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标准编号：GB/T 97.1-2002、GB/T 97.2-2002、GB/T 97.3-2002、GB/T 97.4-2002 | 全称：平垫圈 A级（系列标准） | 发布年份：2002年（现行有效） | 所属领域：产品质量检验-紧固件 | 数据来源：国家能力项目库2026年7月版 | 更新日期：2026年7月15日
核心摘要：GB/T 97.1-2002~.4-2002系列标准规定了A级平垫圈的尺寸、公差、技术条件及标记方法，是机械、汽车、建筑等行业紧固件连接中最基础的尺寸与质量判定依据。该标准按产品型式分为4个部分，核心判定参数包括内径(d1)、外径(d2)、厚度(h)及倒角角度，所有尺寸公差均按A级（精密级）控制。实务中，垫圈尺寸与螺栓/螺钉的配合关系是检验合格与否的关键。
1.1 标准定位与核心作用
GB/T 97.1-2002~.4-2002《平垫圈 A级》系列标准规定了公称直径1.6至64毫米的A级平垫圈的型式、尺寸、公差、表面处理及标记规则，属于紧固件基础标准中的产品尺寸标准。该标准的A级（精密级）精度等级高于C级（GB/T 95-2002），适用于对装配精度和支承面质量要求较高的场合。
该标准的核心作用体现在三个方面：一是为平垫圈的生产提供统一的尺寸基准，确保产品具有互换性；二是为采购和验收提供明确的检验依据，包括内径、外径、厚度等关键尺寸的合格范围；三是为工程设计中的螺栓连接副选配垫圈提供标准化的数据支持。
本标准不适用于弹簧垫圈、止动垫圈等特殊功能垫圈，也不适用于C级精度的普通平垫圈（应参考GB/T 95-2002）。
1.2 法律地位与监管框架
GB/T 97.1-2002~.4-2002系列标准为推荐性国家标准（GB/T），虽非强制性标准，但在以下法规和规范中被引用，具有事实上的强制效力：
1. d1（内径，Inner Diameter）
定义：平垫圈中心孔的直径，是垫圈套入螺栓杆部时的最小通过尺寸。
在该标准中的作用：d1的公差带为H13（A级），其上限值决定了垫圈是否能顺利穿过螺栓螺纹部分。例如M10螺栓对应垫圈d1公称尺寸为10.5mm，最大允许值为10.93mm。
为什么重要：若d1过小，垫圈无法装入；若d1过大（超出公差上限），垫圈在螺栓头部下方会产生偏心，降低支承效果。
2. d2（外径，Outer Diameter）
定义：平垫圈的外圆直径，决定了垫圈的支承面积。
在该标准中的作用：d2的尺寸与螺栓头部直径或螺母对边宽度直接相关。标准规定d2的公差为h14（A级），其最小值必须大于螺栓头部直径，以确保完全支承。
为什么重要：d2过小会导致垫圈边缘被螺栓头部压入工件表面，d2过大则会与相邻零件干涉。
3. h（厚度，Thickness）
定义：平垫圈的轴向高度，即垫圈本体厚度。
在该标准中的作用：h的公差为h14（A级）。厚度决定了垫圈的承载能力和抗压强度。对于相同公称直径，不同系列（如标准系列与加大系列）的h值不同。
为什么重要：厚度不足会导致垫圈在预紧力作用下发生塑性变形甚至压溃；厚度过大会占用过多螺纹啮合长度，可能影响螺栓连接的有效夹紧长度。
4. A级（精度等级，Grade A）
定义：平垫圈按尺寸公差划分的精密等级，A级为最高精度等级。
在该标准中的作用：A级垫圈的内径公差带为H13，外径和厚度公差带为h14，远严于C级（GB/T 95）的H14/h15/h16。A级适用于高精度装配和承受较大轴向载荷的场合。
为什么重要：误将A级垫圈替换为C级垫圈，可能导致螺栓连接副预紧力分散、装配松动甚至疲劳失效。
5. 倒角（Chamfer）
定义：在垫圈内孔或外缘加工的斜面过渡结构。
在该标准中的作用：GB/T 97.1-2002和GB/T 97.2-2002规定公称直径≥16mm的垫圈必须在内孔一侧加工倒角（45°），以消除毛刺并便于装配。倒角尺寸有明确要求（如C0.5~C2.0）。
为什么重要：缺少倒角会导致垫圈内孔边缘刮伤螺栓螺纹，或在拧紧时产生应力集中。
6. 公称直径（Nominal Diameter）
定义：与垫圈配合使用的螺栓或螺钉的螺纹公称直径（例如M10的"10"）。
在该标准中的作用：垫圈的所有尺寸（d1、d2、h）均以公称直径为基础查表确定。例如公称直径10mm的螺栓对应垫圈内径d1=10.5mm，外径d2=20mm（标准系列）。
为什么重要：选配垫圈时，必须按螺栓公称直径而非实际螺纹大径选择，否则会导致配合错误。
| 标准分部分 | 产品型式 | 公称直径范围 | 核心判定参数及阈值（以M10为例） | 附加条件 |
|---|---|---|---|---|
| GB/T 97.1-2002 | 平垫圈 A级（标准系列） | 1.6~64 mm | d1=10.5H13（max 10.93mm）；d2=20h14（min 19.48mm）；h=2h14（min 1.74mm） | 公称直径≥16mm时，内孔需倒角45° |
| GB/T 97.2-2002 | 平垫圈 A级（倒角型） | 1.6~64 mm | d1=10.5H13（max 10.93mm）；d2=20h14（min 19.48mm）；h=2h14（min 1.74mm）；倒角C0.5 | 倒角为强制要求，适用于高疲劳寿命场合 |
| GB/T 97.3-2002 | 平垫圈 A级（小系列） | 1.6~36 mm | d1=10.5H13（max 10.93mm）；d2=15h14（min 14.48mm）；h=1.6h14（min 1.36mm） | 外径较小，适用于空间受限的装配 |
| GB/T 97.4-2002 | 平垫圈 A级（特大系列） | 5~36 mm | d1=10.5H13（max 10.93mm）；d2=28h14（min 27.48mm）；h=2.5h14（min 2.24mm） | 外径最大，适用于软质材料工件以防止压陷 |
注：所有尺寸单位均为毫米（mm）。公差带代号H13、h14对应的具体极限偏差值需查阅GB/T 1800.2-2020《产品几何技术规范（GPS） 极限与配合 第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表》。
由于GB/T 97.1-2002~.4-2002系列标准自2002年发布以来未进行过修订，本部分改为"标准文本结构导航"，帮助读者快速定位各分部分的核心规定。
4.1 GB/T 97.1-2002 标准文本结构导航
| 章节/附录编号 | 标题 | 主要内容 |
|---|---|---|
| 第1章 | 范围 | 规定标准系列A级平垫圈的适用公称直径范围（1.6~64mm）及不适用范围（弹簧垫圈等） |
| 第2章 | 规范性引用文件 | 列出GB/T 90（紧固件验收检查）、GB/T 196（螺纹基本尺寸）、GB/T 1800.2（极限与配合）等引用标准 |
| 第3章 | 尺寸 | 以表格形式列出全部公称直径对应的d1、d2、h公称尺寸及极限偏差，以及倒角尺寸要求 |
| 第4章 | 技术条件 | 规定材料（钢、不锈钢、有色金属等）、表面处理（镀锌、磷化等）、硬度要求（通常不要求，但可协议） |
| 第5章 | 标记 | 规定标记示例：垫圈 GB/T 97.1 10（表示公称直径10mm的标准系列A级平垫圈） |
| 附录A | （资料性） | 给出与螺栓配合的参考信息，包括螺栓头部直径与垫圈外径的匹配关系 |
4.2 GB/T 97.2-2002、97.3-2002、97.4-2002 结构差异
这三个分部分的结构与GB/T 97.1-2002完全一致，仅在尺寸表格中的d2和h数值上存在差异：
5.1 第一代：GB 97-1976（已废止）
1976年首次发布《平垫圈》国家标准，统一了平垫圈的型式和尺寸。该版本仅包含一个系列，公称直径范围为6~48mm，公差等级未明确区分A级和C级，尺寸公差采用旧公差标准（GB 159-59）。倒角要求仅对公称直径≥20mm的垫圈作出规定。
5.2 第二代：GB 97.1-1985 和 GB 97.2-1985（已废止）
1985年标准首次将平垫圈分为两个部分：97.1（A级）和97.2（倒角型A级）。引入了ISO 7089-1983和ISO 7090-1983国际标准内容，实现了与国际标准的协调。公称直径范围扩展至1.6~64mm，首次明确了A级精度对应的公差带（H13/h14），并增加了小系列和特大系列的概念雏形。
5.3 第三代：GB/T 97.1-2002~.4-2002（现行有效）
2002年标准在1985版基础上进行了四项关键修订：一是将小系列和特大系列正式列为独立分部分（97.3和97.4）；二是全面更新了引用标准版本，如将公差标准从GB 1800-79升级为GB/T 1800.2-1998；三是增加了表面处理的技术要求，明确了镀锌、磷化等工艺的参考标准；四是统一了标记方法，增加了"垫圈 GB/T 97.1 10"的简化标记示例。该版本至今已持续使用24年，是目前国内应用最广泛的平垫圈产品标准。
6.1 尺寸检验（内径d1、外径d2、厚度h）
试验原理：采用通用量具直接测量垫圈的关键尺寸，与标准规定的极限尺寸进行比较，判定是否合格。
装置：外径千分尺（量程0~25mm，分度值0.01mm）、内径千分尺（或通止规）、游标卡尺（量程0~150mm，分度值0.02mm）。
试样：从同一批次产品中随机抽取8件（按GB/T 90.1-2002紧固件验收检查规定，AQL=0.65，正常检验水平II）。
步骤：1) 用内径千分尺在垫圈内孔相互垂直的两个方向测量d1，取平均值；2) 用外径千分尺在垫圈外圆相互垂直的两个方向测量d2，取平均值；3) 用千分尺在垫圈圆周上均匀分布的3个位置测量厚度h，取最小值。
输出参数：d1实测值（mm）、d2实测值（mm）、h实测值（mm）。
工程意义：尺寸检验是垫圈质量的第一道关口。实测值超出公差范围将直接导致装配干涉、支承不足或连接松动。例如，h实测值小于1.74mm（M10垫圈下限）时，垫圈在标准预紧力下可能产生永久变形。
6.2 倒角检验（仅适用于公称直径≥16mm的垫圈及GB/T 97.2-2002）
试验原理：用专用量具或光学投影仪测量倒角的角度和轴向尺寸，确认符合标准规定的C值。
装置：倒角量规（或万能角度尺，分度值2'）、光学投影仪（放大倍率20×~50×）。
试样：与尺寸检验同步抽取的试样。
步骤：1) 将垫圈放置在投影仪工作台上，调整焦距使倒角轮廓清晰；2) 测量倒角斜面与轴向的夹角（标准规定为45°±2°）；3) 测量倒角轴向高度C值（例如M10垫圈C=0.5mm，公差±0.2mm）。
输出参数：倒角角度（°）、倒角轴向高度C（mm）。
工程意义：倒角不良会导致垫圈内孔边缘的毛刺刮伤螺栓螺纹，或在拧紧过程中产生应力集中，降低连接副的疲劳寿命。尤其在高强度螺栓连接中，倒角质量直接影响连接可靠性。
6.3 表面处理质量检验
试验原理：通过外观检查、膜厚测量和盐雾试验，评估镀锌、磷化等表面处理层的完整性和耐蚀性。
装置：镀层测厚仪（磁性法或涡流法）、盐雾试验箱（符合GB/T 10125-2021要求）、放大镜（5×~10×）。
试样：从同一批次中随机抽取3件。
步骤：1) 目视检查表面处理层是否均匀、无起泡、无剥落、无露底；2) 用镀层测厚仪在垫圈表面3个不同位置测量膜厚，取平均值；3) 按GB/T 10125进行中性盐雾试验，暴露时间按产品标准或协议规定（通常为72h或96h），检查是否出现红锈。
输出参数：膜厚（μm）、盐雾试验时间（h）、腐蚀面积占比（%）。
工程意义：表面处理层是垫圈防锈和耐腐蚀的关键。膜厚不足或存在缺陷，在潮湿环境下会迅速生锈，导致垫圈失效并污染连接副。
| 要求项 | 具体规定 |
|---|---|
| 试样类型 | 成品垫圈，按GB/T 97.1-2002~.4-2002标准制造的A级平垫圈。 |
| 试样尺寸 | 按公称直径选取，覆盖产品规格范围。型式检验应选取最大、最小和中间三个公称直径的垫圈；出厂检验可选取代表性规格（如M8、M10、M12）。 |
| 试样数量 | 尺寸检验：8件（按GB/T 90.1-2002，AQL=0.65，正常检验水平II）；表面处理检验：3件；盐雾试验：3件。型式检验需25件。 |
| 状态调节 | 在温度23℃±5℃、相对湿度50%±20%的标准环境下放置不少于2小时，使试样温度与实验室环境平衡。盐雾试验前需用无水乙醇擦拭去油污。 |
| 取样方法 | 从同一生产批号、同一材质、同一表面处理工艺的成品中随机抽取。不得选取经过挑选或特殊处理的试样。 |
8.1 监督抽检
市场监管部门对紧固件产品质量进行监督抽查时，GB/T 97.1-2002~.4-2002是判定平垫圈尺寸合格性的唯一依据。抽检重点关注内径d1和厚度h两个关键尺寸，因为这两个参数直接决定垫圈能否正常使用。例如，2025年某省市场监管局发布的紧固件产品质量监督抽查实施细则中，明确将GB/T 97.1-2002列为平垫圈产品的检验依据，不合格项主要集中在d1超差（内孔偏小导致无法装配）和h不足（厚度偏薄导致压溃）。
8.2 出厂检验
垫圈生产企业的出厂检验通常执行GB/T 90.1-2002规定的正常检验水平II和AQL=0.65。检验项目包括：尺寸（d1、d2、h）、外观（无毛刺、无裂纹、表面处理均匀）、倒角（适用时）。企业应建立尺寸检验记录，注明实测值和判定结论。对于连续批生产，若连续5批次均合格，可转为放宽检验；若出现不合格批，则需转为加严检验。
8.3 CMA/CNAS扩项
检测机构申请平垫圈产品检测能力扩项时，需建立完整的检测方法验证记录。验证内容包括：量具的校准证书（内径千分尺、外径千分尺需经计量检定，且在有效期内）、检测人员的操作考核（需通过盲样测试，测量误差不超过公差带的1/3）、测量不确定度评定（尺寸测量的扩展不确定度U≤0.01mm，k=2）。扩项评审时，评审员会重点查看尺寸检验的原始记录和量具的溯源链。
8.4 企业研发与选型
在机械产品设计阶段，工程师需根据螺栓规格和装配空间选择对应分部分的垫圈。例如：在汽车发动机缸盖螺栓连接中，因承受交变载荷且空间受限，应选用GB/T 97.2-2002倒角型垫圈以减少应力集中；在薄壁钣金件的螺栓连接中，为分散压力防止钣金变形，应选用GB/T 97.4-2002特大系列垫圈；在精密仪器内部的小型螺栓连接中，空间极为紧凑，应选用GB/T 97.3-2002小系列垫圈。选型错误会导致连接副疲劳寿命下降或装配干涉。
Q1：我买到的垫圈外径比标准要求小0.5mm，还能用吗？
A1：根据GB/T 97.1-2002第3章尺寸表，外径d2的公差为h14，以M10垫圈为例，d2公称尺寸20mm，下限为19.48mm。如果实测值为19.5mm，则仍在合格范围内。但如果实测值为19.0mm（比标准下限小0.48mm），则属于不合格品。外径偏小会导致垫圈边缘无法完全覆盖螺栓头部支承面，拧紧时螺栓头部边缘会直接压入工件表面，造成压痕甚至连接失效。建议使用外径千分尺复测，并与标准表格中的极限值进行对比判定。
Q2：GB/T 97.1和GB/T 95的垫圈可以互换使用吗？
A2：不可以直接互换。GB/T 97.1-2002为A级（精密级），GB/T 95-2002为C级（普通级），两者的公差等级不同。以M10垫圈为例，GB/T 97.1的内径公差为H13（最大10.93mm），而GB/T 95的内径公差为H14（最大11.10mm）；厚度h的公差前者为h14，后者为h16。C级垫圈的尺寸波动范围更大，在高精度装配中会导致预紧力分散。如果设计图纸标注了"GB/T 97.1"，则必须使用A级垫圈，不得用C级替代。反之，在低要求场合，A级垫圈可以代替C级使用，但成本更高。
Q3：如何通过标记快速识别垫圈属于哪个分部分？
A3：根据GB/T 97.1-2002第5章标记规定，标记格式为"垫圈 GB/T 97.1 10"。其中"97.1"代表标准系列（GB/T 97.1-2002），"10"代表公称直径10mm。如果是倒角型，标记为"垫圈 GB/T 97.2 10"；小系列为"垫圈 GB/T 97.3 10"；特大系列为"垫圈 GB/T 97.4 10"。注意：GB/T 97.2-2002的倒角尺寸与97.1相同，但倒角作为强制项，因此在标记中不需要额外标注倒角符号。
Q4：我的供应商提供的垫圈厚度实测值比标准下限小0.1mm，但他说"不影响使用"，是否可信？
A4：不可信。以M10垫圈为例，厚度h公称2.0mm，下限1.74mm（h14公差）。如果实测值为1.64mm（比下限小0.1mm），已经超出标准允许范围。厚度不足会带来两个风险：第一，在标准预紧力（M10螺栓推荐预紧力约30~40kN）作用下，垫圈可能发生塑性变形，厚度进一步减小，导致连接副松动；第二，垫圈压溃后，螺栓头部直接接触工件表面，可能损坏工件。根据GB/T 90.1-2002紧固件验收检查的规定，尺寸不合格属于A类不合格（致命缺陷），应整批退货。
Q5：我设计的设备空间很小，能否用GB/T 97.3小系列垫圈代替GB/T 97.1标准系列？
A5：可以，但需校核支承面压力。GB/T 97.3-2002小系列垫圈的外径较小（M10时为15mm，而标准系列为20mm），支承面积相应减少约44%。在相同预紧力下，工件表面承受的压应力增大。如果工件材料强度较低（如铝合金、塑料），压应力超过材料许用接触应力时，工件表面会被压陷。建议按以下步骤校核：1) 计算垫圈外径范围内的支承面积A=π(d2²-d1²)/4；2) 计算实际压应力σ=F/A（F为螺栓预紧力）；3) 确认σ小于工件材料的许用接触应力。如果校核通过，可以使用小系列垫圈；否则应选用标准系列或特大系列。
结论1：GB/T 97.1-2002~.4-2002系列标准是A级平垫圈尺寸和质量判定的唯一国家标准，包含标准系列、倒角型、小系列和特大系列四个分部分。
结论2：A级垫圈的内径公差带为H13，外径和厚度公差带为h14，精度等级高于C级垫圈（GB/T 95-2002），不可互换使用。
结论3：垫圈的公称直径必须与配合螺栓的螺纹公称直径一致，选型时以螺栓规格（如M10）为准查表确定d1、d2、h值。
结论4：尺寸检验是垫圈质量的第一道关口，内径d1、外径d2和厚度h三个参数中任一超出公差范围即判定为不合格品。
结论5：公称直径≥16mm的A级平垫圈（GB/T 97.1和97.2）必须在内孔加工45°倒角，缺少倒角会导致螺栓螺纹刮伤和应力集中。
结论6：GB/T 97.3-2002小系列垫圈适用于空间受限的装配，但使用前必须校核工件表面的接触压应力是否超过材料许用值。
结论7：GB/T 97.4-2002特大系列垫圈适用于软质材料工件，通过增大支承面积降低表面压应力，防止工件压陷。
结论8：垫圈表面处理质量需通过外观检查、膜厚测量和盐雾试验综合判定，膜厚不足或存在缺陷将导致快速生锈失效。
结论9：出厂检验按GB/T 90.1-2002执行，AQL=0.65，正常检验水平II，尺寸不合格属于A类致命缺陷，应整批退货。
结论10：监督抽检中，垫圈内径d1和厚度h是最常出现的不合格项，生产企业应重点控制这两个尺寸的加工精度和过程能力。
11.1 权威信源链接
11.2 相关标准编号
本文基于国家能力项目库2026年7月版数据和GB/T 97.1-2002~.4-2002标准正式文本编写。具体检测参数及限值仅供参考，检验判定请以国家标准正式文本和CMA资质检测机构出具的检测报告为准。
发布时间：2026年7月15日 | 数据版本：能力项目库2026-07-01 | 下次更新建议：标准修订发布时
