＃1 造成弹性挡圈故障的原因及解决方法

钻、锯、砂光机和磨床：这些电动工具有什么共同点?

弹性挡圈可防止这些电动工具的零件散落

弹性挡圈的功能是将组件或装配固定到位。这对电动工具中的弹性挡圈而言并非易事，因为该挡圈经常会受到高轴向力和振动力的影响。

弹性挡圈必须承受各种类型作用力的同时要保持其完整性。弹性挡圈的故障会导致安全隐患、产生维修成本，甚至影响产品的声誉。因此了解发生弹性挡圈故障的原因及其预防方法十分必要。

有几个因素会造成弹性挡圈故障率的提升。最常见的故障位置是在凹槽，而不是在弹性挡圈。实际上，凹槽变形要占弹性挡圈故障的 90％。

为什么会这样？

凹槽变形的原因

*注：有关方程式和准则表的相关信息，请访问此处

轴向负荷

当孔或轴的屈服强度小于弹性挡圈的屈服强度时，就会发生凹槽变形。如果超出最大允许轴向负荷，则弹性挡圈可能会凹陷或压缩凹槽边缘，从而导致变形。受损的凹槽壁将使得挡圈膨胀、扭曲并最终从凹槽中弹出。如果您的应用涉及高轴向负荷，则选择更高强度的凹槽材料和使用更深的凹槽是减少弹性挡圈故障率的两种有效方法。

冲击负荷

对于轴和孔挡圈，冲击负荷也可能是导致弹性挡圈故障的原因。应将此因素考虑在内。当施加冲击负荷时，冲击会导致挡圈直径膨胀/收缩，具体取决于其为孔挡圈还是轴挡圈。这种直径变化会导致弹性挡圈因膨胀/收缩而脱离凹槽。与这一情况类似，周期性负荷和振动会导致弹性挡圈逐渐脱离凹槽。增加贴合度（弹性挡圈与凹槽之间的过盈配合）或使用较大的横截面将有助于增加对凹槽的径向力。使用方形线（例如等截面卡扣挡圈）也是一种可行的解决方案。如果预计存在冲击负荷，Smalley 工程师会建议进行产品测试。

凹槽几何形状

凹槽的几何形状是另一个至关重要的设计考虑因素。凹槽形状（包括凹槽深度、倒角、半径和边距）会影响其固定能力。如果不遵循以下准则，则可能降低轴向负荷能力。在理想情况下凹槽底部应平整，以使挡圈具有合适的几何形状，从而获得最佳的贴合度。考虑到切割凹槽时的模具能力或机加工能力，我们建议使用最大凹槽半径。如果凹槽底部的半径过大，则挡圈可能无法正确啮合并滑出凹槽。同样，凹槽角应尽可能达到制造能力所允许的最大锐度。保持凹槽角尖锐，可使挡圈更好地定位于凹槽中。

固定组件应有一个直角，并应使挡圈尽可能靠近轴或孔（固定组件上的倒角或半径会减少与挡圈的接触，从而降低挡圈的固定能力）。

凹槽深度决定了挡圈从凹槽中凸出的程度。挡圈越凸出，力臂越大，则挡圈滑出率就越大。Smalley 工程师建议在一般情况下，径向壁至少应有三分之一位于凹槽中。  

凹槽通常位于孔或轴的末端附近，以便进行安装和拆卸。但是，如果凹槽太靠近边缘，则会影响凹槽的强度。可以将边距值保持在凹槽深度的三倍左右以实现强度最大化。

汇总

尽管多种原因均可导致挡圈故障，但作为故障的根本原因，凹槽变形通常会被忽略。考虑预期的负荷类型，并确保符合建议的凹槽几何形状准则，对应用中预防此类故障的发生至关重要。请联系 Smalley 工程师以探讨您的应用情况。有关方程式和准则表的相关信息，请单击此处。