刘家伦　刘永兴　蒋世应

摘 要：设计一种开口挡圈的耐久性检测试验装置。利用机械驱动和气动加载，并借助电气控制配合，满足检测试验对运动、动力和频率的要求。该检测装置已投入使用，效果良好。

关键词：E-挡圈；耐久试验；摆动频率

1.引言

E-挡圈又称为开口挡圈，常用来限定轴承的轴向位置，在工业中应用极其广泛。图1所示为一汽车用E-挡圈，其主要尺寸 ， 。在使用前要求进行一项耐久试验：即将密封圈安装于转轴的凹槽内，通过转轴对密封圈施加一轴向力F=40N（4.1kgf），使其作用于材料為PA6的导块上，作用时间持续1s，在试验过程中利用转轴驱动，使密封圈作旋转角为±20°的摆动，摆动频率为60cpm。如此连续循环500000次，要求密封圈不能有变形、损坏、装配部件分离。

2.总体方案设计

总体方案如图2所示，转轴及密封圈的往复摆动通过一曲柄摇杆机构来实现，原动采用摆线针轮减速机，它具有传动比大、故障少，寿命长等优点。根据转轴摆动频率的要求，减速机选用型号为XWD-2-23-0.55，其输出转速为60rpm，功率0.55KW。

考虑试验载荷不大，采用气缸来施力，加载于转轴端面上，并通过控制气体压力大小来保证试验对载荷大小的要求。

3.机械驱动装置设计

曲柄摇杆机构如图3所示，减速机驱动曲柄作等速回转运动，通过连杆带动摇杆作往复摆动。曲柄设计成圆盘状，上有四个至回转中心距离不等的孔，可形成不同半径的曲柄，以适应不同摆角的要求。根据挡圈要求的摆动角度，同时考虑工作台的整体布局，机架设计长度为150mm，曲柄使用长度为14.5mm，连杆长度179.6mm，摇杆长度100mm。……