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ASME B18.27-1998 (2017)——锥形与减薄截面挡圈（英寸系列）
⭕ ASME B18.27-1998 是 ASME B18 紧固件体系中的英寸系列挡圈（卡簧）综合标准。该标准将原 B18.27.1～B18.27.5 五个分标准整合为一份文档，全面覆盖通用型锥形与减薄截面挡圈的通用数据与尺寸数据。挡圈（retaining ring）是一种开口弹性环，卡入轴或孔中的环形槽内，用于轴向定位与承载，是机械设计中应用最广的轴向紧固元件之一。该标准于 1999 年 7 月 30 日发布，并配有 B18.27a-1999 与 B18.27b-2000 两份自动增补（addenda），2017 年复审确认。
💡 挡圈的核心价值在于”可拆卸的轴向定位”：与台阶、套筒、紧定螺钉相比，挡圈占用空间小、拆装方便、成本低，尤其适合需要定期维修保养的轴毂连接。选择正确槽宽与槽深的配合，是挡圈可靠工作的前提。
一、标准概述与适用范围 📌
本标准覆盖三系列通用型锥形与减薄截面挡圈，可配合所列公称轴径与孔径，安装于推荐尺寸的环形槽中使用：
- 外部挡圈（External Rings）：卡入轴槽中，表 6 给出基本外部挡圈及各种轴径的槽尺寸；非强制附录 A 提供等效公制数据。
- 内部挡圈（Internal Rings）：卡入孔槽中，表 7 给出基本内部挡圈及各种孔径的槽尺寸；非强制附录 C 提供等效公制数据。
- 外部 E 型挡圈（External E-Rings）：表 8 给出 E 型外部挡圈及槽尺寸；非强制附录 E 提供等效公制数据。
标准还包含尺寸数据所依据的公式与公差，以及三个附录：装配指引、推荐的标准化制图格式等。需要说明的是，标准所含尺寸数据并不意味着所列规格均为常备库存品，采购时应向供应商确认供货范围。
⚠️ B18.27 的挡圈设计为在推荐槽尺寸下工作。擅自加宽或加深槽会降低挡圈的轴向承载能力并引起疲劳断裂；槽底圆角过大也会使挡圈无法完全贴合。工程上必须按标准槽表设计。
二、型式系列总览 🔧
B18.27 整合了五个分标准的全部型式，按 NA 系列编号：
| 分标准 | 型式（系列号） | 结构特征 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| B18.27.1 | 外部 NA1、内部 NA2、E 型 NA3 | 基本锥形截面挡圈 | 通用轴/孔定位，最常用 |
| B18.27.2 | 重型外部 NA4、加强 E 型 NA5、C 型 NA6 | 加厚截面、承载增强 | 重载轴向定位 |
| B18.27.3 | 弓形外部 NA7、弓形内部 NA8、弓形 E 型 NA9 | 弓形（Bowed）弹性预载 | 消除轴向间隙、消音 |
| B18.27.4 | 反向外部 NA10、反向内部 NA11、斜边外部 NA12、斜边内部 NA13 | 反向/斜边结构 | 特殊装配与承载方向 |
| B18.27.5 | 自锁外部 NA14、互锁外部 NA15、弓形锁爪 NA16 | 自锁/互锁弹性爪 | 高振动场合、防转出 |
全系列覆盖从极小到较大尺寸的轴径与孔径范围（英寸单位），具体尺寸界限以标准表格为准。
三、尺寸、公差与材料 📏
标准给出各型式挡圈的外径/内径、截面厚度、槽宽、槽深、槽底圆角等尺寸，并基于公式体系（含材料弹性模量与轴向承载计算的简化模型）推导公差。常用材料与表面处理包括：
- 碳素弹簧钢：最常见的基材，磷化处理防锈（如磷酸盐处理）。
- 耐蚀钢：用于潮湿、腐蚀环境。
- 铍铜：用于无火花、抗磁、耐腐蚀与高弹性要求的场合。
- 表面处理：磷酸盐、镀锌、镀镉等，需按订单约定。
💡 材料选择要点：碳钢挡圈兼顾成本与性能，但低温韧性差；铍铜弹性好且无磁性，价格较高。腐蚀环境首选耐蚀钢或镀层良好的碳钢，并注意氢脆风险（高强钢镀锌后应去氢处理）。
四、指定与标注方法 📋
标准要求挡圈按以下序列指定：系列类型号；尺寸；材料；保护性表面处理（必要时），也可选用 ASME B18.24.3 PIN 码。示例：
- NA1-37，碳素弹簧钢，磷酸盐处理
- NA2-75，耐蚀钢
- NA3-S118，铍铜
采用 PIN 码时，编码（如 R271NAA0037NN056NNAA 类格式）可唯一表达规格、材料与表面处理，便于采购与追溯。
五、装配与使用要点 🛠️
- 🔍 槽设计：按标准槽表确定槽宽、槽深与槽底圆角；轴/孔槽口应去毛刺，防止安装时刮伤挡圈。
- 🔧 安装工具：外部挡圈用专用挡圈钳张开安装，内部挡圈用钳子收缩安装；严禁用螺丝刀硬撬，以免塑性变形失去弹性。
- 📊 承载校核：挡圈的轴向承载能力与截面厚度、槽深及材料强度相关，设计时按标准附录与公式校核，必要时咨询制造商。
- 📋 检验与存放：按 B18.18 系列程序抽检尺寸与硬度；挡圈应防锈存放，避免磕碰变形。
🚨 挡圈是”一次性使用”弹性元件：安装过程中若发生明显张开/收缩塑性变形，弹性将永久丧失。拆下的挡圈不建议重复使用，尤其在高振动或重载场合。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问：外部挡圈与内部挡圈怎么区分？
答：外部挡圈卡入轴上的环形槽，用于限制轴上零件的轴向位置（防止零件从轴上滑出）；内部挡圈卡入孔（壳体）内的环形槽，用于限制孔内零件的轴向位置。
答：外部挡圈卡入轴上的环形槽，用于限制轴上零件的轴向位置（防止零件从轴上滑出）；内部挡圈卡入孔（壳体）内的环形槽，用于限制孔内零件的轴向位置。
❓ 问：E 型挡圈有什么特点？
答：E 型挡圈截面小、占用空间少，安装于较浅的轴槽，适合轻载轴向定位；其承载能力低于基本外部挡圈，重载场合应选用 NA1 或重型 NA4。
答：E 型挡圈截面小、占用空间少，安装于较浅的轴槽，适合轻载轴向定位；其承载能力低于基本外部挡圈，重载场合应选用 NA1 或重型 NA4。
❓ 问：弓形（Bowed）挡圈是干什么用的？
答：弓形挡圈在自由状态下呈弓形曲面，安装后对零件施加弹性预载，消除轴向间隙、防止窜动与噪音，常用于需要”无游隙”定位的场合。
答：弓形挡圈在自由状态下呈弓形曲面，安装后对零件施加弹性预载，消除轴向间隙、防止窜动与噪音，常用于需要”无游隙”定位的场合。
🔍 问：B18.27 与公制挡圈标准如何对应？
答：B18.27 为英寸系列（含公制等效附录供参考）；公制挡圈可参考 DIN 471/472 或 ISO 相关标准。两者槽尺寸与截面不互换，切勿混用。
答：B18.27 为英寸系列（含公制等效附录供参考）；公制挡圈可参考 DIN 471/472 或 ISO 相关标准。两者槽尺寸与截面不互换，切勿混用。
