一種新型進口扳手的分析及研究[文檔資料]

一種新型進口扳手的分析及研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 1.說明 本文分析并計算說明一種最新扭矩工具（ 280N m 預制式扳手） 的設計方法，該扳手精度較高、外形美觀、結構緊湊、使用方便可靠，制造成本低，在汽車及航空領域有廣范應用空間，可大量替代目前市場上應用的各種預制式扳手。 2.執(zhí)行標準 GB/T15729-2008 手用扭力扳手通用技術條件。 3.性能參數(shù)及結構簡介 3.1 扳手設計 參數(shù)及精度指標 （ 1）扳手標準設定值： 280N m；（ 2）扳手測量精度3% ；（ 3）重復性精度 3% 。 3.2 產(chǎn)品原理及優(yōu)點 該實用新型機械預制扭矩扳手具有以下特征： （ 1）外形套筒采扁式鋼管結構，其余零件藏于鋼管之內(nèi)，結構緊湊，性能可靠。 （ 2）采用螺紋結構間接給彈簧加載，并設計過渡加載機構，使微小加載實現(xiàn)可控，并通過設計消除了常規(guī)直接給彈簧加載時引起的重復性誤差較大現(xiàn)象。 （ 3）特殊螺紋鎖緊設計，方便實用，且加工簡單。避免了常規(guī)外圍螺紋鎖緊時外 表造成的表面孔、螺紋外露缺陷。 （ 4）特殊的加載方式設計，當需重新預制扭矩時，直接采用標準內(nèi)六方拐棍扳手從扳手后部調(diào)制，不需打開原有裝置。 （ 5）該機械預制扭矩扳手工作時為雙報警模式。 （ 6）扳手頭與扳手采用銷結合與面結合雙限位方式。 4.主要結構、強度設計 力學數(shù)據(jù)計算。 以扳手為靜態(tài)分析，以頭部軸線 O-O 轉軸，手作用力矩與外力矩平衡，那么就有： F444.5/1000=200N m F=450N 以扳手整體固態(tài)分析，外 部作用于扳手頭部除 200N m力矩外，同時還有 F=450N 以扳手頭和打滑桿為研究對象。 由于連接板屬二力平衡，根據(jù)平衡條件，這二力大小相等，方向相反，由此可知連接板給打滑桿作用力大小設F0，方向沿連接板軸線，它進行分解為 F1和 F2。 當手作用于扳手套筒時，套筒有以前端銷 1 為軸轉動趨勢。 或以打滑桿分析，前端受外反時針扭矩，后端受連接板力 F0作用。 可知前端銷作用力打滑桿的力 F2 方向向上，所以就有平衡條件： F1= F1 F2+ F= F2 F2= F2 - F= F0 cos -450 T 外 +F27010 -3=F2295/1000 200+（ F0 cos -450） 7010 -3=F0cos46.4729510 -3 F0=1087.34N 打滑桿壓彈簧的力 F4=F1=F0sin46.47=788.1N 彈簧的工作行程為 1.77mm，預計 K 值范圍在 50左右，所以 彈簧工作應力應為 F= 788.1+1.7750=876.6N 彈簧的極限應力： Fmin=876.6/0.8=1098.75N 彈簧中徑：鋼管 23，所以計算彈簧鋼絲 ?4.3（參考日本東芝） 彈簧中徑 D=23-0.32 （間隙） -4.3=18 彈簧設計。 ：根據(jù)性能及經(jīng)驗取油淬火硅鉻彈簧鋼絲 類 （ 1）鋼絲直徑 d d=4， K=1.4， C=18/4 d=1.6876.618/4 ） /76010 -6=4.31mm 取 4.3mm 校核： d=4.3K=1.37， C=18/4.3 d=1.6876.618/ 4.3） /76010 -6=4.11mm 取 4.1mm 校核： d=4.2K=1.38， C=18/4.2 d=1.6876.618/4.2 ） /76010 -6=4.17mm 取 4.2mm d 取 4.2 時，符合 中對間隙的要求 . （ 2）彈簧中徑 D： 22.7-0.32 -4.2=17.9，取 18 （ 3）彈簧估算彈性剛度 j 取 50N/mm，那么可計算出2 2=876.6/50=17.532 ，取 2=18mm （ 4）匝數(shù) n：n=G2d/8F2C3 =8010918/10004.2/1000/（ 8876.6 18/4.23） =10.95 取 n=11 支撐匝數(shù) n2=2 匝（端部并緊，磨平，支撐圈數(shù)兩端為1 圈） 總匝數(shù)： n1=n+n2=11+2=13 匝 （ 5）彈簧自由高度 H0： 間隙 =18/11+0.14.2=2.056mm 節(jié)距P=+d=2.056+4.2=6.256mm 總高 H0=n+ （ n1-0.5） d=112.056+ （ 13-0.5）4.2=75mm 依經(jīng)驗公式： H0=nP+1.5d=116.256+1.54.2=75 （ 6）彈簧剛度 j： j=876.6/18=48.7N/mm，取 j=49 （ 7）螺旋角 ： =arttanP/D2= arttan 6.256/ （ 3.1418 ）=6.32 （ 8）彈簧極限載荷： 實際 Flim=48.7112.056=1101.4N 允許 Flim=1.383.14 （ 4.210 -3） 2/（ 818/4.2 ） lim