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[摘 要]由于现今生活中需要一个体积小,质量小,方便携带的增力头,以前的长臂扳手不能满足人们的要求。本文则是受液压千斤顶的启发,通过一个曲柄滑块机构,带动一个常用的技术成熟的液压系统,驱动叶轮,带动蜗杆蜗轮,从而可以很轻松的以手动旋转启动紧螺栓。其最大的优点其一在于扳头采用可伸长的三爪卡盘结构,可调规格范围大,也适合拧在机器内部的螺栓。其二是采用千斤顶式液压系统,结构简便,成熟且易于制造加工,其三 ,机构末尾采用蜗轮蜗杆,既可以省力,亦可以在拧松螺栓后直接手动快速拧螺栓时实现反自锁,以提高效率,达到一器两用。本文主要在于研究机构,而在力的分析和运动分析则是从略。
[关键词]增力头 曲柄滑块机构 千斤顶 液压 叶轮 蜗杆 蜗轮 自锁 三爪卡盘
中图分类号:TH211+.1文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0006-01
1 问题的提出
目前在生活的各个方面中都会需要使用增力头,诸如铁路养护:將钢轨固定在混凝土轨枕上的构件是螺栓螺母,螺母需定期拧松、涂油、拧紧。汽车修理与汽车发动:载重汽车的车轮螺母的锁紧力矩较大,用一般的扳手使得工作者劳动强度很大,而是用臂较长的扳手则是比较占空间,不适合小空间使用,其他的电动扳手或气动扳手体积较大,携带困难,而且需要外界有相应的供能设备,因而只适合在维修处使用,而且大多数扳手的扳头规格都是固定的,所以都是成套携带,十分麻烦。
本文基于上述问题,设计了一种增力头的机构,既省力,机构又简便,技术成熟,易于制造加工,且通用性强,使用范围广,可在需要大力矩时采用省力装置,而在不需要时可以使用手动直接拧以增加效率。
2 机构的结构与原理(图1)
主要结构由一个曲柄连杆机构,液压系统及一个可伸缩的弹簧叶轮与叶轮连接的蜗杆蜗轮装置(参考http://image.so.com/v?ie=utf-8&src=hao_36 0so&q=%E8%9C%97%E8%BD%AE%E8%9C%97%E6%9D%86&fromurl=http%3A% 2F%2Fwww.eapoo.com%2Fdesign%2FVmcMMg4yUTFaPQRiVzY%3D. html#i=14&pn=23&sn=0&id=db0d842fe9702a6e86afd5dc80b6207f)与涡轮连接的三爪卡盘的扳头组成。其中曲柄为主动件,以手工转动,可以任意方向,不影响结果,进经过液压传动,带动蜗杆旋转,从而引起蜗轮转动。在此过程中,有液压和蜗轮两级省力机构,既可以提高增力比。也可以让体积做的更小。
3 工作过程
由人工转动曲柄,则可实现活塞的移动,当活塞向右推动时,液压油将被压入叶轮腔,进而推动叶轮逆时针旋转,当活塞向左拉动时,将从下面的油罐里吸入液压油,准备下次的推动,此时也将在叶轮里的液压油吸入油罐,如此便可达到无限循环。而叶轮与蜗杆是相连接的,进而带动蜗杆蜗轮,实现拧松螺栓的目的。
4 总结
该结构巧妙的利用了已经成熟的液压技术,连杆蜗轮蜗杆传动技术,实现了省力节省空间的增力头设计,利用蜗轮的反行程自锁原理,实现了手动直接使用扳手时而不会受到液压系统的影响。而且三爪卡盘式的扳头突破了以往扳头的设计,扩充了使用的范围,受力均衡不会损伤螺母。总的来说,结构简便,适合加工制造,可以用于实际。
参考文献
[1] 机械原理课程设计指导书.西南交通大学机械学院机械原理教研室.成都,1991.
[2] 谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理.2版北京.高等教育出版社,2010.[3] 白柳.液压与气压传动.机械工业出版社,2009.
[关键词]增力头 曲柄滑块机构 千斤顶 液压 叶轮 蜗杆 蜗轮 自锁 三爪卡盘
中图分类号:TH211+.1文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0006-01
1 问题的提出
目前在生活的各个方面中都会需要使用增力头,诸如铁路养护:將钢轨固定在混凝土轨枕上的构件是螺栓螺母,螺母需定期拧松、涂油、拧紧。汽车修理与汽车发动:载重汽车的车轮螺母的锁紧力矩较大,用一般的扳手使得工作者劳动强度很大,而是用臂较长的扳手则是比较占空间,不适合小空间使用,其他的电动扳手或气动扳手体积较大,携带困难,而且需要外界有相应的供能设备,因而只适合在维修处使用,而且大多数扳手的扳头规格都是固定的,所以都是成套携带,十分麻烦。
本文基于上述问题,设计了一种增力头的机构,既省力,机构又简便,技术成熟,易于制造加工,且通用性强,使用范围广,可在需要大力矩时采用省力装置,而在不需要时可以使用手动直接拧以增加效率。
2 机构的结构与原理(图1)
主要结构由一个曲柄连杆机构,液压系统及一个可伸缩的弹簧叶轮与叶轮连接的蜗杆蜗轮装置(参考http://image.so.com/v?ie=utf-8&src=hao_36 0so&q=%E8%9C%97%E8%BD%AE%E8%9C%97%E6%9D%86&fromurl=http%3A% 2F%2Fwww.eapoo.com%2Fdesign%2FVmcMMg4yUTFaPQRiVzY%3D. html#i=14&pn=23&sn=0&id=db0d842fe9702a6e86afd5dc80b6207f)与涡轮连接的三爪卡盘的扳头组成。其中曲柄为主动件,以手工转动,可以任意方向,不影响结果,进经过液压传动,带动蜗杆旋转,从而引起蜗轮转动。在此过程中,有液压和蜗轮两级省力机构,既可以提高增力比。也可以让体积做的更小。
3 工作过程
由人工转动曲柄,则可实现活塞的移动,当活塞向右推动时,液压油将被压入叶轮腔,进而推动叶轮逆时针旋转,当活塞向左拉动时,将从下面的油罐里吸入液压油,准备下次的推动,此时也将在叶轮里的液压油吸入油罐,如此便可达到无限循环。而叶轮与蜗杆是相连接的,进而带动蜗杆蜗轮,实现拧松螺栓的目的。
4 总结
该结构巧妙的利用了已经成熟的液压技术,连杆蜗轮蜗杆传动技术,实现了省力节省空间的增力头设计,利用蜗轮的反行程自锁原理,实现了手动直接使用扳手时而不会受到液压系统的影响。而且三爪卡盘式的扳头突破了以往扳头的设计,扩充了使用的范围,受力均衡不会损伤螺母。总的来说,结构简便,适合加工制造,可以用于实际。
参考文献
[1] 机械原理课程设计指导书.西南交通大学机械学院机械原理教研室.成都,1991.
[2] 谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理.2版北京.高等教育出版社,2010.[3] 白柳.液压与气压传动.机械工业出版社,2009.