手提式液壓扳手設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-19 14:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 合條件。式中，D為缸筒內(nèi)徑；為缸筒試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力小于等于16MPa時(shí)取=，當(dāng)大于16MPa時(shí)取=；為缸筒材料的許用應(yīng)力，=，為材料抗拉強(qiáng)度，n為安全系數(shù)，一般取n =5。當(dāng) 時(shí)，壁厚按下式進(jìn)行校核 (222) 在使用校核時(shí)，若液壓缸缸筒與缸蓋采用半環(huán)連接，應(yīng)取缸筒壁厚最小處的值。（2）活塞桿直徑校核 活塞桿的直徑d的校核按下式進(jìn)行 (223) 式中，F(xiàn)為活塞桿上的作用力；為活塞桿材料的許用應(yīng)力，=。（3）液壓缸蓋固定螺栓直徑校核 液壓缸蓋固定螺栓在工作過程中同時(shí)承受拉應(yīng)力和扭應(yīng)力，其螺栓直徑可按下式進(jìn)行校核 (224)式中，F(xiàn)為液壓缸負(fù)載；z為固定螺栓個(gè)數(shù)；k為螺紋擰緊系數(shù)，k=。 =, 為材料的屈服點(diǎn)。 第三章 棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理：機(jī)械中常用的外嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)，它由主動(dòng)擺桿，棘爪，棘輪、止回棘爪和機(jī)架組成。主動(dòng)件空套在與棘輪固連的從動(dòng)軸上，并與驅(qū)動(dòng)棘爪用轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)。當(dāng)主動(dòng)件順時(shí)針方向擺動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)棘爪便插入棘輪的齒槽中，使棘輪跟著轉(zhuǎn)過一定角度，此時(shí)，止回棘爪在棘輪的齒背上滑動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)件逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止回棘爪阻止棘輪發(fā)生逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)棘爪卻能夠在棘輪齒背上滑過，所以，這時(shí)棘輪靜止不動(dòng)。因此，當(dāng)主動(dòng)件作連續(xù)的往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪作單向的間歇運(yùn)動(dòng)。：棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，運(yùn)動(dòng)可靠從動(dòng)棘輪的轉(zhuǎn)角大小可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)工作時(shí)有較大的沖擊和噪音，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差,常應(yīng)用于速度較低，載荷不大，運(yùn)動(dòng)精度要求不高的場(chǎng)合 棘輪機(jī)構(gòu)的分類方式 （1）齒式棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；動(dòng)與停的時(shí)間比可通過選擇合適的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。該機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是動(dòng)程只能作有級(jí)調(diào)節(jié)；噪音、沖擊和磨損較大，故不宜用于高速。 （2）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)是用偏心扇形楔塊代替齒式棘輪機(jī)構(gòu)中的棘爪，以無齒摩擦代替棘輪。特點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)、無噪音；動(dòng)程可無級(jí)調(diào)節(jié)。但因靠摩擦力傳動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，雖然可起到安全保護(hù)作用，但是傳動(dòng)精度不高。適用于低速輕載的場(chǎng)合。 ： 外嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪或楔塊均安裝在棘輪的外部，而內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪或楔塊均在棘輪內(nèi)部。外嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)由于加工、安裝和維修方便，應(yīng)用較廣。內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小。 按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式分單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)、雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)和雙向式棘輪機(jī)構(gòu)： （1）單動(dòng)式式棘輪機(jī)構(gòu)當(dāng)主動(dòng)件按某一個(gè)方向擺動(dòng)時(shí)，才能推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)。雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)，在主動(dòng)搖桿向兩個(gè)方向往復(fù)擺動(dòng)的過程中，分別帶動(dòng)兩個(gè)棘爪，兩次推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 （2）雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)常用于載荷較大，棘輪尺寸受限，齒數(shù)較少，而主動(dòng)擺桿的擺角小于棘輪齒距的場(chǎng)合。本設(shè)計(jì)根據(jù)工作情況和工作要求選取單式外作用棘輪機(jī)構(gòu)。 棘輪尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度的校核由于在作業(yè)過程中所需的拆裝扭矩巨大，通常的棘輪棘爪結(jié)構(gòu)中，棘爪多為單齒結(jié)構(gòu)，不能滿足強(qiáng)度要求，因此考慮對(duì)棘輪棘爪結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，具體方案是：采用多齒數(shù)、小模數(shù)的棘輪，與此相對(duì)應(yīng)在搖臂機(jī)構(gòu)的側(cè)面加工有棘齒結(jié)構(gòu)與之相配合使用。工作時(shí)由多個(gè)棘輪輪齒同時(shí)參與傳遞扭矩，棘輪輪齒和搖臂側(cè)面的的輪齒相嚙合；搖臂通過其側(cè)面上的輪齒來推動(dòng)棘輪傳動(dòng)，棘輪與軸通過花鍵聯(lián)接，從而使軸帶動(dòng)螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)，完成拆裝作業(yè)的單向間歇運(yùn)動(dòng)。對(duì)于棘輪棘齒，當(dāng)作用力作用于齒頂時(shí)最為不利，可導(dǎo)致齒根彎曲折斷和齒頂線壓力磨損。為了保證外嚙合棘輪的齒根不被折斷，需滿足彎曲強(qiáng)度條件： （31）式中： —單個(gè)棘輪輪齒所受最大力矩； —單個(gè)棘輪輪齒的分配力矩； —單個(gè)棘輪輪齒的抗彎模量； —棘輪傳遞的力矩； —參與傳遞力矩的棘輪輪齒數(shù)； —考慮實(shí)際壓力不均勻的載荷不均勻系數(shù)。設(shè)為模數(shù)，Z為齒數(shù)，則棘輪各部分尺寸為：齒頂圓直徑；齒高；齒頂寬；齒根寬；齒寬。單個(gè)齒輪輪齒所受的力P由分配力矩產(chǎn)生，因此 ；；代入（31）式： 從而： （32）已知條件：，初步選定咬合的齒數(shù)為4個(gè)，齒數(shù)Z=25,齒寬為31 。計(jì)算得出根據(jù)計(jì)算結(jié)果，我們?nèi)ゼ喌哪?shù)m=2，齒數(shù)Z=25，齒寬b=31。棘輪強(qiáng)度校驗(yàn)公式：m≧P/ψ[p]mm （33）[p] ——許用單位線應(yīng)力，[p]=3080 MPa。P ——棘輪齒的圓周力。P=2T/da=∴m=6≧P/ψ[p]mm=。故齒輪強(qiáng)度足夠。 棘抓尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度的校核 棘爪結(jié)構(gòu)，長24mm，寬31mm，厚17mm，采用淬火處理 棘爪按彎曲與壓縮組合強(qiáng)度計(jì)算： =()1083Mpa式中:M彎矩。MW棘爪危險(xiǎn)截面抗彎矩。W=棘爪寬度，mm棘爪危險(xiǎn)截面厚度，mmF危險(xiǎn)截面的面積，mm2需用彎曲應(yīng)力，Mpa,見《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》所以，棘爪強(qiáng)度足夠第四章 彈簧的設(shè)計(jì)彈簧是機(jī)械和電子行業(yè)中廣泛使用的一種彈性元件，彈簧在受載時(shí)能產(chǎn)生較大的彈性變形，把機(jī)械功或動(dòng)能轉(zhuǎn)化為變形能，而卸載后彈簧的變形消失并回復(fù)原狀，將變形能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功或動(dòng)能。彈簧的主要功用有：① 測(cè)力，如彈簧秤和測(cè)量計(jì)的彈簧等；②控制運(yùn)動(dòng)，如離合器、制動(dòng)器和閥門控制彈簧；③減振和緩沖，如緩沖器、減振器的彈簧等；④儲(chǔ)能或輸能，如鐘表、儀表和自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)上的彈簧等。按受力性質(zhì)，彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧，按形狀可分為螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、板彈簧、平面蝸卷彈簧以及扭桿彈簧等。普通圓柱螺旋彈簧由于制造簡單，且可根據(jù)受載情況制成各種型式，結(jié)構(gòu)簡單，故應(yīng)用最廣。彈簧的制造材料一般來說應(yīng)具有高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性及良好的熱處理性能等，常用的有碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼以及銅合金、鎳合金和橡膠等。彈簧的制造方法有冷卷法和熱卷法。彈簧絲直徑小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用熱卷法。有些彈簧在制成后還要進(jìn)行強(qiáng)壓或噴丸處理，可提高彈簧的承載能力。碟形彈簧可以承受很大的沖擊載荷，具有良好的吸振能力，常用作緩沖減振彈簧。在載荷相當(dāng)大和彈簧軸向尺寸受限制的地方，可以采用碟形彈簧。環(huán)形彈簧是目前減振緩沖能力最強(qiáng)的彈簧，常用作近代重型機(jī)車、鍛壓設(shè)備和飛機(jī)起落裝置中的緩沖零件。表中列出的是各種彈簧的基本型式。螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧是扭轉(zhuǎn)彈簧中最常用的一種。盤簧具有較多的圈數(shù)、變形較大、儲(chǔ)存能量也較大的特點(diǎn)，多用于壓緊及儀表、鐘表的動(dòng)力裝置。板彈簧能承受較大的彎曲作用，常用于受載方向尺寸有限制而變形量又較大的場(chǎng)合。由于板彈簧有較好的消振能力，所以在汽車、拖拉機(jī)和鐵路車輛的懸掛裝置中均普遍使用這種彈簧。：根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求知：該彈簧為拉伸螺旋彈簧彈簧外徑為：D1=最大壓力：Pn=8N最小壓力：P1=2N彈簧長度：H=9mm工作行程h=2mm初算彈簧剛度 P= (Pn P1)/h=3 彈簧材料直徑d≧許用切應(yīng)力τp根據(jù)Ⅰ Ⅱ Ⅲ類載荷按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表中選取，彈簧指數(shù)C=D/d是反映彈簧特性的重要指標(biāo),如果C5，回使卷繞彈簧困難，彈簧工作時(shí)內(nèi)側(cè)將產(chǎn)生過大的應(yīng)力。
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