液压扳手设计[含27张CAD图纸和说明书 全套打包]

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Abstract

　　　In the energy, the transportation, the metallurgy, the chemical industry, the mine and other professions equipment setups, in the overhaul work, the assembling and dismantling big specification bolt quite is difficult; Some bolts install in the spatial extremely small and narrow place are unable with to lengthen the arm of force or with the method fastening and the disassemblage bolt which hammers; Some equipment long-term use in the quite moist place, the bolt rusts away seriously is unable with the artificial disassemblage, thus overhauls with difficulty; In elevated duct and on high altitude equipment skeleton fastening and disassemblage bolt, staff although wears the safety belt also with difficulty to use the strength, must safely complete the work to be extremely difficult; According to the equipment management authoritative organization statistics, has above 50% in the equipment movement breakdown is because the bolt question causes, but creates the equipment significant accident because of the bolt question the quantity also extremely astonishing, therefore the new equipment setup and the overhaul standard fasten to the bolt the moment of force request quite is strict, but meets the requirements with difficulty with the artificial method.

　　　Above the hydraulic pressure torque spanner solves the question ideal tool. This tool the high-pressure oil which produces with the necessary ultrahigh voltage hydraulic pump takes the power, automatically completes the bolt the fastening and the disassemblage work, steady, does not have the impact, safe, the assembly quality is high

　　　　　　　　　　　　　　　摘  要.

　　　在能源，交通，冶金，化工，矿山及其他行业的设备安装，检修工作中，装拆大规格螺栓比较困难；有些螺栓安装在空间非常窄小的地方无法用加长力臂或用锤击的方法紧固和拆卸螺栓；有些设备长期使用在比较潮湿的地方，螺栓锈蚀严重无法用人工拆卸，因而难以检修；在架空管道和高空设备构架上紧固和拆卸螺栓，工作人员虽然戴着安全带也难以用上力，要安全地完成工作非常困难；据设备管理权威机构统计，在设备运行故障中有50%以上是因为螺栓问题引起的，因螺栓问题而造成设备重大事故的数量也非常惊人，因此新的设备安装和检修规范对螺栓紧固的力矩要求比较严格，而用人工方法难以达到要求。  

　　　液压扭矩扳手是解决以上问题的理想工具。该工具用配套的超高压液压泵产生的高压油作为动力，自动完成螺栓的紧固和拆卸工作，平稳，无冲击，安全，装配质量高。                  

　　　　　　　　　　　　　　　　中英文关键词对照

　　　　　　　　　液压扳手——Hydraulic pressure spanner

　　　　　　　　　　　　棘轮——Notch wheel

　　　　　　　　　　　　棘爪——detents

　　　　　　　　　　　　活塞缸——Piston cylinder

　　　　　　　　　　　　活塞杆——Connecting rod

　　　　　　　　　　　　弹簧——Spring

　　　　　　　　　　　　强度——Intensity

　　　　　　　　　　　　扭矩——Torque

　　　　　　　　　　　　圆周力——Circumference strength

　　　　　　　　　　　　端盖——End cover

　　　　　　　　　　　　法兰——Flange

　　　　　　　　　　　　快换接头——Fast replacement attachment

　　　　　　　　　　　　　　　　　目录

　　　　　前言………………………………………………………6

第一章  液压缸的设计……………………………………………7

　1.1.1缸筒的结构设计 ……………………………………8

　1.1.2单活塞液压缸内径的计算……………………………9

　1.1.3缸筒臂厚的计算 ……………………………………9

　1.1.4缸筒臂厚的验算 ……………………………………10

　1.1.5缸筒底部厚度设计计算  ……………………………10

　1.1.6缸筒端部法兰厚度设计  ……………………………11

　1.1.7缸筒端部法兰用螺钉强度设计计算 …………………11

　1.2缸筒材料  ……………………………………………13

　1.3缸筒的加工要求 ………………………………………13

第二章  活塞的设计         ……………………………………13

　2.2.1初步确定活塞杆直径d   ……………………………13

　2.2.2活塞杆的强度计算……………………………………14

　2.2.3活塞杆的加工要求……………………………………14

　2.2.4活塞的导向环    ……………………………………15

　2.3活塞用导向环宽度计算…………………………………15

　　　　　2.4活塞杆的导向.密封和防尘  ……………………………16

　2.5中隔圈的设计      ……………………………………17

　2.5.1中隔圈          ……………………………………17

　2.5.2中隔圈长度的确定方法……………………………17

第三章  棘轮机构的设计   ………………………………………17 

3.1棘轮机构的基本型式和工作原理  ………………………17

　3.2棘轮机构的特点及应用     ……………………………18

3.3 棘轮机构的分类方式         …………………………18

　3.4.1棘轮尺寸的设计计算…………………………………19

　3.4.2棘轮强度校验    ……………………………………20

第四章  弹簧的设计   ……………………………………………21

　4.1.1主动爪弹簧的设计计算   ……………………………22

　4.1.2 压缩弹簧稳定性验算  ………………………………24

　4.1.3压缩弹簧强度验算……………………………………24

　4.1.4共振验算 ……………………………………………25

　　　　　4.1.5普通圆柱形螺旋弹簧的技术要求………………………25

　4.2.1锁块弹簧的设计计算 …………………………………26

　4.2.2压缩弹簧稳定性验算 …………………………………27

　4.2.3压缩弹簧强度验算   …………………………………27

第五章  机壳的设计  ………………………………………………27

第六章  主被动棘爪的设计计算  …………………………………28

结论  …………………………………………………………………29

致谢……………………………………………………………………30

参考文献  ……………………………………………………………31

相关英文资料…………………………………………………………32

相关译文………………………………………………………………36

　　　　　　　　　　　　　　　　前 言

　　　当前国家对水利、水电、桥梁等基础设施建设投资力度很大，在其施工、维修和改造的过程之中，大扭矩紧固件的拆装作业必不可少同时又十分艰巨。传统的人力方法拆装，不仅劳动强度大，作业效率低，成本高，而且由于剧烈的振动和噪音，经常使紧固件报废，直接影响安装，维修工期，并不可避免地损伤眦邻的零部件，影响甚至破坏原工程结构的力学平衡；同时难以根据设计要求准确控制装配力矩。因此，设计开发能够输出强大转矩，同时操作轻便、噪声低安全可靠和通用性强的拆装工具——便携式大扭矩液压扳手，具有重要的现实意义。

　　　综合分析研究实际操作情况和多种方案，我们认为理想的设计方案是：利用液压作为动力源，依靠棘轮棘爪机构实现紧固件拆装作业的单向间歇运动，并通过对反作用力臂和套筒的系列化设计，使该便携式大扭矩液压扳手能够根据不同的作业环境和工作对象，广泛应用于水利水电、冶金、建筑、桥梁、矿山、水泥等行业中大中型设备及钢结构的安装、维修工程。

　第一章 液压缸的设计

　　　液压缸是液压装置中将液压能转换为机械能，实现直线往复运动或摆动往复运动的执行元件。本设计采用拉杆型通用液压缸。通用型液压缸无特殊要求，结构较简单，零.部件符合标准化.通用化的要求。因此，用途较广泛，适用于各种液压系统。拉杆型通用液压缸缸筒可选用钢管厂提供的高精度冷拔管，按行程长度所相应的尺寸切割成形，一般内表面不需加工就可达到使用要求。前后端盖和活塞等主要零件均为通用件。因此，拉杆型液压缸结构简单.拆装简便.零件通用化程度高.制造成本较低.适合批量生产。大功率液压扭矩扳手是通过液压缸的推力，经过系统形成力矩，带动螺母转动一个角度，并以此扭矩传送到螺栓联接上，按要求预紧螺栓，它是由扳手、套筒、高压油泵、换向阀及其带快速接头的高、低压胶管组成。

1.1液压缸的主要形式 ：

液压缸：将液压能转换为机械能（执行元件），用来驱动工作机构作直线运动（移动液压缸）或摆动运动（摆动液压缸、摆动液压马达）

单作用式：两腔均能进出压力油，活塞（缸体）能作正、反两个方向移动的液压缸

双作用式：只有一腔能进出压力油，活塞（缸体）只能依靠液压力作单向运动，回程需借助自重/外力的液压缸

双杆活塞式液压缸

特点和应用：