手提式液压扳手设计开题报告范文

手提式液压扳手设计开题报告目录1背景意义11.1 选题背景12国内外发展情况22.1 国外发展状况32.2 国内发展状况43液压扳手的类型及特点6 3.1液压扳手的类型6 3.2液压扳手的特点64液压扳手的组成和工作原理75原始条件及数据96课题的重点和难点10 6.1课题重点10 6.2课题难点117方案设计128进度安排159 参考文献16，37008手提式液压扳手设计1 背景意义1.1选题背景意义 随着机械行业整体技术装备水平的提高，作为基本联接件的高强度螺栓的使用范围日益广泛，同时也对高强度螺栓的预紧力提出了更加严格的要求，尤其是承受载荷及强烈冲击振动的重型机械设备，螺栓联接质量的好坏将直接影响其运转可靠性和使用寿命。用传统的人力方法进行拆装时，不仅劳动强度大，作业效率低，成本高，而且由于剧烈振动的影响，在施工过程中还有可能损伤毗邻的零部件，影响甚至破坏原结构的力学平衡；同时也难以根据设计要求准确控制装配力矩。并且在许多情况下，用传统的人力方法根本就无法进行施工，比如重庆长江鹅公岩大桥，用了 3000 多个 M45 的螺栓来进行缆绳与桥面的联接，其预紧力要求 75T，预紧力矩达 5kNm，由于其力矩比较大，且受螺栓所处位置的限制，其施工过程是在高空中进行，用传统的人力方法来进行施工是不可能的。再比如三门峡电厂 50MW 水轮机组中，主轴与发电机是由 24 只 M140 六方头螺钉连接，实测螺钉的拆装扭矩为 46kNm，最大可达 52kNm，通常一个人可施加 490N 左右的力，靠人力作业显然无法实现。 液压扭矩扳手就是为解决上述问题而开发出的一种装配工具。液压扭矩扳手有很多的优点，比如利用液压扭矩表能够比较精确、可靠地控制螺栓的预紧力矩，保证所需要的扭矩值，提高螺纹联接的刚度，降低螺栓疲劳断裂的危险性；能够保证广泛采用螺栓联接的可靠性，以利减轻重量和节约空间；且适用范围广、适应性强，可用于螺栓及内角螺钉的预紧，且操作简单，使用方便，经济安全。 目前，液压扭矩扳手已经被广泛应用于冶金、机械、电力、化工、铁路、造船、桥梁、锅炉等行业的重要螺栓联接的安装及拆卸维修，能方便、快捷地完成拆装螺栓任务，深受广大使用者的青睐，是现在大型基础设施建设及大型机电设备的安装、维修和改造过程中必不可少的装配工具。论文网2 国内外发展情况2.1国外2.2国内3液压扳手的类型及特点3.1液压扳手类型3.2液压扳手的特点 与传统方法相比，“液压扭力扳手”使用简单、便利，紧固螺栓螺母时力矩均匀准确，具有省时、省力、安全等特点，减轻了维修人员的劳动强度，提高了检修质量。 方式液压扭矩扳手配合标准套筒使用，为通用型液压扳手，适用范围广。中空液压扳手厚度较薄，特别适用于空间比较狭小的地方。驱动液压扳手采用高科技航天材料及超高强度合金钢制造，一体成型机身，全面加强机身强度、韧性可360180旋转的油管接头，无使用空间限制，自由操作扳机式锁扣，轻松按动，可随心所欲地将360微调式反作用力臂定于坚固的支点上采用精密棘轮，精度高达3%采用超高强度轻金属，薄型设计，双作用，高速，大转角卡接式，互换插件，不需特殊工具，扭矩重复精度高达3% :360180的旋转软管接头，适合紧凑场合方便定位 扳手件强度设计充分，整体反作用力臂，较少的活动部件，耐用，可靠可扩展的米制、英制六角插件和套筒，可实现一个动力头配备多个插件同时使用4液压扳手的组成和工作原理 液压扳手由电机组合泵站和执行机构两大部分组成。 紧固件的拆、装作业实际上属于单向间歇运动。如图5所示,工作时,调整好多功能反力臂10,液压泵站的高压油通过旋转油管接头8进入液压缸9,活塞杆7推动连接叉6并带动销轴5在机壳1内壁的滑道4中移动,从而使摇臂组合机构3摆动,由方轴2输出力矩,通过系列化设计的套筒组件带动紧固件转动,完成紧固件的拆、装作业。1.机壳2.方轴3.摇臂组合机构4.滑道5.销轴6.连接叉7.活塞杆8.油管接头9.液压缸10.反力臂图5液压扳手执行机构液压扳手超高压液压系统原理图如图6所示,高压油通过高压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的右位进入液压缸的无杆腔,推动活塞及活塞杆运动;当行程终点时,压力增高使压力继电器1YJ发出信号,使2DT和4DT通电、1DT断电,电磁换向阀被换为左位,液压油通过低压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的左位进入液压缸的有杆腔,使活塞及活塞杆退回;当行程终点时,压力增高使压力继电器2YJ发出信号,使1DT和3DT通电、4DT断电,电磁换向阀换为左位,进入下一个作业循环。由于系统采用双联泵,即高压、小流量的高压泵和低压、大流量的低压泵,可以使得扳手慢速推进,快速退回,具有较高的作业效率。 由液压扳手的工作原理我们知道，液压扳手的执行机构实际上是一个摆动油缸机构，是一种包括液压缸再内的四杆机构。由于本机构一般对机构的位置都有比较严格的要求，同时机构本身还有力学上的要求。因此，设计一个液压手动扳手主要是对液压系统的选型、计算，缸、泵、阀和油管的选择及其刚度和强度的计算，工作头的选型、计算，最后绘制总装配图，主要零部件图，编写设计说明书。 源自！六维论文;网5原始条件及数据主要参数：液压的最大输入压力70MPa；最大输出扭矩4853Nm；最大手提重量小于5Kg。液压扳手适宜于狭小空间及高处作业；液压扳手设有超压释放阀，可防止超压操作，避免了检修作业空间方面的难题，同时液压扳手的输出扭矩巨大，一般情况要比用普通工具拆装扭矩大的多，省时省力。6课题重点和难点6.1课题重点1.液压缸的设计计算 液压缸是液压传动的执行元件，它和主机工作机构有直接的联系，对于不同的机种和机构，液压缸具有不同的用途和工作要求。因此，在设计液压缸之前，必须对整个液压系统进行工况分析，编制负载图，选定系统的工作压力，然后根据使用要求选择结构类型，按负载情况、运动要求、最大行程等确定其主要工作尺寸，进行强度、稳定性和缓冲验算2.活塞杆的设计计算 活塞杆的杆体采用实心杆，活塞杆的外端结构连接活塞端采用球头结构，连接棘爪座端采用单耳环结构。3.棘轮机构的设计 机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 齿式棘轮机构适用于低速重载的场合，根据设计的要求和实际工作情况，选用齿式棘轮机构方案设计传动。方案二: 1.采用外啮合式棘轮机构，如图7（a），外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部，外啮合式棘轮机构由于加工、安装和维修方便，应用较广。 2.采用内啮合式棘轮机构，如图7 (b)，啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。 机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 由于外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的外部，应用较广，用空间较大。而内啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的内部，其特点为结构紧凑。通过比较及工作条件应选择方案外啮合式棘轮机构。驱动结构方案：方轴与棘轮配合驱动是液压扭矩扳手力矩输出的终端输出机构。采用双向方轴，只需要棘轮单向转动，实现螺母的紧固和拆卸。工作时，棘爪与棘轮配合带动棘轮旋转，棘轮带动方轴旋转。棘爪、棘轮是液压扭矩扳手的易损件。传动方案比较 液压传动与气压传动的比较：液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构；液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小；可在大范围内实现无级调速，借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达1XX，并可在液压装置运行的过程中进行调速