风扳机毕业论文.doc

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1、分类号： 密级： UDC： 学号： 丽水职业技术学院机电信息分院毕 业 设 计设计名称气动冲击扳手的结构设计 学生学号： 0503050310 学生姓名： 赵浩峰 导师姓名： 杨端容 班级 机电0503 专业名称 机电一体化技术 论文提交日期20 年 月 日 论文答辩日期 20 年 月 日 答辩委员会主席 评 阅 人 20 年 月 日丽职院机电信息分院毕业论文(设计)独创性声明本人声明所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已

2、在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学生签名：日 期： 论 文 使 用 授 权 声 明丽职院机电信息分院有权保留本人所送交毕业论文（设计）的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权丽职院机电信息分院办理。学生签名： 导师签名： 日 期：摘 要本课题主要在研究对象是通用气动冲击扳手。 首先是对气动冲击扳手内部结构和相关零件进行建模和分析，通过对通用紧固件的分析，收集工程数据，在此基础上运用专业的三维实体造型软件对其进行实

3、体造型设计和建模仿真，再对模型各个受力部件、主要的冲击部分进行必要的计算和改进，进一步改良和完善本课题的设计。 本课题目在工程机械设计和理论试运行数据为基础的前担下，动用了工业设计的相关设计理念，这两方面的有机结合在一定程度上使本课下周的设计更体现了现代机械设计制造的先进性。关键字： 气动冲击扳手 实体造型 测量 逆向 曲线和曲面目 录一.引言4二气动冲击扳手的研究和意义 4 2.1气动冲击扳手的不足4三气动冲击扳手的工作原理 5 3.1工作原理 5四.气动冲击扳手在国内外的研究与分析 6 4.1 气动冲击扳手的调查 6 4.2 CAD技术的发展 7五. 气动冲击扳手的结构设计及装配 8 5.

4、1 气动冲击扳手的零件结构设计 85.2 气动冲击扳手的装配 12 5.3 相关数据分析 15 六致谢 19七参考文献 20一 . 引言制造业是国民经济的支柱产业，无论是在发达国家，还是在发展中国家，制造业在国民经济中均占据主要地位。而设计作为产品制造的前提，它的完善和发展正不断的为制造业注入新的动力。在当前竞争激烈，需求变化非常迅速的市场环境下，传统的机械设计制造技术正发生着深刻的变革，先进设计制造技术显著地表现出了高质量、快响应、灵活、敏捷等特点。极大的满足了机械设计人员多样化、快速化、概念化的设计需求。同盟时也可以在产品设计阶段来完善产品，不用浪费大量的人力财力。同时，工业产品作为设计制

5、造的终端工具在使用过程中必须要体现出以人为本的设计要求。目前较多的机械常用工具的外形设计上都是基于工程数据的纯机械造型，在很大层度上忽略了工具使用者作为工作主体的概念。为了体现工业设计的人机理念，工业产品的设计越来越向人性化设计迈进。从而在外观、适用、性能等各个方面达到最理想的效果。产品设计的快速化、多样化、功能化、人性化等特点，将进一步推动制造业在市场上的不断发展。二. 气动冲击扳手的研究和意义在机械制造来中,各种螺纹联接的应用十分广泛,螺纹装配技术是机电工业的共性技术.重要的是机电产品,如发电机,变电器,汽车,拖拉机,机床等对装配质量的要求很高,因此对通用拧紧工具的要求也越来越高,气动冲击

6、扳手的主要特点有以下四点:1耐高气压,2动力强大,3性能稳定.4使用寿命长. 据相关资料表明，全国汽车、拖拉机、发动机等动力机械厂超过100家，配件厂超过500家。需要大量不同精度的装配工具和装配系统来满足工艺上的需要。以每个主机厂需要单轴扳手100台，每个配件厂需单轴扳手10台估算，则该行业需单铀扳手1.5万台。如果考虑压缩机、电机电器和工程安装等行业，则全国大概需要气动冲击扳手5万台。加上常规的冲击式电动扳子需求量5万台，市场前景十分可观。进口的拧紧工具及装配系统的价格经国产的要贵,近年来，中国国内有能力开发这些工具和装配系统。其价格都要比国外的便宜，如果一发成功后，可以节约大量外汇，减少

7、维修技术人员的维修工作和昂贵工资，其经济效益和社会效益都非常显著。2.1气动冲击扳手的不足虽然已经完成了本课题的设计，但还有很多地方值得进一步提高和改进。比如在实体建模方面，如果能实现仿真运动那就更理想了。在测量扫描时，点数据的数量也可以加大，虽然这会导致计算的复杂层度，使本课题目的设计更加复杂，但如果能进行大数据采集、分析的话，那么数据重建后所形成的曲面就会更加完美。三.气动冲击扳手工作原理3.1 工作原理气动冲击扳手产品分类较多，本课题主要研究枪式的手握型，其外观如图所示 气动冲击扳手气动冲击扳手的主要工作部件由两部分组成，分别是气动马达部分和冲击锤打部分， 气动马达 冲击锤打气动马达组件

8、主要由偏心汽缸、旋转转子、活叶片和密封端盖等部件组成，主要完成气能 转换为高扭力的动能。被压缩的空气气流从空气压缩机出来，经过管路，从汽缸两个端盖上的进气口进入汽缸室内，再利用汽缸的偏心设计，将气流喷向旋转转子上的活叶片，于是活叶片带动旋转转子产生旋转动作，活叶片在离心力的作用下和汽缸内壁贴紧，把进气口和出气口动态的隔离，此后转子就利用气流在活叶片上产生的压力差恒速的转动，当活叶片在做圆周旋转时，它每到一个固定角度就经过排气孔，排气孔将集中在每一间隔活叶片内的气流排出，而排出的气流同時与进气至密闭式汽缸室内，重复回转后被充分利用，因此有了高转速的转子，将高速转子透过机械结构由原来的气能转换为高

9、扭力的动能。冲击锤打组件主要由惯性冲击架、传动套、冲击爪和扭力输出轴等组成，主要将恒定扭力转换为高强度的脉冲扭力，以实现高扭力作业的需要。从汽缸组输出的恒定扭力通过花键连接带动锤打组的惯性冲击架，使冲击架高速飞转产生高强度的旋转惯性。如果在联接件比较松的情况下，冲击架直接带动输出轴，此时输出的是冲击扭力；如果联接件较紧，而且所需要的扭紧力比冲击架输出的扭力大时，在冲击架旋转一周的过程中，安装在冲击架上的冲击爪就会冲击一下输出轴的外切线，把冲击架的惯性转化为高强度的脉冲扭力。在冲击一次输出轴后，冲击爪和输出轴出现锁死，锤打组各部件有一个瞬时的停顿，这时连接在风马达旋转转子上的传动套在恒扭力的作用

10、下，拨开冲击爪和输出轴的死锁，冲击架继续在恒扭力的作用下高速飞转产生高惯性，开始下一次的冲击。四.气动冲击扳手在国内外的研究及分析4.1 气动冲击扳手调查 国外的机电、汽车制造行业已普遍采用可控扭矩、可控转角和控制屈服点的审批权紧工具，并采用了微机控制的智能型装配系统。在气动工具方面，比较著名的有英格兰公司，该公司主要生产气动工具等，是全美最大的机械及设备生产厂家，拥有ARO ，BEEBE，CHARLESMAIRE等一些气动产品品牌。 中国机电、汽车产品的装配拧紧工具目前还比较落后，虽然有江苏通润机电集团等一些进出口公司，但是他们生产制造的拧紧工具主要以手动扳手为主。而在气动工具方面的生产单位

11、，无论从装配质量还是多用性上都与国外产品有较大差距。也不能系列地批量供应生产急需的中、高档拧紧工具及装配系统，为此国家每年都要花费大量外汇购买国外产品及备件。为适应汽车等现代机电产品的高性能、高可靠、高安全性能的要求和自动化生产的需要，螺纹拧紧装配工具及系统正在向低能耗、低噪声、控制精确等方向发展。我们国家的通用拧紧工具制造厂商正致力于开发定扭矩的气动、电动扳手等，目前主要开发方向有心下几点：1定扭矩气动扳手的扭矩精度要达到0.08-0.1。2是冲击式定扭矩电动扳手的扭矩控制精度要要达到0.08-0.15。3定扭矩内燃动力扳手。 气动冲击扳手提供动力的主要是压缩的高压空气。以空气作为动力原料，

12、取材方便而且没有污染。气动扳手不像液压扳手，液压扳手在密封性上有很高的要求，而且液压扳手的出液口的液体也必须回流，使其在液压机里面反复循环地压缩和收集，但气动扳手的出气口的气体不需要回流，可以直接排放在空气里，因此也在一定程度上减轻了压力机的技术要求。和电动扳手相比，气动扳手具有较高的安全性，要产生高强度的转动动力，必须要有高压和强电流，因此在技术上必须要求有很高的材料绝缘性。冲击扳手和定扭矩扳手相比较主要是冲击扳手能产生高强度的瞬时冲击力，满足高扭力联接的需要。4.2 CAD技术的发展 CAD造型技术:起步于50年代,随着在计算机屏幕上绘图成为可能而开始迅速发展.人们希望借助此项技术来摆脱繁

13、琐、费时和低精度的传统手工绘图。当时，CAD技术的出发点是用传统的三视图方法来表达零件，以图纸为媒介进行技术交流，这就是二维计算机绘图技术，CAD的含义仅仅是图板的替代品（Computer Aided Drawing）。CAD技术从出现到逐渐走向成熟经历了无数的风风雨雨，但是仍然可以把它归结为CAD技术发展的四次技术革命。即(1曲面造型技术、2实体造型技术、3参数化技术、4变量化技术)。 曲面造型技术：60年代出现的三维CAD系统只是极为简单的线框式系统。这种初期的线框造型系统只能表达基本的几何信息不能有效表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息，CAM无法实现。飞机和汽车工业的蓬勃发展给三维CAD带来了良好的机遇，为了解决飞机和汽车设计制造中遇到的大量自由曲面问题，法国人提出贝赛尔算法，使得人们用计算机处理曲线及曲面问题变得可以操作，同时也使得法国的达索飞机制造公司开发者们能在二维绘图系统CADAM的基础上，提