液压扭矩扳手优化设计和改进方案(2)
目前，国家对水利、水电、桥梁等基础设施投资力度很大，在其施工、文修和改造过程中，大扭矩紧固件的拆装作业必不可少同时又十分的艰巨；同样，一些大型的机械设备如锅炉等的年度检修中，也会遇到类似的情况。而螺纹连接质量将会直接影响工程质量与设备的正常运行。 大功率液压扭矩扳手可以用于拆装螺栓、螺母，能比较准确地控制拧紧扭矩，广泛用于冶金、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文修，能方便、快捷地完成拆装螺栓任务，同时，大功率液压扭矩扳手能够通过液压系统的压力表比较精确、可靠的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；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。 液压扭矩扳手的输出扭矩的精度与人工方法相比有了很大的提高，但是在某些要求较高的场合下，精度仍然无法满足要求，需要进一步的提高，同时液压扭矩扳手的工作效率也较低，无法满足工程的需求。因而把液压扭矩扳手作为研究课题具有重要的意义。
1.1.3 研究内容
本研究对液压扭矩扳手的工作原理进行了深入的研究和探讨，并对液压扭矩扳手的发展历史作了简单的描述，同时对现有液压扭矩扳手在实际应用中存在的问题进行了分析，对现有的设计方法进行了分析和探讨，并针对现有的设计方法存在的问题，在液压扭矩扳手的设计中引入了目前先进的设计理论－机械优化设计理论，建立了优化设计的数学模型，并用 C 语言进行了优化程序设计。 为了使机构设计过程更加直观和方便，本论文利用 VC++语言建立了优化设计的参数化的数据输入输出界面，给出了液压扳手执行机构的机构优化设计系统，解决了因没有标准的设计方法，每设计一种类型的液压扭矩扳手都必须进行大量计算的问题，第一次提出了一种自动化优化设计方法，并且给出了具体的优化实例。 本论文还对现有的液压扭矩表的工作原理进行了分析和研究，找出了问题存在的根源，并针对问题，提出了自己的改进方案，并且针对对精度有较高要求的使用场合，给出了液压扭矩扳手的数字扭矩表的设计方案，以满足高精度、高工作效率的要求。
1.2 技术路线
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，是一种包括液压缸在内的四杆机构。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，设计一个同时满足这些要求的摆动油缸机构并非易事。采用作图法[14]要作多次修正才能得到基本满足要求的方案。为了提高设计效率和精度，本研究将采用适合借助计算机进行数值计算的解析方法，建立数学模型，编制一定的程序对执行机构进行优化计算，得到符合设计要求的设计结果，在此基础上给出了液压扭矩扳手的改进方案。其具体的技术路线如下：第一步，首先对液压扭矩扳手的工作原理进行分析，找出现有液压扳手存在的问题和缺陷，提出机构精度的评价指标，然后对机构进行设计计算，初步确定机构的结构尺寸。第二步，引入现代优化设计理论，建立优化数学模型，对液压扳手执行机构进行优化设计，编制优化设计计算程序，给出参数化设计界面，进行实例计算。第三步，对液压扭矩表的工作原理进行深入分析，给出机械式液压扭矩表的改进方案，提出数字式液压扭矩的设计方案。其设计流程如图 1.4.1 所示。
下一篇：液压扳手设计思路剖析