大扭矩手提式液压扳手设计+CAD图纸(11)
2、按啮合方式分外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构如图3.2所示：
外啮合式棘轮机构见图3.2a的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部，而内啮合棘轮机构见图3.2b的棘爪或楔块均在棘轮内部。外啮合式棘轮机构由于加工、安装和文修方便，应用较广。内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。
图3.2a 外啮合式棘轮机构 图3.2b 内啮合式棘轮机构
3、按从动件运动形式分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构：
（1）单动式式棘轮机构当主动件按某一个方向摆动时，才能推动棘轮转动。双动式棘轮机构，在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动两个棘爪，两次推动棘轮转动。
（2）双动式棘轮机构常用于载荷较大，棘轮尺寸受限，齿数较少，而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距的场合。
本设计根据工作情况和工作要求选取单式外作用棘轮机构。
3.4 棘轮尺寸的设计计算及强度的校核
3.4.1棘轮的设计计算
由于在作业过程中所需的拆装扭矩巨大，通常的棘轮棘爪结构中，棘爪多为单齿结构，不能满足强度要求，因此考虑对棘轮棘爪结构进行改进，具体方案是：采用多齿数、小模数的棘轮，与此相对应在摇臂机构的侧面加工有棘齿结构与之相配合使用。工作时由多个棘轮轮齿同时参与传递扭矩，棘轮轮齿和摇臂侧面的的轮齿相啮合；摇臂通过其侧面上的轮齿来推动棘轮传动，棘轮与轴通过花键联接，从而使轴带动螺栓转动，完成拆装作业的单向间歇运动。
对于棘轮棘齿，当作用力作用于齿顶时最为不利，可导致齿根弯曲折断和齿顶线压力磨损。为了保证外啮合棘轮的齿根不被折断，需满足弯曲强度条件：
已知条件：液压扭矩扳手的最大扭矩为4853N.M，初步选定咬合的齿数为4个，齿数Z=25,齿宽为31 ，即每个齿上分配的力矩为1213.25NM。
计算得出
根据计算结果，得出棘轮的模数m=2，齿数Z=25，齿宽b=31。
3.4.2棘轮的强度的校核
棘轮强度校验公式：
m≧P/ψ[p]mm （3-3）
[p] ——许用单位线应力，[p]=3080 MPa。
P ——棘轮齿的圆周力。P=2T/da=73.3KN
∴m=6≧P/ψ[p]mm=4.8。
故齿轮强度足够。
3.5 棘爪尺寸的设计计算及强度的校核
棘爪结构，长24mm，宽31mm，厚17mm，采用淬火处理棘爪按弯曲与压缩组合强度计算：
图3.4：棘轮棘爪啮合图
第四章 弹簧的设计
弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件，弹簧在受载时能产生较大的弹性变形，把机械功或动能转化为变形能，而卸载后弹簧的变形消失并回复原状，将变形能转化为机械功或动能。弹簧的主要功用有：① 测力，如弹簧秤和测量计的弹簧等；②控制运动，如离合器、制动器和阀门控制弹簧；③减振和缓冲，如缓冲器、减振器的弹簧等；④储能或输能，如钟表、仪表和自动控制机构上的弹簧等。
按受力性质，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧，按形状可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、平面蜗卷弹簧以及扭杆弹簧等。普通圆柱螺旋弹簧由于制造简单，且可根据受载情况制成各种型式，结构简单，故应用最广。弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等，常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹簧的承载能力。
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