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1、·56·重型机械2003No15NY型内齿棘轮扳手的设计计算121林孟霞,路俊秀,王树人(11天津大学机械工程学院天津300072;21河北电机股份有限公司河北石家庄050021)摘要:在棘轮扳手的计算方法中引入了模数的概念,并且建立了NY型内齿棘轮扳手各几何参数与模数之间的数学关系,为棘轮扳手的设计计算提供了基本方法。关键词:棘轮;棘爪;棘轮扳手;模数中图分类号:TH11214文献标识码:A文章编号:1001-196X(2003)05-0056-04LeverdesignofNYinternallymeshedtoothr
2、atchetmechanisms121LINMeng2xia,LUJun2xiu,WANGShu2ren(11SchoolofMechanicalEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072China;21ElectricalMachineryCorporationLtofHebeiProvince,Shijiazhuang050021,China)Abstract:Theconceptofmoduleisintroducedinthecalculationofratchetleve
3、r.Themathematicalre2lationshipofgeometricalparametersoflevertomoduleisformulatedforNYinternallymeshedtoothratchetmechanisms.Abasicmethodispresentedfordesignofratchetlever.Keywords:ratchet;pawl;ratchetlever;module1引言棘轮扳手是工具行业的重要产品之一,但目前在国内外并没有可查取的设计计算方法,各生产厂家都是用实验法或
4、模拟法进行设计,工作效率低而不经济。本文介绍的是内齿棘轮扳手设计计算的基本思路。内齿棘轮扳手的结构有许多种,主要是因棘爪的形状不同而异。最常见的是:①多齿棘爪,图1NY型扳手典型结构棘爪与榫头之间的承载面为一小圆柱面,此类扳11轴用弹簧挡圈21换向手柄31钢丝挡圈41换向片手称NY型扳手,其棘爪称NY型棘爪;②多齿51换向拨叉61NY型棘爪71弹簧81手柄91孔用弹簧挡圈101榫头111钢球121钢球弹簧131换向棘爪,棘爪与榫头之间的承载面为一平面,此类弹簧扳手称NP型扳手,其棘爪称NP型棘爪。③多带动棘爪6压向榫头上的圆
5、弧承压面A,促进榫齿棘爪,棘爪与榫头之间的承载面为一圆弧面,头也作顺时针旋转。这时,扳手可对外输出扭此类扳手称NH型扳手,其棘爪称NH型棘爪。矩。手柄逆时针旋转,棘轮齿将棘爪齿从棘轮槽下面以NY型扳手为例进行说明。中推出。随着手柄继续旋转,爪齿在换向弹簧2典型结构及工作原理13、拨叉5与弹簧7的联合作用下进入后侧的棘轮槽。手柄再顺时针旋转,扳手又可对外输出扭NY型扳手的典型结构见图1,棘手6在与矩。转动换向手柄2,从而拨动换向片4转动,手柄8上的内齿棘轮相啮合。手柄顺时针旋转,进而带动换向弹簧13转动。当弹簧13的两个拨收稿
6、日期:2003-07-08;修订日期:2003-07-28爪转位偏过拨叉5的对称中心线P之后,弹簧作者简介:林孟霞(1976-),女,天津大学工程师。13的弹力促使榫头10转位,使得榫头上的圆弧©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2003No15重型机械·57·承压面A与棘爪上的左侧圆弧面接触。这时与数,用符号“ZJ”表示;⑧齿面长度当量系数。以上相反,手柄逆时针旋转,扳手可对
7、外输出扭齿面长度用模数和某一系数表示时,该系数叫做矩。齿面长度当量齿数,用符号“Zl”表示。3基本规定、术语和符号4基本公式对于内齿棘轮作如下规定:(1)以齿根圆作df=mZ(1)为分度圆;(2)齿面形状为平面;(3)棘轮槽两Rf=df/2(2)侧面之间的夹角(取名为槽根角)为90°;(4)h=f0m(3)槽根角的平分线通过棘轮的中心;(5)相关名词0>f0>fJ(4)术语完全借用渐开线齿轮的有关规定;(6)用以下符号分别代表内齿棘轮的如下意义:m为模数,Z为棘轮的齿数,h为齿顶高,f0为齿顶21/2ZZfJ=-(5)高系数
8、,hJ为齿尖高,fJ为齿尖高系数,df为4sin(135°-180°/Z)2分度圆直径,Rf为分度圆半径,b为齿的宽度,De=df+2h(6)l为齿面长度,ZG为棘爪的齿数;(7)内齿棘Re=De/2(7)RJ=mZJ(8)1/22ZZZJ=-(9)4sin(135°-180°/Z)2hJ
