棘轮扳手功效的简单扳手头结构分析.doc

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1、棘轮扳手功效的简单扳手头结构分析棘轮扳手功效的简单扳手头结构分析。组合曲线在扳手设计中的妙用,一般螺纹联接结构拧紧时受外力的面采用正六角面体的结构，通常为六角螺母。这样便于它受力矩旋转时，总能有几个面与扳手施力面接触，保持受到力矩的作用，从而实现对螺旋副施加转动力矩，达到拧紧螺纹联接的目的。本新型结构运用同样的原理，充分考虑到运用组合曲面来实现上述功能的同时，也实现了普通棘轮机构灵活操作的功能。如图1所示，首先，扳手头的开口尺寸能允许需要拧紧的六面体沿两对称面自由进入扳手头，即开口尺寸大于对称面的距离，且有一条边(图1的第2段)正好和六面体

2、对称面的一条边平行，其最前段有一定弧度，易于引导扳手进入工作状态；图1中扳手紧贴这条直边进入(扳手头左段为导入段)。操作者手臂用力，扳手再向前直到螺纹联接件的一边与扳手头开口的另一段贴合。这样，第2、3两段紧密贴合，而第3段与水平线成30。第2段为竖直线，这样，贴合紧密的这两段形成斜楔的作用，扳手头卡住工件。这样轻松进入，自然地贴合，便于操作者很容易且快捷地进行下一步操作。第二步就是扳动螺旋副，给螺旋副转矩，使螺纹联接逐步拧紧到适当的扭矩。在图1所示的状态下，扳手杆在人手臂的作用下作顺时针转动，由于开口对六面体的两对称面有间隙，螺纹联接件相

3、对静止，扳手绕联接件转动；在转动中，六角螺母相对绕其中心旋转，其最大顶角要避开扳手开口，即扳手头开口有一段避开顶角的圆弧段。图1中的竖直边2和斜边3相互离开，六面体的斜边3与扳手的另一斜边(图2中的第1段)逐渐平行并贴合，这一斜边的斜度倾角比前一斜边的倾角，就逐渐顶住六面体向扳手的右边圆弧段靠近，并作相对转动。转到一定角度，直到图2所示的状态时，六角螺母和扳手只有三点接触：扳手开口曲线相交的两直线交点l，右端圆弧的向限点2和左端相接触的一点3。而相接触的三点限制扳手和联接件的相互转动，即固定了两者的位置，对扳手杆继续施加转矩，扳手就将力矩传

4、给六角螺母，从而可逐渐拧紧螺纹联接件。在图2的状态下转动螺纹副到一定角度，又需要扳手回到最佳施力位置。实现它也靠开口的曲线来完成。操作者反方向转动扳手，由于六角螺母的螺纹副有一定的摩擦力，扳手就相对六角螺母转动。图2中的l点和2点相互离开，图l中的3点又接触，并顶住六角螺母离开扳手。这样，扳手和螺纹联接件间没有接触，扳手就有一定的转动空间，操作者继续施加反向转力，扳手相对六角螺母转动一定角度，并转到螺母的另一对称面到图1的状态时，稍微向前顶一下，扳手和联接件又接触并夹紧。再施加拧紧转动力矩，整个过程又重复上述第一和第二步骤。就可逐步拧紧螺纹

5、联接副。这种由组合曲线实现特殊功能的结构，正如凸轮机构一样，利用凸轮曲线的接触，起到使所要零件实现特定的运动，来达到所需要的运动轨迹，从而实现操作的需要，是机械设计的一种巧妙的思路。随着科技的发展，产品设计逐渐走向小型化和精密化，利用这种思路进行设计，一定会有不可估计的效果。