液壓扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

液壓扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)袁昕華北水利水電學(xué)院機(jī)械工程系河南鄭州450M550水槍機(jī)組水槍機(jī)轉(zhuǎn)子法蘭盤(pán)上的大螺釘為背景，建立了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)敖學(xué)模型。并得出較與理想的優(yōu)化結(jié)果，使液壓扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重量得以大幅度降低。

　　1主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.1搖臂運(yùn)動(dòng)方案液壓扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)1.

　　活塞桿推動(dòng)銷(xiāo)軸并帶動(dòng)搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂通過(guò)銷(xiāo)軸對(duì)活塞桿會(huì)產(chǎn)生徑向力。對(duì)液壓汕缸的密封及活塞桿的穩(wěn)定性十分不利，因此，在機(jī)殼內(nèi)壁兩側(cè)沿活塞缸軸向設(shè)計(jì)對(duì)平行滑道，將搖臂的銷(xiāo)孔設(shè)計(jì)成長(zhǎng)孔2，使銷(xiāo)軸嚴(yán)格按直線運(yùn)動(dòng)。這樣搖臂可簡(jiǎn)化為端固結(jié)，端為滑動(dòng)支座的超靜定結(jié)構(gòu)。

　　對(duì)該超靜定結(jié)構(gòu)。

　　F活寒桿的推力；L活塞桿中心線與棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的麻1.2棘輪棘爪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于拆裝扭矩巨大，通常的棘輪棘爪結(jié)構(gòu)不能滿(mǎn)足弘渡要求。渺應(yīng)考慮棘輪棘爪結(jié)構(gòu)的變異設(shè)計(jì)。具體方案為采用多齒數(shù)小模數(shù)的棘輪和整體型棘爪；工作時(shí)。山3個(gè)棘輪輪齒同時(shí)參與傳遞扭矩，3個(gè)棘輪輪齒與3個(gè)同棘輪輪齒精密配合的具有內(nèi)齒的整體型棘爪相嚙合；搖臂通過(guò)棘爪推動(dòng)棘車(chē)才魂棘知與方軸潮斤線4鍵聯(lián)接，從巾使方軸帶動(dòng)螺栓螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)，完成拆裝作業(yè)的單向間歇運(yùn)動(dòng)。

　　對(duì)于棘輪輪齒，當(dāng)作用力作用于齒頂時(shí)最為不利，可導(dǎo)致齒根彎曲折斷和齒頂線壓力磨損。為保證外嚙合棘輪的齒根+被祈斷，需滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度條件W單個(gè)棘輪輪，的抗彎模帶；M棘輪傳遞的乃矩；n參與傳遞力矩的棘輪齒數(shù)；K考慮實(shí)際壓力不均勻的載荷不均勻系數(shù)。

　　設(shè)；為模數(shù)，2為數(shù)。則棘輪各部分尺寸為齒頂圓直徑77齒島=；陽(yáng)頂寬單個(gè)棘輪輪齒所受的力戶(hù)由分配力矩財(cái)產(chǎn)因此M=代入2式從1私2建立優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型2.1設(shè)計(jì)變量計(jì)變量，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是；液壓缸的內(nèi)徑；V5銷(xiāo)軸的直徑V6活塞桿中心線與棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離；2.2目標(biāo)函數(shù)取液壓扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重量最輕為目標(biāo)函數(shù)，實(shí)際上是其體積最小。

　　作用力臂等因素外，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的體積主要有2部分組成，即1=液壓油缸的體積+搖臂及棘輪棘爪機(jī)構(gòu)的體積，積=缸筒體積+油缸端部體枳活塞體積及活塞桿=搖臂及棘輪棘爪機(jī)3搖臂及棘輪棘爪機(jī)構(gòu)構(gòu)的本積=銷(xiāo)軸體積搖的截面積計(jì)算簡(jiǎn)臂體積+棘輪體積+棘爪體枳。搖臂及棘輪棘爪機(jī)構(gòu)的截而積可簡(jiǎn)化為等邊梯形3中陰影部分部分與上下兩個(gè)半圓的面積之和。

　　2.3約束條件根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案和力學(xué)要求，可列出項(xiàng)約束條件，主要約束條件有1活塞桿推力條件液壓缸的內(nèi)徑37，戶(hù)為液壓系統(tǒng)壓力。

　　2缸簡(jiǎn)厚度及缸底厚度條件棘輪強(qiáng)度條件由式得出其中值可參照花鍵各齒載荷分布系數(shù)確定。

　　4銷(xiāo)軸抗剪條件銷(xiāo)軸受力尚4項(xiàng)目參考數(shù)據(jù)液壓缸的內(nèi)徑液壓缸缸筒的厚度液壓缸的長(zhǎng)度缸底的厚度銷(xiāo)軸的直徑活塞桿銷(xiāo)軸與棘輪的中心距棘輪的齒數(shù)棘輪的模數(shù)棘輪的厚度5單位工作循環(huán)棘輪轉(zhuǎn)角條件。

　　機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尤千涉以及各項(xiàng)結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)應(yīng)年這樣，結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型為miiiFAi 3優(yōu)化結(jié)果和分析以門(mén)峽電廠50河賈水輪機(jī)組為背景，利用復(fù)合型法對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)汀優(yōu)化，將訃穿結(jié)果整并校核后得出官關(guān)數(shù)據(jù)，1.

　　根據(jù)算數(shù)據(jù)。討得出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體尺寸近似值為380135，似4，長(zhǎng)皮。高度厚度。由此推算重量可控制在588左右。對(duì)于名普通工人來(lái)說(shuō)，獨(dú)立操作液壓扳手應(yīng)沒(méi)有問(wèn)。

　　由于機(jī)殼內(nèi)側(cè)為平行滑道，在液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可減小導(dǎo)向長(zhǎng)度值，進(jìn)步縮短缸體的長(zhǎng)度。

　　活塞厚度和活塞桿直徑取低限值，并進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性的校核。

　　液壓泵站的系統(tǒng)壓力直接影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重量，采用超高壓液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)可有效地減小執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸。