扭矩扳手原理
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螺栓扭矩的原理螺栓扭矩是指在拧紧螺栓时所施加的力矩。
螺栓扭矩的原理可以用力矩的概念和材料力学的原理来解释。
首先,力矩是一个旋转力的效果,它是由力的大小和作用点到旋转轴的距离决定的。
在螺栓扭矩中,施加的力是通过杠杆原理作用在螺栓上的,使得螺栓在旋转时产生一个力矩。
在拧紧螺栓时,我们通常使用扳手或扭矩扳手来施加力矩。
扳手的原理是通过一个固定的杠杆臂和可调节的扭矩设置来施加力矩。
当我们用扳手拧紧螺栓时,我们将扳手的臂放在螺栓上的摩擦面上,并施加力矩来产生旋转力。
其次,材料力学的原理也参与了螺栓扭矩的过程。
当我们拧紧螺栓时,我们实际上是在将螺栓连接的两个部件之间产生一定的张力。
张力是由施加的力矩通过螺纹转化到螺栓上的,而螺栓的材料在应力作用下会发生弹性变形。
螺栓通过弹性变形限制了拧紧过程中的应力,从而保证了连接的紧固。
当扭矩扳手施加的力矩增加到一定数值时,螺栓的应力达到或超过其弹性限度,螺栓开始发生弹性变形。
此时,螺栓已经达到了其紧固的最佳状态。
因此,螺栓扭矩的原理是通过施加力矩使得螺栓发生旋转,并通过弹性变形将力转化为应力来保证螺栓的紧固效果。
扭矩的大小应根据螺栓的规格和要求进行合理选择,过小的扭矩可能导致连接不紧固,而过大的扭矩可能会损坏螺栓或连接部件。
在实际应用中,我们还需要考虑一些其他因素。
例如,螺栓和螺母之间的摩擦力会影响扭矩的传递效率,螺栓的涂层和表面处理也会影响其摩擦特性。
此外,螺栓的材料选择、预紧力和环境条件等因素也会对螺栓扭矩的应用产生影响。
总之,螺栓扭矩的原理涉及了力矩的概念和材料力学的原理。
通过施加力矩使螺栓发生旋转,并通过弹性变形将力转化为应力,从而保证了螺栓的紧固效果。
在实际应用中,我们需要考虑多种因素来选择合适的扭矩和确保螺栓的紧固质量。
扭矩扳手的工作原理
扭矩扳手是一种专门用于紧固螺栓和螺母的工具,它通过测量和控制施力扭矩来确保正确的紧固力。
其工作原理如下:
1. 可控尺寸: 扭矩扳手上通常设有一个可调节的刻度或数码显示器,用于设定所需的扭矩值。
用户可以根据需要将刻度或数值调整到所需的数值。
2. 扭矩感应: 扭矩扳手内部装有扭矩感应部件,通常是一个弹簧或者液压系统。
当施加力矩到工具时,感应部件会受到扭曲或压缩,使其产生一个反馈力。
3. 扭矩转换: 反馈力通过一系列的机械装置在扭矩扳手内部转换为一个旋转的力矩。
这个装置通常是一个杠杆或者齿轮传动系统,以放大反馈力。
4. 扭矩控制: 当反馈力达到设定的扭矩值时,扭矩扳手内部的装置会触发一个机械或电子信号,以阻止继续施加力矩。
这可以通过一个机械装置中的释放机制来实现,也可以通过电子传感器来实现。
5. 反馈指示: 扭矩扳手通常配有一个指示装置,用于告知用户何时达到了设定的扭矩值。
这个指示可以是一个声音信号、一个可见的指示器(如指针或LED灯)或者一个震动提示。
总结起来,扭矩扳手的工作原理是通过感应施加的力矩,将其转换并控制在设定的数值范围内,以确保紧固螺栓和螺母时的
正确扭矩。
这种工具的使用可以避免过度或不足的扭矩,从而提高紧固连接的质量和稳定性。
扭矩扳手工作原理
扭矩扳手是一种用于安装或拆卸螺栓、螺母等紧固件的工具,其工作原理基于扭矩的原理。
以下是扭矩扳手的工作原理:
1. 应变原理:扭矩扳手的主要组成部分是一个弹簧和一个扭矩传感器。
当施加扭力到扭矩扳手的手柄上时,弹簧会进行自由伸缩,产生一定的应变。
这种应变会被传感器检测到并转换为电信号。
2. 电信号转换:传感器会将检测到的应变转换为电信号,并传送给扭矩扳手的控制系统。
控制系统会将电信号转换为显示在扭矩扳手上的扭矩数值。
3. 扭力调节:扭矩扳手上通常有一个可调节的手柄或旋钮,用于调节施加到紧固件上的扭矩大小。
通过旋转手柄或旋钮,可以改变传递到扳手头部的扭矩。
4. 扭矩限制:扭矩扳手的控制系统可以设置一个最大扭矩数值。
当施加的扭矩达到或超过这个限制时,控制系统会发出警报,通知使用者停止施力。
这有助于避免过度拧紧紧固件而导致损坏。
总之,扭矩扳手通过检测弹簧的应变,并将其转换为电信号进行显示和控制,实现对紧固件施加准确扭矩的目的。
扳手的原理
扳手是一种常见的手工工具,用于拧紧或松开螺丝、螺母等零部件。
它的原理
主要是利用杠杆原理和力的平衡来实现对螺丝的作用力,从而达到拧紧或松开的效果。
首先,扳手的设计采用了杠杆原理。
杠杆原理是物理学中的基本原理之一,它
可以帮助我们在施加力的情况下实现对物体的作用。
扳手的杠杆设计能够让我们在施加较小的力的情况下,产生较大的扭矩,从而实现对螺丝的拧紧或松开。
这种设计使得扳手在实际使用中更加省力高效。
其次,扳手的原理还涉及到力的平衡。
在使用扳手的过程中,我们需要施加一
定的力来拧紧或松开螺丝。
扳手通过设计合理的杠杆结构和手柄长度,使得我们可以通过较小的力量产生足够的扭矩,从而实现对螺丝的控制。
这种力的平衡设计使得扳手在使用时更加方便灵活。
此外,扳手的原理还与其结构设计有关。
扳手通常由手柄、头部和活动臂组成。
手柄用于施加力,头部用于与螺丝头或螺母接触,活动臂用于实现杠杆原理。
这种结构设计使得扳手可以灵活地适应不同大小的螺丝或螺母,从而实现对不同零部件的作用。
总的来说,扳手的原理主要包括杠杆原理、力的平衡和结构设计。
通过这些原
理的合理运用,扳手可以在实际使用中发挥出其拧紧或松开螺丝的作用。
因此,在选择和使用扳手时,我们需要充分了解其原理,以便更好地发挥其作用,提高工作效率。
液压扭力扳手工作原理
液压扭力扳手是一种通过液压力量产生扭矩的工具,可以用于紧固和解扭各种螺栓和螺母。
它的工作原理如下:
1. 液压系统:液压扭力扳手内部有一个液压系统,包括一个液压缸、一个油液储存器和一个液压泵。
液压泵通过手动或电动方式向液压缸提供高压液体。
2. 扭力传递:液压扭力扳手的头部有一个可拆卸的扭力传递器,用于连接螺栓或螺母。
当扭力传递器与螺栓或螺母连接时,液压系统中的高压液体通过液压缸传递给扭力传递器。
3. 液压缸工作:当液压液体进入液压缸时,液体的压力在液压缸内产生一个推力。
推力通过液压缸上的活塞转化为一个旋转力矩。
4. 扭矩调整:液压扭力扳手通常配有一个调整扭矩的装置,通过调节液压系统中的液压压力来实现。
5. 操作方式:使用液压扭力扳手时,操作人员使用手柄或其他操作装置控制液压泵,将高压液体输入液压系统。
液压系统中的液体将产生一个旋转力矩,并传递给螺栓或螺母。
6. 扭矩控制:当达到预设的扭矩值时,操作人员停止向液压系统输入液体,液压缸内的压力停止增加,扭力传递器也停止转动。
这样就可以实现精确的扭矩控制。
液压扭力扳手通过利用液压力量来产生扭矩,可以更精确且快速地完成紧固作业,广泛应用于机械制造、装配和维护等领域。
活动头扳手扭矩计算公式活动头扳手是一种常用的工具,用于紧固螺栓和螺母。
在使用活动头扳手时,正确的扭矩是非常重要的,因为过低的扭矩可能导致螺栓松动,而过高的扭矩则可能导致螺栓断裂。
因此,了解如何计算活动头扳手的扭矩是非常重要的。
活动头扳手的扭矩计算公式可以帮助工程师和技术人员确定正确的扭矩值,以确保螺栓和螺母的紧固效果。
下面将介绍活动头扳手扭矩计算公式的原理和应用。
1. 扭矩的定义。
在了解活动头扳手扭矩计算公式之前,首先需要了解扭矩的定义。
扭矩是一种力矩,它是由施加在物体上的力和物体的旋转半径所产生的。
扭矩的单位通常是牛顿米(N·m)或磅英尺(lb·ft)。
2. 活动头扳手扭矩计算公式。
活动头扳手的扭矩计算公式可以表示为:T = F × L。
其中,T表示扭矩,F表示施加在螺栓或螺母上的力,L表示力的作用点到旋转中心的距离。
3. 应用举例。
假设有一个M10的螺栓,要求扭矩为50N·m。
根据活动头扳手扭矩计算公式,我们可以计算出需要施加的力是多少。
首先,我们需要知道力的作用点到旋转中心的距离。
假设这个距离是20cm,即0.2m。
然后,我们可以通过扭矩计算公式计算出需要施加的力:F = T / L。
= 50N·m / 0.2m。
= 250N。
因此,施加在螺栓上的力需要达到250N才能满足扭矩要求。
4. 注意事项。
在使用活动头扳手进行紧固时,需要注意以下几点:确保使用正确的扭矩值。
根据螺栓的规格和要求,选择正确的扭矩数值进行紧固。
使用合适的单位。
在计算扭矩时,需要使用统一的单位,通常是牛顿米或磅英尺。
注意力的方向。
施加在螺栓上的力需要与螺栓轴线平行,以确保扭矩的准确性。
5. 结语。
活动头扳手扭矩计算公式是工程领域中非常重要的计算方法之一。
正确的扭矩可以确保螺栓和螺母的紧固效果,从而保证设备和结构的安全性和可靠性。
因此,工程师和技术人员需要掌握活动头扳手扭矩计算公式的原理和应用,以确保工程施工和维护过程中的安全和质量。
扭力扳手使用方法与注意事项我国经济经济发展迅速,随着扭力扳手的使用和要求提升,传统的扭力扳手中也逐渐演变出了设定式棘轮扭力扳手、数显式的扭力扳手和预置式扭力扳手等等。
扭力扳手原理扭力扳手也称扭矩扳手或力矩扳手。
它发出卡塔声音的原理很简单。
扭力扳手在发出“卡塔”声后是提示已达到你要求的扭矩值了;扭力扳手所发出的“卡塔”是由本身内部的扭矩释放结构产生的,其结构分为压力弹簧、扭矩释放关节、扭矩顶杆三结构所组成。
首先在扭力扳手上设定所需扭矩值(由弹簧套在顶杆上向扭矩释放关节施压),锁定扭力扳手,开始拧紧螺栓。
当螺栓达到扭矩值(当使用扭力大于弹簧的压力)后,会产生瞬间脱节的效应。
在产生脱节效应的瞬间发出关节敲击,扳手金属外壳所发出的“卡塔”声。
由此来确认达到扭矩值的提醒作用(其实就像我们手臂关节成15度弯曲放在铁管里瞬间申直后会碰到钢管的原理一样)。
扭力扳手种类按动力源可分为:电动扭力扳手、气动扭力扳手、液压扭力扳手及手动扭力扳手;按测量原理可分为:预置式、示值式、指针式、数字式、电子式以及定值式扳手。
扭力扳手的使用方法扭力扳手的使用是先调节扭矩,再紧固螺栓。
在严酷的工业环境下,一般的对于高强螺栓的紧固都要先初紧再终紧,而且每步都需要有严格的扭矩要求。
1、扭力扳手使用时,当听至广啪”的一声时,此时是最合适的。
2、在扭力扳手的使用中,首先要根据测量部品的要求选取适中量程,所测扭力值不可小于扭力器在使用中量程的百分之二十,太大的量程不宜用于小扭力部品的加固,小量程的扭力器更不可以超量程使用。
3、在使用扭力扳手时,先将受力棘爪连接好辅助配件(如套筒,各类批嘴),确保连接已经没问题。
在加固扭力之前,设定好需要加固的力值,并锁好紧锁装置,然后调整好方向转换钮到加力的方向。
预置式扭力扳手的使用方法(图解)预置式扭力扳手的特点是具有预设扭矩数据和声响装配。
当紧固件的拧紧扭矩达到预设数据时,能自动拍发讯号“卡嗒”(c1ick)的一声,同时伴有明显的手抚摸时的感觉振动,提示工作完成。
扭矩扳手扭矩扳手又叫力矩扳手、扭力扳手、扭矩可调扳手,是扳手的一种,一般分为三类:手动力矩扳手、气动扭力扳手和电动力矩扳手。
定扭扳手广泛用于对拧紧工艺有严格要求的装配线,使产品各个紧固件扭矩值一致,生产出来的产品质量有保障。
手动扭矩扳手现阶段分为机械音响报警式,数显式,指针式(表盘式),打滑式(自滑转式). 其中机械音响报警式,采用杠杆原理,当力矩到达设定力矩时会出现"嘭"机械相碰的声音,此后扳手会成为一个死角,及相当于呆扳手,如再用力,会出现过力现象. 数显式和指针式(表盘式)差不多,都是把作用力矩可视化.现阶段的数显和指针都是在机械音响报警式扭矩扳手的基础上工作的. 打滑式(自滑转式)采用过载保护、自动卸力模式,当力矩到达设定力矩时会自动卸力(同时也会出现机械相碰的声音),此后扳手自动复位,如再用力,会再次打滑,不会出现过力现象.此种是最近1,2年才出现的新感念产品. 机械音响报警式是目前市场的主流产品,主要体现在价格便宜,其它3种相对来说,价格昂贵.不过由于各行各业对这方面要求越来越高,以及效率的要求,数显式、指针式(表盘式)及打滑式(自滑转式)的需求会越来越高.电动扭矩扳手一般就是可以设定扭矩值的电动扳手,也叫定扭矩电动扳手。
电动扭矩扳手一般用来紧固大六角高强螺栓,使用时,先把扭矩调到需要规定的扭矩,然后紧固螺栓。
电动定扭扳手分为电流式和动态扭矩传感器式两种,由控制器和拧紧轴组成。
电流式定扭扳手根据电机拧紧过程中电流值的变化来判断扭力值,当达到预定扭力时,电机停止工作。
动态扭矩传感器式是在拧紧轴上安装有传感器,时刻监测扭力值的变化,当达到预定扭力时,电机停止工作。
电动扭矩扳手具有精度高(±2%)、故障率低、寿命长、可编程,可对扭力和角度控制、可多种扭力选择的优点。
因为拧大扭矩螺栓会有反作用力,所以一般在大扭矩拧紧工件上都会设计反作用力臂,防止操作人员出现安全事故。
可控扭矩的电动定扭矩扳手的设计和工作原理1.全体规划的公道性由于电动扳手是手工操纵东西, 因而规划时必需思索减轻扳手体积和分量。
为此, 选用体积较小、定扭矩扳手便捷的扭矩和转速易于操控的步进电机作为动力设备。
减速设备则选用构造紧凑、传动比大的行星齿轮组织。
为提高功课效率、节约拧紧时刻,在螺栓旋紧过程中经由微机操控步进电机完成两档功课转速:在螺栓旋紧的第一阶段, 螺母在螺栓上的旋动只需击败螺旋副的摩擦阻力矩,所需拧紧力矩较小, 可完成疾速拧紧; 在螺栓旋紧的第二阶段 ,螺母与被联接件贴合后增加了贴协力矩 ,因而需求增大扳手的拧紧力矩,此刻可完成低速拧紧。
2.传感器规划的奇妙性扭矩传感器的规划关于电动扳手的使用机能非常要害。
由于扳手头是旋转的, 因而不能在上面直接张贴应变片,否则电线会环绕纠缠在扳手头上而被卷断。
如选用其它旋转轴扭矩传感器, 则会使扳手体积过大,且成本高、精度低。
为此咱们使用行星齿轮构造的特色, 将传感器弹性体一端经由轮齿与低速级齿圈相啮合, 另一端则用销子与壳体固联,然后在弹性体上张贴应变片感慨齿圈的扭矩,然后将旋转轴扭矩测量疑问转换为定轴扭矩测量疑问。
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3.功课原理的科学性电动扳手主要由微机操控系统、步进电机、两级行星齿轮组织和、壳体、扭矩传感器、扳手头号组成。
当步进电机动弹时,带动高速级行星齿轮组织的中间轮动弹, 该组织的另一中间轮(齿圈)则与壳体固联;扭矩由系杆传送到低速级行星齿轮组织的中间轮上,该组织的另一中间轮(齿圈)则与传感器相连并经由传感器固定于壳体上;扭矩一起由系杆传送到扳手头上,完成对螺栓的拧紧。
当断定了低速级行星齿轮组织的齿圈(传感器)与系杆之间的扭矩联系后,即可经由监测传感器的扭矩值间接测量扳手头的扭矩。
微机操控系统收集传感器的扭矩信号, 经处理后反馈给步进电机,然后完成定扭矩扳手对扳手扭矩和转速的操控。
扭力扳手原理
扭力扳手,又称为力矩扳手、扭矩扳手或扭矩可调扳手,是依据梁的弯曲原理、扭杆的弯曲原理和螺旋弹簧的压缩原理而设计的。
这种工具能测量出作用在螺母上的力矩大小。
扭力扳手一般分为三类:手动力矩扳手、气动扭力扳手和电动力矩扳手。
当使用扭力扳手时,首先需要设定一个需要的扭矩值上限。
当施加的扭矩达到这个设定值时,扳手会发出卡塔声响或者扳手连接处会折弯一定角度,这就表示已经紧固到位,不需要再加力了。
此外,扭力扳手还可以细分为多种类型,如预置式扭力扳手、数显扭力扳手、MINI型扭力扳手、定值扭力扳手、表盘扭力扳手、扇形扭力扳手以及特殊扭力扳手等。
以上就是扭力扳手的工作原理及其分类,希望对您有所帮助。
扳手应用的原理是什么1. 简介扳手是一种常见的手动工具,用于紧固或松开螺栓、螺母等连接件。
其原理是利用杠杆原理和力的转换来实现施力和转动。
2. 杠杆原理扳手的基本原理是杠杆原理。
杠杆原理是指在一个固定支点上,通过施加力和产生力矩来实现功的转换。
在扳手中,支点即扳手的转轴,力是应用在扳手手柄上的手动施力,力矩通过扳手杆的长度和施力点的距离来描述。
3. 扳手的功能扳手的主要功能是紧固或松开螺栓、螺母等连接件。
其优势在于施力方便,可以通过杠杆原理来放大施力,从而更容易实现力的转换和转动。
4. 扳手的结构扳手的结构通常包括手柄、杆件、牙口等组成部分。
•手柄:用于手持、施力和控制方向。
•杆件:扳手的主要构件,通过杆件可以产生较大的力和力矩。
•牙口:扳手尖端具有可调节大小的开口,用于与螺栓、螺母等连接件配合使用。
5. 扳手的工作原理扳手的工作原理涉及利用杠杆原理和力的转换。
1.施力:用户通过手柄施加外力,这种外力可视为作用于扳手手柄的输入力。
2.转动:扳手手柄上的输入力转化为输出力,通过扳手的杆件传递到牙口处,从而实现连接件的松紧。
3.力的放大:扳手杆件的长度可以根据需要调节,通过杠杆原理,将施加在手柄上的人力放大,从而产生更大的输出力。
4.转动的方向:扳手通过手柄上力的施加方向来控制松紧状态,逆时针施力表示松开连接,顺时针施力表示紧固连接。
6. 扳手的应用扳手的应用广泛,适用于以下场景:•汽车维修:用于拆卸和安装汽车零部件。
•家具装配:用于紧固螺丝,安装家具。
•水管修理:用于拆卸和安装水管连接件。
•机械维护:用于拆卸和安装机械设备中的螺栓、螺母。
•建筑施工:用于紧固螺丝,调整构件位置。
7. 扳手的种类扳手有许多不同种类,常见的包括:•单头扳手:只有一个可调节大小的开口。
•双头扳手:有两个开口,可分别用于不同大小的连接件。
•液压扳手:通过液压系统施加力矩,用于需要大扭矩的应用。
•扭力扳手:可调节扭矩大小,在需要精确施力的场景中使用。
可读式扭矩扳手的原理设计1可读式扭矩扳手的原理设计扭矩扳手亦称力矩扳手、测力扳手、公斤扳手⋯⋯是一种可以接工艺要求预设限定或指示、测量拧紧螺纹联接组件扭矩值的手动扳手,也是一种扭矩计量工具。
扭矩扳手可分为三大类:定值式扭矩扳手、指示表式扭矩扳手和电子数显扭矩扳手。
定值式扭矩扳手又分为预置式和可调式扭矩扳手,此类扭矩扳手的功能简单,精度较低,精度一般为±4%,但价格较便宜。
这类扭矩扳手是装配作业中较早使用的产品,因为生产技术容易掌握,制造生产的厂商也很多。
指示表式扭矩扳手精度一般在±3%,它主要解决了定值式扭矩扳手没有的扭矩测量功能,并提高了测量精度。
电子数显扭矩扳手国际上出现于20世纪90年代初,它很好地解决了以上两类扭矩扳手功能简单、使用精度低的明显不足。
由于电子数显扭矩扳手的高精度、多功能和具有与计算机传输数据的功能,使得电子数显扭矩扳手充分满足了现代工业发展的需求,很好地解决了机械式扭矩扳手在紧固件拧紧控制中不能解决的问题。
现在的国内外厂商是采用应变测量原理生产的电子数显扭矩扳手都存在耗电量大和力臂长度改变严重影响测量精度的两大问题,这样就给使用中带来了很多的不便。
国内曾经研制的数字式扭矩扳手,其结构是在扳手头部安装扭矩传感器,优点是扭矩测量精度不受力臂长度变化的影响,缺点是扳手头部较为笨重,很难安装棘轮装置,不能变换头部结构。
电容式电子数显扭矩扳手具有高精度的扭矩测量、最大扭矩保持、定值限力报警和数据输出等多功能特点,为产品装配作业中紧固件装配质量的过程控制提供了更好的工具。
指针式扭矩扳手除内装扭矩产生及控制机构外,还装有一只外露扭矩表,能随时指示出施加的扭矩值。
它也可作扭矩值的校准工具,通过扭矩表直接指示并读出所施加的扭矩值。
这种扭矩扳手结构较复杂,价格相对较高。
还有一种精度较低的简易型指示式扭矩扳手,与一般死扳手外形接近,装有一块外露的圆弧形刻度盘及一个指针,可以指示出扳手拧紧螺纹时在一定范围内的扭矩值,多用于汽车修理行业,但不推荐在模具行业使用。
指针式扭力扳手原理
指针式扭力扳手是一种用于紧固螺栓和螺母的工具,其原理是利用扭
矩作用在螺栓或螺母上,确保其被正确加紧。
这种扳手的设计结构简单,使用方便,广泛应用于机械、汽车、航空等行业。
指针式扭力扳手的工作原理非常简单。
首先,需要将扳手上的刻度盘
调整到所需的扭矩值。
接着,将扳手插入螺栓或螺母中,然后用力旋
转扳手,直到指针指向所设定的扭矩值。
当指针指向设定的扭矩值时,使用者便可停止旋转。
在实际使用过程中,指针式扭力扳手的扭矩值准确性非常重要。
因此,在选择和使用扳手时,需要选择具有高精度的扳手,而且在使用过程中,不能使用过大的力量进行旋转,否则会影响扳手的准确度。
此外,需要注意使用扳手时的位置和角度,以确保扳手能够正确地起到作用。
总之,指针式扭力扳手是一种非常重要的工具,广泛应用于许多领域。
使用时需注意准确度和角度,以确保使用效果。
一、实验目的1. 了解力矩扳手的工作原理和结构特点。
2. 掌握力矩扳手的操作方法。
3. 验证力矩扳手的扭矩精度和重复精度。
4. 分析力矩扳手在实际应用中的优缺点。
二、实验原理力矩扳手是一种用于测量和施加扭矩的测量工具,其工作原理是利用力矩与旋转角度的关系来测量扭矩。
当力矩扳手施加在螺纹连接件上时,通过旋转扳手,力矩扳手内部的扭矩传感器会测量出施加的扭矩值,并与预设的扭矩值进行比较,当达到预设值时,扳手会发出声响或通过机械结构发出提示。
三、实验器材1. 力矩扳手:手动、电动、气动等多种类型。
2. 扭矩传感器:用于测量力矩扳手输出的扭矩值。
3. 螺纹连接件:用于施加扭矩的实验对象。
4. 计时器:用于测量实验时间。
5. 记录本:用于记录实验数据。
四、实验步骤1. 实验前准备:检查力矩扳手外观是否完好,确保扳手处于正常工作状态。
2. 预设扭矩值:根据实验要求,设定力矩扳手的扭矩值。
3. 施加扭矩:将力矩扳手施加在螺纹连接件上,缓慢旋转扳手,直至达到预设扭矩值。
4. 记录数据:在达到预设扭矩值时,记录扭矩传感器的扭矩值。
5. 重复实验:对同一螺纹连接件进行多次实验,记录每次实验的扭矩值。
6. 数据分析:对实验数据进行统计分析,计算扭矩精度和重复精度。
五、实验结果与分析1. 扭矩精度:实验结果显示,力矩扳手的扭矩精度达到±5%,满足实验要求。
2. 重复精度:实验结果显示,力矩扳手的重复精度达到±1%,说明扳手具有良好的稳定性。
3. 实际应用:在实际应用中,力矩扳手具有以下优缺点:优点:(1)操作简便,易于掌握;(2)扭矩精度高,重复性好;(3)适用于各种螺纹连接件;(4)结构紧凑,便于携带。
缺点:(1)手动扳手操作费力;(2)电动和气动扳手噪音较大;(3)扳手寿命受材料和使用环境影响。
六、实验结论通过本次实验,我们了解了力矩扳手的工作原理和结构特点,掌握了力矩扳手的操作方法,验证了力矩扳手的扭矩精度和重复精度。
有关“离合器式定扭扳手”的工作原理
离合器式定扭扳手的工作原理主要涉及到机械力矩的传递和离合器的控制。
具体来说,当扳手使用时,通过扭转离合器,使力矩从输入轴传递到输出轴,从而实现扭力的调整和控制。
有关“离合器式定扭扳手”的工作原理如下:
1.离合器的作用:离合器是定扭扳手的核心部件,它能够控制输入轴和输出轴之间的扭
矩传递。
通过调整离合器的间隙或弹簧张力等参数,可以调整传递的扭矩大小。
2.力矩的传递:当用户扭转扳手时,力矩通过离合器传递到输出轴上。
此时,离合器内
部的摩擦片在弹簧或油压的作用下发生相对位移,使得输入轴和输出轴连接在一起,从而传递力矩。
3.扭矩的调整:通过调整离合器的间隙或弹簧张力等参数,可以控制传递的扭矩大小。
当离合器间隙增大或弹簧张力减小,传递的扭矩就会减小;反之则会增大。
4.扭力的控制:在实际应用中,用户可以根据需要调整离合器的间隙或弹簧张力等参
数,从而实现扭力的精确控制。
一些高级的定扭扳手还配备有电子控制系统,能够实时监测和控制扭力的大小,提高作业效率和安全性。
定力矩扳手是一种用于拧紧螺栓和螺母的工具,其原理基于杠杆原理和力矩平衡。
下面是定力矩扳手的原理分析:
1. 杠杆原理:定力矩扳手利用杠杆原理来增加施加在螺栓上的扭矩,从而使得用户可以用较小的力量来达到较大的扭转力。
杠杆的原理是利用较长的手柄来提供更大的杠杆力臂,这样可以通过较小的力臂施加较大的力矩。
2. 弹簧原理:定力矩扳手内部通常包含一个可以调节的弹簧装置,用于设定所需的扭矩数值。
当用户旋转扳手时,弹簧会储存能量,直到达到设定的扭矩数值为止,然后释放储存的能量来施加所需的扭矩。
3. 力矩平衡原理:在使用定力矩扳手时,用户通过施加力臂上的力来旋转手柄,由于杠杆原理的作用,用户所施加的力被放大成更大的扭矩。
当达到设定的扭矩数值时,弹簧会开始释放能量,并且在达到设定扭矩时停止扭动,从而实现了力矩的平衡。
4. 精准控制:定力矩扳手可以根据需要精确地调节扭矩数值,确保螺栓或螺母被正确拧紧,避免过紧或过松造成的问题。
这样可以保证机械零部件的安全性和可靠性,延长机械设备的使用寿命。
总的来说,定力矩扳手的原理基于杠杆原理、弹簧原理和力矩平衡原
理,通过精确的设计和调节,可以实现对螺栓和螺母的精准拧紧,保证工程和机械设备的安全性和可靠性。
力矩扳手内部原理
力矩扳手是一种常用的工具,它可以帮助我们在紧固螺栓时控制扭矩大小,从而保证螺栓的紧固力度。
那么,力矩扳手内部是如何实现这一功能的呢?
我们需要了解力矩扳手的结构。
力矩扳手通常由手柄、扭矩传感器、齿轮箱和扳手头等部分组成。
其中,扭矩传感器是力矩扳手的核心部件,它可以感知扭矩大小并将其转化为电信号输出。
当我们使用力矩扳手时,首先需要设置扭矩大小。
这通常通过手柄上的调节装置来实现。
调节装置可以改变扭矩传感器的灵敏度,从而控制扭矩大小。
接下来,我们将力矩扳手的扳手头安装在螺栓上,并开始旋转手柄。
当扭矩传感器感知到扭矩大小达到预设值时,它会将电信号发送给齿轮箱。
齿轮箱会根据电信号控制扳手头的旋转速度,从而保证螺栓的紧固力度符合要求。
需要注意的是,力矩扳手的精度和可靠性与扭矩传感器的质量有很大关系。
因此,在选择力矩扳手时,我们应该选择质量可靠的产品,并定期进行校准和维护,以确保其精度和可靠性。
力矩扳手内部原理是通过扭矩传感器感知扭矩大小,并将其转化为电信号输出,再通过齿轮箱控制扳手头的旋转速度,从而实现控制螺栓紧固力度的功能。
了解力矩扳手的内部原理可以帮助我们更好
地使用和维护它,从而提高工作效率和安全性。
可读式扭矩扳手的原理设计
1可读式扭矩扳手的原理设计
扭矩扳手亦称力矩扳手、测力扳手、公斤扳手⋯⋯是一种可以接工艺要求预设限定或指示、测量拧紧螺纹联接组件扭矩值的手动扳手,也是一种扭矩计量工具。
扭矩扳手可分为三大类:定值式扭矩扳手、指示表式扭矩扳手和电子数显扭矩扳手。
定值式扭矩扳手又分为预置式和可调式扭矩扳手,此类扭矩扳手的功能简单,精度较低,精度一般为±4%,但价格较便宜。
这类扭矩扳手是装配作业中较早使用的产品,因为生产技术容易掌握,制造生产的厂商也很多。
指示表式扭矩扳手精度一般在±3%,它主要解决了定值式扭矩扳手没有的扭矩测量功能,并提高了测量精度。
电子数显扭矩扳手国际上出现于20世纪90年代初,它很好地解决了以上两类扭矩扳手功能简单、使用精度低的明显不足。
由于电子数显扭矩扳手的高精度、多功能和具有与计算机传输数据的功能,使得电子数显扭矩扳手充分满足了现代工业发展的需求,很好地解决了机械式扭矩扳手在紧固件拧紧控制中不能解决的问题。
现在的国内外厂商是采用应变测量原理生产的电子数显扭矩扳手都存在耗电量大和力臂长度改变严重影响测量精度的两大问题,这样就给使用中带来了很多的不便。
国内曾经研制的数字式扭矩扳手,其结构是在扳手头部安装扭矩传感器,优点是扭矩测量精度不受力臂长度变化的影响,缺点是扳手头部较为笨重,很难安装棘轮装置,不能变换头部结构。
电容式电子数显扭矩扳手具有高精度的扭矩测量、最大扭矩保持、定值限力报警和数据输出等多功能特点,为产品装配作业中紧固件装配质量的过程控制提供了更好的工具。
指针式扭矩扳手除内装扭矩产生及控制机构外,还装有一只外露扭矩表,能随时指示出施加的扭矩值。
它也可作扭矩值的校准工具,通过扭矩表直接指示并读出所施加的扭矩值。
这种扭矩扳手结构较复杂,价格相对较高。
还有一种精度较低的简易型指示式扭矩扳手,与一般死扳手外形接近,装有一块外露的圆弧形刻度盘及一个指针,可以指示出扳手拧紧螺纹时在一定范围内的扭矩值,多用于汽车修理行业,但不推荐在模具行业使用。
测扭矩扳手原理是作用在手柄上的力通过应力环传到扳轴,应力环在径向压力的作用下发生弹性变形,用百分表测出其变形量。
在百分表的尾柄上套有塑料管。
在扳手外壳上装有阻尼套,阻尼块在弹簧力作用下压紧在尾柄上,对百分表造成阻尼,即当外力消失后,应力环恢复原形,但表针却由于阻尼而停止不动,可供观察记录。
当提起把手时,百分表尾柄上的阻尼力消失,表针回到原位,便可再次进行测量和记录。
该扳手测量精度高,但结构较复杂。
综合以上因素,本文选定用指针式扭矩扳手设计,主要利用了扭力轴和杠杆、齿轮副放大的原理,即扭力轴受力时发生弹性形变,且变形量与扭矩成正比,则放大元件将变形量放大并传递给显示件,指针表盘可以随时显示扭矩的大小,以便操作人员有目的控制预紧力的大小。
2可读式扭矩扳手的系统组成及工作原理
1—扭力轴 2—放大杠杆 3—扇形齿轮轴 4—扇形齿轮 5—小齿轮
6—底板 7---表盘 8—手柄
该扭矩扳手的系统可分为扭矩传感器、放大元件、显示器件等几部分,如图1所示,扭矩传感器即是扭力轴,受力时发生弹性形变,变形量与扭矩成正比;放大元件由放大杠杆、扇形齿轮、小齿轮等组成,将变形量放大并传递给显示器件;显示器件主要是指针表盘,可显示扭矩值的大小。
当在手柄上施加一个载荷时,由于扭力轴固定在被测工件上,所以扭力轴产生一个 角扭转变形,从而带动放大杠杆上的拨动销拨动滑槽,带动扇形齿轮沿轴心转动,扇形齿轮带动小齿轮转动,则小齿轮轴上的指针也随之转动,这样便可以在面板上读出扭矩值。
如果要进行第二次测量,测量前首先调整外壳,带动读数面板,指针对准读数面板上的零位。
1手柄杆长度l的确定
由题目要求得要测得的最大扭矩为100 m N .,由式得
Fl=100 m N .
F 为人手臂的拉力,由【机械手册】可得成年男子最大手臂拉力为703N ,成年女子
最大手臂拉力为386N ,长时间用最大拉力手臂会发酸,综合各种因素,应取最大拉
力一半为宜,193N 。
要设计的扳手量程为100 m N .,则手柄杆有效长度为506mm,而手柄杆的实际长度再
加上手掌握时手掌宽的一半约为550mm 。
可读式扭矩扳手的扭力轴设计
扭力轴是扭矩扳手的关键元件,对扭矩扳手的精度,线性有较大影响,因此要求
扭力轴有较高的强度、弹性、屈服点及疲劳极限。
1 扭力轴设计原理
为了保证扳手工作可靠,需要扭力轴具有适合的强度和刚度,根据材料力学理
论,实心扭力轴可按下式计算:
[]φ≤π=φ432Gd
ML (式1)
316d M π=
τ≤[]τ (式2)
式中 φ-----扭力轴L 长转角,弧度
M-----扭矩,N.mm
L------扭力轴工作长度,mm
d-------扭力轴外径,mm
τ------扭力轴剪切应力,a MP /2mm
G-------扭力轴材料切变弹性模量,a MP /2mm
2扭力轴直径d 的计算
首先根据【机械手册】选择扭力轴材料为SiMnA 60,取参数为b σ=1568 M a P ,
G=83.4G a P ,E=2510⨯ M a P ,25.0=μ,a=0.028
根据公式316d M
π=τ≤[]τ可求出扭力轴直径d,式中,[τ]扭力轴材料的许用应力一般
取b σ/5=313.6 M a P
则 : 36310
6.31314.310016][16⨯⨯⨯≈τπ≥M d m=0.011751m ≈11.75mm 取整数 d=12mm
3 计算扭力轴工作长度
首先确定扭力轴转角θ为0.03度,由公式 []φ≤π=φ432Gd
ML 得扭力轴工作长度为mm m m M Gd L 8.4604682.0100
3203.0)1075.11(14.31034.83243104==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=φπ≤- 取整数 L=45mm
4 空心扭力轴计算
若扭力轴为圆管状,即截面形状为圆环,设内径与外径之比为0.2,即2.0=α
计算外径
D=mm m m M
d 76.1101176.0)2.01(106.31314.3100
16)1]([1634634==-⨯⨯⨯≈α-τπ=
取整数 D=50mm
内径 d=D α⨯=11.76⨯0.2mm=2.352mm
工作长度:
mm m m M GD L 8.46468.0100
3203.0)2.01()1076.11(14.31034.832)1(4431044==⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=φα-π≤-取整数 L=45mm
以上两种扭转轴相比较而言,空心轴更为节省材料,但加工比实心轴复杂,
所计算的扭力轴直径较小,因此直接选用实心扭力轴。