傳統液壓扭矩的優化設計
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傳統液壓扭矩扳手的優化設計
機械設計制造及其自動化 機自 指導老師
摘 要
液壓扭矩扳手作為一種大直徑螺栓的裝配工具，已經被廣泛應用于冶金、機械、電力、化工、鐵路、造船、橋梁、鍋爐等行業的重要螺栓聯接的安裝及拆卸維修，但是其本身還有很多的缺陷，其中最重要的就是輸出扭矩的精度較低，工作效率不高。研究人員在液壓扭矩扳手執行機構的設計過程，大多是參考國內外現有的產品，再根據經驗對其進行改進，采用的是經驗類比法，不但計算量大，而且不容易得到‘最優’方案。本論文在對液壓扳手執行機構的工作原理以及存在的缺陷進行了深入的分析和研究以后，引用現代優化設計方法，對執行機構的優化設計進行了研究。
針對液壓扭矩扳手輸出扭矩精度較低，工作效率不高的問題，在深入分析液壓扭矩扳手執行機構工作原理基礎上，提出了機構精度的概念，并給出了評價表達式，推導出了機構的擺角和機構精度的計算公式以及二者之間的關系式。為液壓扭矩扳手執行機構的設計提供了理論依據。
首次在液壓扭矩扳手的設計過程中，引入了優化設計方法，建立了基于扭矩精度的液壓扭矩扳手執行機構的優化設計的數學模型，并將懲罰函數法以及用于求解多維無約束優化問題的的Powell法應用到液壓扭矩扳手執行機構的優化求解過程中來。
關鍵詞：液壓扭矩扳手，擺動油缸機構，優化設計
目錄
1 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 研究的目的、意義和內容 2
1.2.1 研究目的 2
1.2.2 研究意義 2
1.2.3 研究內容 3
1.3 技術路線 3
1.4 本章總結 3
2 傳統液壓扳手執行機構工作原理分析與設計計算 4
2.1 傳統液壓扳手執行機構的工作原理分析 4
2.2 傳統液壓扳手擺動油缸機構的設計計算 5
2.2.1 擰緊力矩與工作擺角的設計計算 5
2.2.2 輸出扭矩的精度分析 8
2.3 機構的設計計算 10
2.4 棘輪結構設計 11
2.5 本章小結 12
3 液壓扳手機構的改進與優化設計 13
3.1 液壓扳手機構改進方案概述 13
3.2 液壓扭矩扳手機構的設計 13
3.2.1 液壓扭矩扳手零部件概述 13
3.2.2 液壓扭矩扳手工作原理 14
3.2.3 液壓扭矩扳手驅動軸的設計 15
3.2.4 液壓扭矩扳手的反作用力臂的設計 16
4 螺栓的規格和螺栓預緊力的選擇 17
5 總結與展望 18
6 致謝 18
參考文獻 19 ...
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