活塞杆的推力F的作用下绕点从位置1转到位置2(虚线表示),转过的角度为,处的棘轮棘爪机构带动作业对象(螺栓或螺母)拆松或拧紧。忽略机构中的摩擦阻力。则输出扭矩为:
(2.1)
式中:M—任意位置的拆装力矩;
F—活塞杆的理论推力;
L2—摇臂长度;
γ—任意位置的转动角。
由式(2.1)可以看出机构的拆装力矩M和液压缸的输出推力F、摇臂长度以及传动角γ的正弦值成正比。液压杆输出活塞杆的推力F和摇臂的长度的大小与机构转动过程中所处的位置无关,而传动角γ的大小则有机构所处位置来决定。由机械原理知识可知在机构的工作过程中传动角γ的值愈大对机构的工作愈有利。假设机构在转动过程中为液压缸的长度L,由余弦定理可得机构传动角的表达式:
上式中: L1—机架的长度;
L2—摇臂的长度;
L—机构在运动过程中液压油缸的长度(由三角形边长原理可得摇臂长度的取值
范围为:L1-L2≤L≤L1+L2)
将式(3.3)两边对L求导数,并且令,则有
(2.6)
即当时传动角取得最大值。
将式(2.6)代入(2.5)式,则可求得:
当时, = 900
当时,= 大扭矩手提式液压扳手设计+CAD图纸(4):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_8.html