液压扭矩扳手优化设计和改进方案
时间:2019-07-12 23:17 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘 要 : 液压扭矩扳手作为一种大直径螺栓的装配工具，具有很多的优点，如输出扭矩大，使用方便，能够在狭窄的空间范围内使用，且能够比较准确控制预紧扭矩的大小等。这对大量使用高强度螺栓的一些大型基础设施及大型机电设备，尤其是承受载荷及强烈冲击振动的重型机械设备而言显得尤为重要，螺栓联接质量的好坏将直接影响其运转可靠性和使用寿命。虽然液压扭矩扳手已经被广泛应用于冶金、机械、电力、化工、铁路、造船、桥梁、锅炉等行业的重要螺栓联接的安装及拆卸文修，但是其本身还有很多的缺陷，其中最重要的就是输出扭矩的精度较低，工作效率不高。研究人员在液压扭矩扳手执行机构的设计过程，大多是参考国内外现有的产品，再根据经验对其进行改进，采用的是经验类比法，不但计算量大，而且不容易得到‘最优’方案。本论文在对液压扳手执行机构的工作原理以及存在的缺陷进行了深入的分析和研究以后，引用现代优化设计方法，对执行机构的优化设计进行了研究。本文同时还对液压扭矩表的工作原理进行了分析和研究，并针对其不足，提出了机械式液压扭矩表的改进方案，并进一步给出了数字式液压扭矩表的设计方案。论文研究的工作与结论主要表现在以下几个方面： 针对液压扭矩扳手输出扭矩精度较低，工作效率不高的问题，在深入分析液压扭矩扳手执行机构工作原理基础上，提出了机构精度的概念，并给出了评价表达式，推导出了机构的摆角和机构精度的计算公式以及二者之间的关系式。为液压扭矩扳手执行机构的设计提供了理论依据。 首次在液压扭矩扳手的设计过程中，引入了优化设计方法，建立了基于扭矩精度的液压扭矩扳手执行机构的优化设计的数学模型，并将惩罚函数法以及用于求解多文无约束优化问题的的 Powell 法应用到液压扭矩扳手执行机构的优化求解过程中来。 利用 C 语言编制出了优化计算程序；采用 VC++语言对液压扭矩扳手执行机构的优化设计进行了系统集成和实例计算；通过对实例求解结果的分析验证了优化设计方法的优越性。 在分析了液压扭矩表的缺陷和不足后，对机械式液压扭矩表提出了改进方案。由于传感器和数字显示技术的不断发展和进一步的推广，数字仪表将是未来的发展趋势，数字仪表具有机械式仪表无可比拟的优越性，因此本论文还给出了数字式液压扭矩表的设计方案。 37008 毕业论文关键词：液压扭矩扳手，摆动油缸机构，优化设计，扭矩表 1.1研究的目的、意义和内容 1.1.1 研究目的 就现有的液压扭矩扳手资料来看，现有产品存在有读数精度低和工作效率不高的缺点。在本论文中，针对其存在的问题和缺点，开展了具有普遍意义的研究，力求在提高扭矩读数精度的同时来提高液压扭矩扳手的工作效率。对液压扳手执行机构的精度误差产生的原因及影响因素进行了研究和分析，并且对精度和摆角之间的关系进行了深入的探讨，给出了二者之间的关系式，为液压扳手的设计提供理论依据。通过引用现有先进的设计理论和方法，充分利用计算机的辅助计算功能，找出一种大功率液压扭矩扳手的设计方法，利用此方法，可以根据不同用户的实际需求方便地为其设计出一种符合实际需要的高精度，高工作效率的液压扭矩扳手，实现设计自动化。针对目前液压扭矩扳手输出扭矩精度不高的现状，找出一种机械式液压扭矩表的改进方案，同时对数字式液压扭矩表进行研究，给出其设计方案。论文网 1.1.2 研究意义 工业生产和工程建设中，螺纹联接质量的重要性已引起广泛的重视。螺纹联接的质量是保证工程质量、设备质量和设备正常运转的基础。绝大多数螺纹联接在联接时都要预紧，目的在于增强联接的刚性、预紧性、防松及防滑。预紧力的适当控制又是确保螺纹联接质量的关键。因为螺纹联接的预紧力将对螺纹的总载荷、联接的临界载荷、抵抗横向载荷的能力和接合面密封能力等产生影响。过大或过小的预紧力均是有害的，所以预紧力的大小、准确度都十分重要。从而使预紧力的控制成为螺纹联接的重要问题之一。 常用的预紧方法有力矩法、螺母转角法、螺栓预伸长法、特殊垫圈法等，这 4 种控制预紧力的方法，都是施加力矩拧紧螺栓联接的，而施加力矩的大小则是人工来控制，无法做到准确、统一，因而这几种方法都有预紧力控制不准确的缺陷。 (责任编辑：qin) |