傳統(tǒng)液壓扭矩的優(yōu)化設(shè)計(jì)
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傳統(tǒng)液壓扭矩扳手的優(yōu)化設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 機(jī)自 指導(dǎo)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(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、電力、化工、鐵路、造船、橋梁、鍋爐等行業(yè)的重要螺栓聯(lián)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(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程，大多是參考國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的產(chǎn)品，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，采用的是經(jīng)驗(yàn)類比法，不但計(jì)算量大，而且不容易得到‘最優(yōu)’方案。本論文在對(duì)液壓扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理以及存在的缺陷進(jìn)行了深入的分析和研究以后，引用現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。
針對(duì)液壓扭矩扳手輸出扭矩精度較低，工作效率不高的問(wèn)題，在深入分析液壓扭矩扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理基礎(chǔ)上，提出了機(jī)構(gòu)精度的概念，并給出了評(píng)價(jià)表達(dá)式，推導(dǎo)出了機(jī)構(gòu)的擺角和機(jī)構(gòu)精度的計(jì)算公式以及二者之間的關(guān)系式。為液壓扭矩扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
首次在液壓扭矩扳手的設(shè)計(jì)過(guò)程中，引入了優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，建立了基于扭矩精度的液壓扭矩扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，并將懲罰函數(shù)法以及用于求解多維無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題的的Powell法應(yīng)用到液壓扭矩扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化求解過(guò)程中來(lái)。
關(guān)鍵詞：液壓扭矩扳手，擺動(dòng)油缸機(jī)構(gòu)，優(yōu)化設(shè)計(jì)
目錄
1 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 研究的目的、意義和內(nèi)容 2
1.2.1 研究目的 2
1.2.2 研究意義 2
1.2.3 研究?jī)?nèi)容 3
1.3 技術(shù)路線 3
1.4 本章總結(jié) 3
2 傳統(tǒng)液壓扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 4
2.1 傳統(tǒng)液壓扳手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理分析 4
2.2 傳統(tǒng)液壓扳手?jǐn)[動(dòng)油缸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 5
2.2.1 擰緊力矩與工作擺角的設(shè)計(jì)計(jì)算 5
2.2.2 輸出扭矩的精度分析 8
2.3 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 10
2.4 棘輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
2.5 本章小結(jié) 12
3 液壓扳手機(jī)構(gòu)的改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì) 13
3.1 液壓扳手機(jī)構(gòu)改進(jìn)方案概述 13
3.2 液壓扭矩扳手機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 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(qū)動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 15
3.2.4 液壓扭矩扳手的反作用力臂的設(shè)計(jì) 16
4 螺栓的規(guī)格和螺栓預(yù)緊力的選擇 17
5 總結(jié)與展望 18
6 致謝 18
參考文獻(xiàn) 19 ...
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