电动工具调研讲解

目录一、电动工具概论 (2)１、电动工具的定义 (2)２、电动工具的发展历程 (2)３、电动工具的用途 (3)４、电动工具的分类 (4)５、电动工具的使用环境 (4)６、电动工具应满足的条件 (4)７、电动工具的安全 (5)８、电动工具的的安全操作 (5)９、常用几种电动工具的介绍 (6)二、市场调查 (9)１、国内的发展趋势 (9)２、电动工具几个品牌的概况 (10)３、客户情况调研 (13)三、具体设计产品的调研 (15)1、设计产品的确立 (15)2、电动扳手的概况 (15)3、市场上电动扳手的调研 (16)4、目标用户调研 (17)四、产品设计 (17)1、设计定位 (17)2、设计目标 (18)3、思维发散 (18)4、最终设计方案 (20)5、设计感想 (22)电动工具调研一、电动工具概论１、电动工具的定义电动工具是一种运用小容量电动机或电磁铁,通过传动机构驱动工作头的手持式或可移式的机械化工具。

２、电动工具的发展历程国外的发展历程：１８９５年，德国Fein公司制造了第一台电动工具一直流电钻，重7．5kg，可钻中4mmL。

20世纪初，又相继出现了三相工频、单相串励电钻及三相中频工具，这是第一代电动工具。

第一代电动工具的特点是，已具备电动工具的典型结构和基本特征，缺点是笨重．电动机对地仅基本绝缘隔离，操作者有触电的危险。

为了提高电动工具的安全，1946年美国出现了采用热固性酚醛塑料外壳的电钻．随后欧洲电动工具制造商开发制造了双重绝缘电动工具以及全绝缘电动工具．由于塑料密度比金属小，电动工具的单位重量出力和安全性大大提高，目前，单相串励电动工具已普遍采用双重绝缘或全绝缘结构。

这样的产品为第二代电动工具。

随着电子技术的发展，20世纪6(1年代初出现电子调速电动工具。

8l库代起，电子技术已在电动工具上广泛应用。

电子技术的应用，不仅扩展了电动工具的功能，亦大大提高了电动工具的单位重量出力，使电动工具性能和水平有了很大提高，因此可称之为第三代电动工具。

长期来，电动工具都采用交流电源供电．都带有电源线，一般在工厂、家庭有交流电的场合使用，但在野外、建筑工地、空中、水下等场合就无法使用有电源线的交流电动工具。

因此，1961年美国B&D公司开发了以电池作电的永磁直流电钻，使在无电源线及特殊条件下使用电动工具成为可能。

但在开始时，由于功率较小、电池性能及永磁材料价贵的原因而发展不快，直20世纪80－90年代才大量发展。

这可称之为第四代电动工具．国内的发展历程：1942年，由当时的大威电机厂仿美国的“香槟”牌电钻制造了6MM，13MM的电钻，开创了我国生产电动工具的历史。

在1954年成为我国第一家专业电动工具制造厂。

从1974年我国进行了单相串激电动工具联合设计，经过2年多的努力试制成了双重绝缘单相串激电钻，双重绝缘单相串激角向磨光机，手持式直向砂轮机三个系列以及双重绝缘单相串激模具电磨，曲线锯等20个品种规格的产品。

1976 年开始筹建国家级的科研试验基地“中国电动工具检测中心”，“中国电工产品认证委员会电动工具认证站”于1985年通过验收，从此我国可以按照国际标准和国家标准，专业标准，对国内外各类电动工具的功能参数，安全，噪声，无线电干扰等各种质量参数进行全面的鉴定试验，形式认可，安全认证。

1980年~1985年，电动工具制造业持续高速发展了五年后进入了平稳发展。

1987 年以后，许多国外知名品牌的电动工具纷纷抢滩中国，并在我国建立生产工具基地，如：德国BOSCH博世电动工具在浙江杭州，日本牧田电动工具在江苏昆山，日本日立电动工具在上海合资上海日立“龙牌”，在广东番禹生产“日立”和福建合作生产“闽日”牌电动工具，美国得伟电动工具在江苏苏州，“喜利得”电动工具在广东湛江。

目前市场上销售及信誉较好的电动工具无外乎这些品牌。

我国电动工具产品在品种，规格，产量，质量上都有较大的发展，但与国外工业国家相比仍然存在着品种少，产品外观差，噪声大，单位重量输出功率低，有电磁干扰，使用寿命短等问题。

国外70年代以来大力发展家用电动工具，积极发展电子调速和控速电动工具，研究开发无电源线的电池式电动工具，如日本电池式电动工具已占电动工具年产量的1/10，有电钻，螺丝刀，砂轮机，电锤等10多个品种，这是电动工具发展趋势。

在提高产品单位重量输出功率上，因采用深槽定子结构，提高绝缘结构的耐热等级，以及如何降低噪声，振动，抑制对无线电和电视的干扰，提高可靠性和使用寿命。

标准是衡量产品质量的准绳，是产品认证的重要依据，电动工具的标准化工作应采用国际标准和国外的先进标准，使我国的产品质量更上一个台阶。

３、电动工具的用途电动工具广泛用于建筑、机械、电力、石化、冶金、交通、农业等各行业，它实现手工操作机械化，提高了生产效率，大大地减轻操作者劳动强度，为人们的日常生活提供了便利。

1〕机械工业中：钻孔，攻丝，锯割，去锈，磨光，抛光，胀管及螺钉，螺栓和螺母的紧固等。

2〕农田改造，水利建设，隧道施工，矿山开采中：凿岩，混凝土捣实，3）铁道建设中；道渣捣实。

4）农牧业中：农药喷洒，剪毛。

5）采茶和林业中：伐木，造材，打枝。

6）木材加工中：锯，刨，开榫，砂光。

7）医疗方面；锯骨，钻骨，拆石膏。

8）工艺美术中：雕刻，地毯剪。

9）特殊用途：剪切钢板，冲剪孔（不会使工件弯曲变形），角钻在狭小的场所对工件钻孔，磁坐钻能吸附在被加工钢铁件上作业，自爬式锯管机能自动切断大直径钢管，定扭矩电扳手能控制螺栓达到恒定张力，拉铆枪能单面铆接工件等。

４、电动工具的分类电动工具主要分为金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具。

常见的电动工具有电钻、电动砂轮机、电动扳手和电动螺丝刀、电锤和冲击电钻、混凝土振动器、电刨。

①电钻:主要规格有4、6、8、10、13、16、19、23、25、32、38、49mm等，数字指在抗拉强度为390N/mm的钢材上钻孔的钻头最大直径。

对有色金属、塑料等材料最大钻孔直径可比原规格大30～50%。

②电动砂轮机：用砂轮或磨盘进行磨削的工具。

有直向电动砂轮机和电动角向磨光机。

③电动扳手和电动螺丝刀：用于装卸螺纹联接件。

电动扳手的传动机构由行星齿轮和滚珠螺旋槽冲击机构组成。

规格有M8、M12、M16、M20、M24、M30等。

电动螺丝刀采用牙嵌离合器传动机构或齿轮传动机构，规格有M1、M2、M3、M4、M6等。

④电锤和冲击电钻：用于混凝土、砖墙及建筑构件上凿孔、开槽、打毛。

结合膨胀螺栓使用，可提高各种管线、机床设备的安装速度和质量；电锤的冲击原理是靠内部活塞运动产生冲击动力，冲击钻的冲击原理是齿轮磨合产生冲击动力，所以电锤的冲击力更大。

⑤混凝土振动器：用于浇筑混凝土基础和钢筋混凝土构件时捣实混凝土，以消除气孔，提高强度。

其中电动直联式振动器的高频扰动力由电动机带动偏心块旋转而形成，电动机由150Hz或200Hz中频电源供电。

⑥电刨：用于刨削木材或木结构件，装在台架上也可作小型台刨使用。

电刨的刀轴由电动机转轴通过皮带驱动。

５、电动工具的使用环境电动工具应能在下述环境条件下额定使用：1）海拔不超过1000米。

2）空气介质温度不超过40度（海拔1000米处），不低于-15度。

3）空气相对湿度不大于90%（25度）4）电源电压与额定电压相差不超过±10%的范围。

６、电动工具应满足的条件1）安全可靠：为尽可能避免在使用过程中发生触电情况和事故：Ⅰ类工具的全部可触及的金属零部件必须进行良好而可靠的保护接地和保护接零。

为了进一步提高工具的安全可靠，应大力发展Ⅱ类工具。

对触及危险的作业工具如：铣刀、锯片、砂轮等应有足够强度的不妨碍操作的防护罩，工具外壳的孔洞应有能防止手指等意外的触及到内部旋转及带电零件，2）轻便小巧：电动工具力求体积小、重量轻、振动小、噪声低、运转灵活，便于控制与操作。

3）坚固及耐用７、电动工具的安全电动工具大多由人们直接握持操作，所以保证安全使用尤其是电气安全极为重要。

为防止触电事故，最简单的安全措施是将工具实施保护接地或保护接零，这种保护措施虽能有效地防止人体触电，但工作场所必须有良好的接地或接零装置且安全可靠。

Ⅲ类工具使用时安全可靠（50V以下电压），但需要相应的安全电压电源供电，使用受到限制。

设计制造双重绝缘电动工具（既Ⅱ类工具）是保证电动工具安全的重要途径，是国内外电动工具的发展方向。

双重绝缘采用改善工具的电气绝缘结构方法，当基本绝缘损坏时，以附加绝缘形式将人体与带电零件实行有效的隔离，采用该结构后，介质强度提高到4000V。

双重绝缘标志“回”。

那么什么是双重绝缘呢？双重绝缘的基本概念：A：基本绝缘是带电部分上对防止触电起基本保护作用的绝缘，如：转子的槽绝缘，定子线圈的绝缘衬垫等。

基本绝缘置于带电部分上并直接与带电部分（换向器，转子绕组，定子绕组）接触B：附加绝缘是在基本绝缘损坏的情况下，为防止触电而在基本绝缘之外使用的“独立”绝缘，如：转子冲片与转轴间设置的绝缘等。

附加绝缘靠近可触及的金属零件或使用者可触及的：外壳，主轴。

C：双重绝缘是由基本绝缘和附加绝缘组成的绝缘。

８、电动工具的的安全操作1、移动式电动机械和手持电动工具的单相电源线必须使用三芯软橡胶电缆，三相电源线必须使用四芯橡胶电缆；接线时，缆线护套应穿进设备的接线盒内并予以固定。

2、电动工具使用前应检查下列各项：（1）外壳、手柄无裂缝、无破损；（2）保护接地线或接零线连接正确、牢固；（3）电缆或软线完好；（4）插头完好；（5）开关动作正常、灵活、无缺损；（6）电气保护装置完好；（7）机械防护装置完好；（8）转动部分灵活。

3、电动工具的绝缘电阻应定期用500V的兆欧表进行测量，如带电部件与外壳之间绝缘电阻值达不到2MΩ时，必须进行维修处理。

4、电动工具的电气部分经维修后，必须进行绝缘电阻测量及绝缘耐压试验，试验电压为380V，试验时间为1分钟。

5、连接电动机械及工具的电气回路应单独设开关或插座，并装设漏电电流动作保护器，金属外壳应接地；严禁一闸接多台设备。

6、电流型漏电保护器的额定漏电动作电流不得大于30mA，动作时间不得大于0.1秒；电压型漏电保护器的额定漏电动作电压不得大于36V。

7、电动机具的操作开关应置于操作人员伸手可及的部位。

当休息、下班或工作中突然停电时，应切断电源侧开关。

8、使用可携式或移动式电动工具时，必须戴绝缘手套或站在绝缘垫上；移动工具时，不得提着电线或工具的转动部分。

9、在潮湿或含有酸类的场地上以及在金属容器内使用III类绝缘的电动工具时，必须采取可靠的绝缘措施并设专人监护。

电动工具的开关应设在监护人伸手可及的地方。

10、磁力吸盘电钻的磁盘平面应平整、干净、无锈，进行侧钻或仰钻时，应采取防止失电后钻体坠落的措施。