一种拐臂式限力扭矩扳手设计

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弯矩和扭矩数显扳手[实用新型专利]

专利名称：弯矩和扭矩数显扳手
专利类型：实用新型专利
发明人：唐子明,张振平,李强,袁博,蒋刚成,冯俊杰申请号：CN201521036678.1
申请日：20151204
公开号：CN205254862U
公开日：
20160525
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种弯矩和扭矩数显扳手，包括扳手头组件和扳手杆组件。

扳手头组件包括扳手头、棘轮、棘轮杆、变径套筒、扭力头。

棘轮杆上端为六方轴，下端为方轴，该六方轴的中心有六方孔，棘轮杆插装在棘轮的梅花孔上；变径套筒的两端为两种规格的六方孔，中段是四方孔，变径套筒插接在棘轮杆的方轴上；扭力头两端为两种规格的花型头，中段是六方轴，扭力头插接在棘轮杆的六方孔中；扳手杆组件包括扳手杆、弯扭传感器和数显组件，弯扭传感器设置在扳手杆的前端头并与扳手头卡接。

本实用新型集弯矩和扭矩测量功能于一身，能够提供拧动较大螺栓的弯矩，也能够提供拧动较小螺钉的扭矩，方便使用，安全可靠。

申请人：陕西东方航空仪表有限责任公司
地址：723102 陕西省南郑县汉中经济开发区南区57号信箱
国籍：CN
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一种多功能可调扭力扳手[实用新型专利]

专利名称：一种多功能可调扭力扳手
专利类型：实用新型专利
发明人：刘玉交,张志刚,张洪伟,于国江,王大立,王敏,杜景田,范琦,董秀丽,孙守庆,刘庆林,贾忠阳
申请号：CN201920387531.9
申请日：20190326
公开号：CN210550726U
公开日：
20200519
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种多功能可调扭力扳手，包括一号转动把手、二号转动把手、刀头座、扭力扳手，所述一号转动把手内部具有一号把手槽,一号把手槽两侧对称分布一号限位槽,一号转动把手上部具有一号卡柱槽，一号转动把手中部对称分布弹性卡爪，一号转动把手下部具有一号卡盘槽,一号卡盘槽内部对称分布一号凸柱槽,一号卡盘槽底部具有一号半圆槽，所述二号转动把手内部具有二号把手槽,二号把手槽两侧对称分布二号限位槽，二号转动把手上部具有二号卡柱槽，二号转动把手中部对称分布弹性卡爪孔，二号转动把手下部具有二号卡盘槽,二号卡盘槽内部对称分布二号凸柱槽，二号卡盘槽底部具有二号半圆槽，所述刀头座顶部具有矩形卡盘,矩形卡盘外部均匀分布凸柱。

申请人：刘玉交
地址：163000 黑龙江省大庆市大同区高平村6-6号2门601室
国籍：CN
代理机构：哈尔滨市邦杰专利代理事务所(普通合伙)
代理人：白海军
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扭矩、拧紧转角惯量动力扳手[实用新型专利]

专利名称：扭矩、拧紧转角惯量动力扳手专利类型：实用新型专利
发明人：杨光华
申请号：CN91205970.2
申请日：19910410
公开号：CN2093072U
公开日：
19920115
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种用于螺纹联接的拆装装置，特别是能控制螺纹联接的拧紧力的扭矩、拧紧转角惯量动力扳手，该拆装装置有一个回转扳手，在其后面紧接一个人力转动的惯量动力装置，该拆装装置能够确定螺纹副贴紧扭矩，能够确定螺纹副拧紧转角。

它广泛地应用于各类机械的螺纹联接的拆装，并能在无电、潮湿、野外工程、海洋工程、封闭装置、高空等特殊状态下工作。

此扳手为简洁、轻便、力大、高效的扳手。

申请人：杨光华
地址：315000 浙江省宁波市迎风街142号
国籍：CN
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定扭矩扳手用反作用力臂[发明专利]

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.06.11C N 103846853A (21)申请号 201210495051.7(22)申请日 2012.11.28B25B 23/00(2006.01)(71)申请人江苏金立电子机械科技有限公司地址214212 江苏省无锡市宜兴市万石镇开发区(72)发明人方士君魏绍明(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司 32218代理人徐冬涛(54)发明名称定扭矩扳手用反作用力臂(57)摘要本发明公开了一种定扭矩扳手反作用力臂，属于装备工具领域。

一种定扭矩扳手用反作用力臂，包括“乁”字型主臂体，所述主臂体的平面臂体上开有定位齿圈，主臂体的斜臂体上开有燕尾槽，所述燕尾槽槽底开有定位孔，所述反作用力臂还包括与燕尾槽相吻合的燕尾型移动臂体，所述移动臂体中间开有定位安装孔，所述定位安装孔内装有弹性定位装置，所述移动臂体的上端一侧设有螺纹槽和与螺纹槽配套的锁紧旋钮，所述移动臂体的下端一侧设有挡板。

本发明采用燕尾槽结构设计，通过移动臂体的伸缩调节力臂的长度，适应不同的工况条件，提高了工作效率；齿型采用30°压力角设计，提高了齿轮的强度；主臂体采用柔性化圆弧抗扭设计，提高了扭矩精度。

(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书2页附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图2页(10)申请公布号CN 103846853 A1/1页1.一种定扭矩扳手用反作用力臂，其特征在于：包括“乁”字型主臂体(1)，所述主臂体(1)的平面臂体上开有定位齿圈(3)，主臂体(1)的斜臂体上开有燕尾槽(4)，所述燕尾槽(4)槽底开有定位孔(7)，所述反作用力臂还包括与燕尾槽(4)相吻合的燕尾型移动臂体(2)，所述移动臂体(2)中间开有定位安装孔(5)，所述定位安装孔(5)内装有弹性定位装置(6)，所述移动臂体(2)的上端一侧设有螺纹槽(8)和与螺纹槽(8)配套的锁紧旋钮(9)，所述移动臂体(2)的下端一侧设有挡板(10)。

一种创新的大转矩液压扳手的设计

对于拆、装力矩很大的紧固件，传统的人工作业由于剧烈的振动和噪声，极易损伤毗邻的零部件，影响甚至破坏原结构的力学平衡；同时，难以根据设计要求准确地控制装配力矩。

研制便于紧固件装卸的现代化工程实用工具—便携式大转矩液压扳手，具有很大的应用前景和市场潜力。

液压扳手这种专用设备，要求能够在输出强大转矩的同时，还需重量轻，结构紧凑，使用安全、方便，操作灵活，工作可靠，通用性强，能适用于多种工作对象。

根据实际作业要求，对液压扳手的设计要求主要有：能够输出强大转矩(50 kN·m 以上)，尤其使：其执行机构的重量轻，结构紧凑，为便于单人操作，执行机构的重量控制在60 kg以内；采用超高压液压系统，关键零部件采用超高强度工程材料。

2 液压扳手的组成和工作原理液压扳手由电机组合泵站和执行机构两大部分组成。

紧固件的拆、装作业实际上属于单向间歇运动。

如图1所示，工作时，调整好多功能反力臂10，液压泵站的高压油通过旋转油管接头8进入液压缸9，活塞杆7推动连接叉6并带动销轴5在机壳1内壁的滑道4中移动，从而使摇臂组合机构3摆动，由方轴2输出力矩，通过系列化设计的套筒组件带动紧固件转动，完成紧固件的拆、装作业。

1．机壳2．方轴3．摇臂组合机构4．滑道5．销轴6．连接叉7．活塞杆8．油管接头9．液压缸lO．反力臂图1 液压扳手执行机构如图2所示，高压油通过高压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的右位进入液压缸的无杆腔，推动活塞及活塞杆运动；当行程终点时，压力增高使压力继电器1YJ发出信号，使2DT和4DT通电、1DT断电，电磁换向阀被换为左位，液压油通过低压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的左位进入液压缸的有杆腔，使活塞及活塞杆退回；当行程终点时，压力增高使压力继电器2YJ发出信号，使1DT和3DT通电、4DT断电，电磁换向阀换为左位，进入下一个作业循环。

由于系统采用双联泵，即高压、小流量的高压泵和低压、大流量的低压泵，可以使得扳手慢速推进，快速退回，具有较高的作业效率。

扭矩扳手原理

可读式扭矩扳手的原理设计1可读式扭矩扳手的原理设计扭矩扳手亦称力矩扳手、测力扳手、公斤扳手⋯⋯是一种可以接工艺要求预设限定或指示、测量拧紧螺纹联接组件扭矩值的手动扳手，也是一种扭矩计量工具。

扭矩扳手可分为三大类：定值式扭矩扳手、指示表式扭矩扳手和电子数显扭矩扳手。

定值式扭矩扳手又分为预置式和可调式扭矩扳手，此类扭矩扳手的功能简单，精度较低，精度一般为±4％，但价格较便宜。

这类扭矩扳手是装配作业中较早使用的产品，因为生产技术容易掌握，制造生产的厂商也很多。

指示表式扭矩扳手精度一般在±3％，它主要解决了定值式扭矩扳手没有的扭矩测量功能，并提高了测量精度。

电子数显扭矩扳手国际上出现于20世纪90年代初，它很好地解决了以上两类扭矩扳手功能简单、使用精度低的明显不足。

由于电子数显扭矩扳手的高精度、多功能和具有与计算机传输数据的功能，使得电子数显扭矩扳手充分满足了现代工业发展的需求，很好地解决了机械式扭矩扳手在紧固件拧紧控制中不能解决的问题。

现在的国内外厂商是采用应变测量原理生产的电子数显扭矩扳手都存在耗电量大和力臂长度改变严重影响测量精度的两大问题，这样就给使用中带来了很多的不便。

国内曾经研制的数字式扭矩扳手，其结构是在扳手头部安装扭矩传感器，优点是扭矩测量精度不受力臂长度变化的影响，缺点是扳手头部较为笨重，很难安装棘轮装置，不能变换头部结构。

电容式电子数显扭矩扳手具有高精度的扭矩测量、最大扭矩保持、定值限力报警和数据输出等多功能特点，为产品装配作业中紧固件装配质量的过程控制提供了更好的工具。

指针式扭矩扳手除内装扭矩产生及控制机构外，还装有一只外露扭矩表，能随时指示出施加的扭矩值。

它也可作扭矩值的校准工具，通过扭矩表直接指示并读出所施加的扭矩值。

这种扭矩扳手结构较复杂，价格相对较高。

还有一种精度较低的简易型指示式扭矩扳手，与一般死扳手外形接近，装有一块外露的圆弧形刻度盘及一个指针，可以指示出扳手拧紧螺纹时在一定范围内的扭矩值，多用于汽车修理行业，但不推荐在模具行业使用。

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一种拐臂式限力扭矩扳手设计
1.说明
本文介绍计算说明一种扭矩工具（0.95N·m限力型扳手）的设计方法，该扳手主要用于有严格预紧要求且扭矩值微小的装配生产过程中，例如电缆细牙螺纹联接、电器内部线路板固定、转动噪音有较高要求的微型电机类紧固固定等。

主要优点是：扳手头部的专业形状设计，以适用于小的作业空间操作；扳手结构原理设计，为最高扭矩输出提供保障，有效防止过载；扳用弹性单元材料设计为精度提供了典基。

2.执行标准
GB/T15729-2008 手用扭力扳手通用技术条件。

GB/T4390-2008 扳手开口和扳手孔常用公差。

3.性能参数及结构简介
（1）扳手标准设定值：0.95N·m（2）扳手测量精度：±5%（3）重复性精度：±5%
4.主要结构、强度设计
4.1力学数据计算
①扳手起始接触点C时，产生的扭矩最大。

扳手头部承受载体的作用力及力矩：
FN1= F手Tw=F手×137.76/1000N·m
②以扳手运动起始平衡状态分析：
F手=Tw/137.76/1000N
FN3与O点支承力FN2相对于K点转动力矩平衡：
MFN3=MFN2+Tw
MFN3=F弹簧/cos38°×45.84/1000
=F弹簧tg38°×45.84/1000
MFN2=FN2′×37.26/1000
FN2′=（F弹簧tg38°×45.84/1000-F手137.76/1000）÷37.26/1000 ①
同理，依力平衡可知：
FN1+FN2=FN3sin38°=F弹簧tg38°
FN2′=F弹簧tg38°-F手②
①②联立，解得：
F手=F弹簧tg38°×5.15/100.22
Tw=F手137.76/1000=F弹簧tg38°×8.58×137.76/100.5/1000
=9.189F弹簧/1000N·m
③若要Tw=0.95N·m
则：F弹簧=0.95/9.189/1000N·m=104N
F手=0.95/137.76/1000=6.9N124N
所以弹簧满足要求。

4.3转销强度设计与校核
转销采用黄铜：[τ]=220N/mm2
τ=FN2/S=（F弹簧tg38°-FN1）/S
=（F弹簧tg38°- F手）/S=74.4/7.07=10.5N/mm2<[τ]
所以转销满足强度满足要求。

注：Tw-扳手头所受扭矩，K-弹簧的刚度系数，F-手人手施加作用力，FN-钢珠作用于扳手头的力，FN-′FN的反作用力，F1′、F2′-FN′的分力，θ、ψ-扳手工作角度，F-弹簧弹簧受压缩的力，FN1-扳手头扭转力，FN2-转销作用于扳手头的力，FN2′-FN2的分力，FN3-钢珠作用于扳手头的力，MFN2、MFN3-转矩，[τ]-材料的许用切应力，τ-转销的切应力。

5.耐用度设计
5.1运动关节耐用度设计
滚动零件采用GB/T308-2002国标轧制钢珠，表面精糙度0.08以上，硬度HRC≥45，耐磨性优良。

扳手头尾部运动圆弧表面粗糙度1.6以上，要求采用45#钢材经淬火处理HRC40-44，具有较好的耐磨性及综合强度。

这两种材料及热处理的选用，将活动关节的磨损程度降至较低水平，为扳手运动符耐用度提供有力保障。

5.2弹簧耐用度选材设计
用碳素弹簧钢丝绕制的弹簧一般寿命为104次至105，本产品为军用品，所以采用具有更高疲劳性能的油淬火合金弹簧钢丝，常规寿命达105以上。

该常弹簧钢丝具有较好的温度稳定性及极佳的抗疲劳性能，更因稳定的弹性系数在扭矩工具中及精密阀体中广泛应用，从而使产品耐用性得到充分保障。

5.3提高耐用度的调节补偿设计方案
弹簧尾端设计调节螺纹，调节补偿量充足，若机构磨损后，调节补偿机构，仍能保障正常工作扭矩及工作状态。