（沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110043）

1 概述

裝配制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)企業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)志，反映出企業(yè)在制造技術(shù)、工藝設(shè)計(jì)、加工制造等方面的綜合能力，而在裝配制造過程中，扳手由于其獨(dú)特的工具性能和較高的性價(jià)比已在裝配行業(yè)中大量應(yīng)用，但在一些特殊要求的結(jié)構(gòu)，普通的扳手顯得力不從心，在加工某特種零件時(shí)，常因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而無法實(shí)現(xiàn)緊固、限力等性能參數(shù)，例如在組裝某渦輪盤時(shí)，因渦輪盤結(jié)構(gòu)空隙狹小，一般的扳手無法進(jìn)入也無法接觸旋轉(zhuǎn)擰緊螺帽。在多年加工過程的實(shí)踐中，由車輛結(jié)構(gòu)裝配的啟發(fā)，經(jīng)過研究和多次試驗(yàn)設(shè)計(jì)了一種專用扳手，滿足了在狹小空間裝配要求。專用扳手的結(jié)構(gòu)一側(cè)為手柄下面連接一個(gè)帶齒型的轉(zhuǎn)輪，另一側(cè)面為齒型內(nèi)孔于螺帽相配合的內(nèi)型轉(zhuǎn)輪，中間利用齒型帶帶動(dòng)兩個(gè)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。由手柄通過齒輪和齒型帶將作用力傳到另一個(gè)齒輪，實(shí)現(xiàn)裝配要求，而扳手并不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)節(jié)省了扳手在旋轉(zhuǎn)時(shí)所用的空間，解決類似渦輪盤空間狹小裝配難題。

2 技術(shù)領(lǐng)先領(lǐng)域

本文涉及機(jī)械裝配加工領(lǐng)域，對(duì)利用普通扳手無法實(shí)現(xiàn)的裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，開發(fā)專用扳手實(shí)現(xiàn)狹窄空間的裝配要求。其中對(duì)一種狹小空間的專用扳手進(jìn)行介紹，結(jié)合裝配渦輪盤結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用手柄通過齒輪和齒型帶將作用力傳到另一個(gè)齒輪，實(shí)現(xiàn)裝配要求，而扳手并不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)節(jié)省了扳手在旋轉(zhuǎn)時(shí)所用的空間，實(shí)現(xiàn)裝配結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求。

3 實(shí)際工作狀況

所需擰緊裝配位置距渦輪盤中心盤口邊緣橫向距離為120mm，縱向距離為80mm，盤口直徑50 mm，且盤于盤之間距離不足30 mm。普通扳手平面作業(yè)可實(shí)現(xiàn)縱向距離為100 mm，利用普通扳手不能達(dá)到工作位置，普通扳手需旋轉(zhuǎn)力矩角度為30°，盤口直徑在50 mm內(nèi)不允許超過20°，無法實(shí)現(xiàn)二次旋轉(zhuǎn)擰緊工作，同時(shí)零件空間為垂直圓孔，下部直徑240mm處36個(gè)螺帽且無旋轉(zhuǎn)空間，無法施力擰緊螺母。

4 設(shè)計(jì)構(gòu)想

以制造出精確的合格產(chǎn)品或零件為理論基礎(chǔ)，合理設(shè)計(jì)和利用特種扳手的操作范圍、緊固螺帽的特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)加工出符合現(xiàn)場實(shí)用，來保證產(chǎn)品的質(zhì)量、技術(shù)條件、使用性能。

為了實(shí)現(xiàn)所訴發(fā)明目的本發(fā)明采用如下設(shè)計(jì)構(gòu)想：

4.1 由于螺帽處于盤口下80mm處，因此設(shè)計(jì)一個(gè)長100mm的手柄，上端安裝一個(gè)80mm的橫桿，下端為四方的圓柱型手柄，將工作力由上部的橫桿通過手柄下端的四方傳遞給下部的主動(dòng)機(jī)構(gòu)，以完成縱向距離80mm的力矩傳遞。

4.2 主動(dòng)機(jī)構(gòu)采用中心四方齒輪，用線切割機(jī)一次割出齒型與中間的方孔，方孔與手柄相配，上端面車加工出凸臺(tái)用于固定支撐架和用于安裝卡環(huán)的環(huán)槽，將齒輪固定在支撐架上，并將上下加裝兩個(gè)保護(hù)蓋板，以防止齒型帶在旋轉(zhuǎn)時(shí)脫落，實(shí)現(xiàn)將工作力由手柄通過齒輪傳遞給齒型帶，完成縱向力矩轉(zhuǎn)化為橫向力矩。

4.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用異型齒型帶，定位準(zhǔn)確，傳動(dòng)時(shí)不丟轉(zhuǎn)、不損失傳動(dòng)力的特點(diǎn)，同時(shí)可隨時(shí)改變傳動(dòng)方向，因此根據(jù)齒輪的要求選取一款齒型帶，用來將傳動(dòng)力傳遞于齒輪，以完成力矩由盤口處傳遞到距離120mm的螺帽處。

4.4 從動(dòng)機(jī)構(gòu)采用中心與螺帽形狀一樣的齒輪，用線切割機(jī)一次割出齒型與中間的方孔，方孔與螺帽相配，結(jié)構(gòu)與主動(dòng)機(jī)構(gòu)相似，上端面車加工出凸臺(tái)用于固定支撐架和用于安裝卡環(huán)的環(huán)槽，將齒輪固定在支撐架上，上下加裝兩個(gè)保護(hù)蓋板，以防止齒型帶在旋轉(zhuǎn)時(shí)脫落，以將工作力由齒型帶通過齒輪傳遞給螺母，以完成力矩的擰緊或松開螺母的力矩傳遞。

4.5 支承機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)一端帶孔的固定板，各固定主動(dòng)機(jī)構(gòu)和從動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩塊固定板另一端用螺釘固定，可隨時(shí)調(diào)整齒型帶的松緊，以達(dá)到最佳的傳遞力矩作用。

4.6 在手柄橫桿端加做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方孔，可以與限力扳手一起使用從而達(dá)到限制螺帽力矩的目的。

5 結(jié)構(gòu)示意圖及說明

專用扳手總圖結(jié)構(gòu)圖（圖1）：

6 實(shí)際動(dòng)作過程說明

結(jié)合專用扳手結(jié)構(gòu)圖分析說明，當(dāng)給手柄桿一個(gè)旋轉(zhuǎn)的擰緊力，擰緊力將由手柄桿傳到下端齒型輪，齒型輪將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒型帶在扳手體上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)齒型帶也帶動(dòng)前面的齒型輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擰緊螺帽。當(dāng)給手柄桿一個(gè)反方向的擰緊力，反方向擰緊力由手柄桿傳到下端齒型輪后，齒型輪將產(chǎn)生反方向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒型帶在扳手體上做反方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)齒型帶也帶動(dòng)前面的齒型輪作反方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擰松螺帽。這樣也就實(shí)現(xiàn)了扳手體不做任何運(yùn)動(dòng)就可以完成螺帽的松緊動(dòng)作，達(dá)到了專用扳手的設(shè)計(jì)目的。

7 應(yīng)用情況及前景

本文涉及機(jī)械裝配加工領(lǐng)域，對(duì)利用普通扳手無法實(shí)現(xiàn)的裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，開發(fā)專用扳手實(shí)現(xiàn)狹窄空間的裝配要求。本發(fā)明的專用扳手已應(yīng)用于航空產(chǎn)品制造過程中，對(duì)于其他機(jī)械制造行業(yè)具有可推廣意義，據(jù)調(diào)查市場上沒有類似產(chǎn)品。

[1]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社，2006.

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[3]徐起賀.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社[M].2009.

[4]鄒慧君.機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海:上海交通大學(xué)出版社，1996.