论文题目：

多功能扳手工具设计

一、课题简介

摘要：多功能扳手工具的设计中，选用220V交直流两用的串激电动机作为动力源；选用定轴轮系带动谐波齿轮传动再带动NGW型行星轮系传动的传动方案。由于选用行星轮系传动，刚好满足多功能扳手工具工作时内外套筒反转的要求；选用谐波齿轮传动，由于它传动比可以达到很大，正好弥补了行星轮系的不足；还使用一组定轴轮系，在多功能扳手工具的整体布局上，发挥很大的作用。由于交直流两用的串激电动机可以满足多功能扳手工具在正常的工作环境下可以使用220V交流电源工作，而在没有交流电的情况下也可以使用直流电池的正常工作的需要，并且这种电机体积小重量轻，行星轮系和谐波齿轮传动都是体积小重量轻的传动方式，也可以满足多功能扳手工具要求体积小重量轻的设计要求。

关键词：多功能 快速 省力 扳手

二、选题背景及意义

在生产生活中，螺栓连接是一种普遍可靠的链接方式。并且在大型钢结构建筑中，广泛使用高强度螺栓链接。这种螺栓连接，在施工中要求用规定的拧紧力矩锁紧螺母，以保证链接的可靠性。

由于高强度螺栓的材料和热处理是严格控制和检查的，因此螺栓定力矩切口处的扭剪断裂力矩能够控制在一个比较准确的范围，从而能保证螺栓连接的可靠性。

另外，多功能扳手工具以220V交流电源为动力进行工作，对于作业通常以螺栓群的方式出现高强度螺栓，可以大大提高螺栓拧紧的速度，并且可以改善工人的劳动强度。

多功能扳手工具自1980年研制成功并投入批量生产以来，至今已经有20余载，生产了几千台，广泛应用于宝钢自备电厂、宝钢炼钢厂房、天津无缝钢管厂、包钢等几十项大型钢结构工程中，为我国推广使用扭剪型高强度螺栓新技术提供了有力保证。

在长期的使用中，多功能扳手工具充分发挥了它的设计有点——体积小、重量轻、操作方便快捷、安全可靠，从而使多功能扳手工具成为施工现场不可缺少、不可替代的专用工具。从总体上看，多功能扳手工具基本上可在设计寿命范围正常工作，无需大修，施工现场也未发生任何由于漏电等原因引起的安全事故，从而得到使用单位的好评。

个别的多功能扳手工具，在使用中曾发生柔轮筒体底部断裂失效的现象，这一事实验证了柔轮光弹性试验得到的结论——柔轮工作时的切应力及壳壁内的正应力的最大值均发生在柔轮的根部（并有应力集中的影响），根部是最危险的截面。因此，改善柔轮根部的结构和加工品质是提高强度和使用寿命的关键措施。

多年的生产实践表明，自行研制的多功能扳手工具成功替代了进口产品，为国家节省了大量外汇，也为生产研制单位带来了可观的经济效益。

三、工作特色及其难点，拟采取的解决措施

特色及难点：

在大型钢结构建筑中，广泛使用高强度螺栓链接。这种螺栓连接，在施工中要求用规定的拧紧力矩锁紧螺母，以保证链接的可靠性。由于高强度螺栓的材料和热处理是严格控制和检查的，因此螺栓定力矩切口处的扭剪断裂力矩能够控制在一个比较准确的范围，从而能保证螺栓连接的可靠性。当拧紧力矩过大时，不能保证螺栓的强度；当拧紧力矩过小时，又不能保证连接的可靠性。因此这种螺栓连接，在施工中要求用规定的拧紧力矩锁紧螺母，以保证链接的可靠性。另外，高强度螺栓往往成批使用，并且工作的环境也比较坚苦，如果是用普通扳手进行定力矩拧紧，工人拧紧螺母的过程中会有很多不便，工作效率也会很低。综合以上三点原因，在拧紧高强度螺栓时，我们采用多功能扳手工具代替手从扳手进行拧紧。多功能扳手工具与机床、汽车等大型机器比较起来虽然比较小巧简单，但也是一种完整的机器，它应该由动力机、传动机构和工作机构组成。

解决措施：

1） 高强度螺栓预紧在被紧固件上；

2） 将内套筒插人螺栓尾部的梅花头，然后微转外套筒，使其与螺母套正，并推到螺母根部；

3） 接通电源开关，内外套筒背向旋转将螺栓紧固，待紧固到螺栓达到设计力矩时，将梅花头切口扭断；

4） 关闭电源，将外套筒脱离螺母，用手推动开关上前方的弹射顶杆触头9，将梅花头从内套筒弹出，紧固完毕。

四、论文工作量及预期进度

7月 1 日 - 7 月15日   调研、阅读分析资料、译文

7月16日 - 7月30 日   开题报告、制定合理方案

8月 1 日 - 8月20 日   理论计算、绘制总装配图

8月21日 - 8月  1日   零件图、修改装配图

10月 2日-10月12 日   撰写设计说明书

10月13日 -10月25 日   设计评审、准备答辩

五、文献综述（参考文献）

[1] 钱中主编.列车牵引计算.第一版.北京：中国铁道出版社，2016

[2] 张文质等主编.起重机设计手册.第一版.北京：中国铁道出版社，2018

[3] 马鞍山钢铁设计院等编.中小型轧钢机设计计算.北京：冶金出版社，2016

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[7] 李克涵.应用鲍尔点（Ball Point）理论设计连杆直移机构.机械设计.2012

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指导教师意见：

导师签名：

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