Электрический вибрационный гайковерт Советский патент 1988 года по МПК B25B21/00 

Изобретение относится к ручному Механизированному инструменту для затяжки резьбовых соединений, может быть использовано в различных отраслях промышленности при проведении механосборочных работ и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. № 1088923. ; Цель изобретения - повьшение точ- (ности затяжки за счет создания упругим элементом кручения асимметричных колебаний дебалансных грузов основного и дополнительного возбудителей поворотных колебаний и автоматического регулировани:я вибрационного момента.

. На фиг. 1 изобр ажена кинематическая схема электрического вибрационного гайковерта, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

: . Электрический вибрационный гайковерт содержит корпус 1 , в котором на опорах качения (не показаны) установлена гильза 2, жестко связанная со шпинделем 3. В гильзе 2 на опорах качения (не показаны) размещены де- балансные грузы 4 и 5 соответственно основного и допол11ительного возбудителей поворотных колебаний. На гильзе 2 закреплен статор двигателя 6, ротор которого связан через упруго- демпфирующую муфту 7 с приводным валом 8 возбудителей поворотных колебаний. На приводном валу 8 закреплено зубчатое колесо 9, взаимодействующее с зубчатыми колесами 10 деба- ланснь1Х грузов 4 основного возбудителя. Дебалансные грузы 5 дополни - тельного возбудителя имеют зубчатые колеса 11 , при. помощи которых они входят в зацепления с приводным зубчатым колесом 12, имеющим внутренние зубья. Передаточное ЧИСЛО передачи, связьшающей грузы 4 и 5 обоих возбудителей, выполнено равным единице, т.е. передаточные числа кинематических передач основного и дополнительного возбудителей равны. Дебалансные грузы 4 расфазированы относительно дебалансных грузов 5 на угол, равньш If/2 рад. В ступице колеса 12 выполнены кулачки 13 и 14, угол между которыми соответствует углу поворота дебалансных грузов 5 на угол, равный ,5( рад, т.е. Y U , где U - передаточное число от зубчатого колеса 12 к зубчатому колесу 11. Приводной вал 8 имеет кулачки 15 для взаимодействия с кулачками 13 и 14 ступицы колеса 12 соответственно при левом и правом вращении двигателя. Кулачки 13 и 14 отстоят друг от друга на угол , На приводном валу 8 возбудителей поворотных колебаний одним концом закреплен упругий элемент 16 кручения, а другой его конец закреплен на приводном зубчатом колесе 12. Крутильная жесткость упругого элемента кручения выбирается из условия:

15

кр

где Сц.,- крутильная жесткость упругого элемента;

максимальный заданный крутящий момент двигателя; и - передаточное число кинематической передачи дополнительного возбудителя колебаний.

Упругий элемент 16 кручения может быть выполнен, например, в виде уп- ругой лепестковой муфты.

Упругий элемент 16 при сборке установлен таким образом, что когда он находится в свободном состоянии (не деформирован), кулачки 15 занимают среднее положение между кулачками 13 и 14. Крутильная жесткость эле- мента -16 выбрана, таким образом, что под действием максимального крутяще- го момента двигателя М,|з,„он закручивается на угол, равный

40

/2 - У IVKIKC / 2

.Гайковерт работает следующим образом.

I

45 При запуске двигателя 6 при его правом вращении через упругую демпфирующую муфту 7 приводной вал 8 и колеса 9 и 10 приводят во вращение Дебалансные грузы 4 основного возбу50 дителя поворотных колебаний, а через .упругий элемент 16 кручения, колеса 12 и 11 - Дебалансные грузы 5 дополнительного возбудителя поворотных колебаний, которые п.0сле разгона ока55 зываются расфазироваНными относительно дебалансных грузов 4 на угол

... у..„ .«--.

кр

31А2151

вследствие скручивания упругого элемента 16 на угол Vj- , где М - номи- нальньй момент двигателя, причем

/4 и 2

так как

М М

При этом на шпиндель 3 передается симметричный вибрационный импульс поворотного момента, а момент инерции колебательной системы изменяется синхронно с ним, но в противофазе.Величина изменений момента инерции системы в данный период процесса затяжки меньше, чем максимально возможная, соответствующая соприкосновению кулачков 13 с кулачками 15 (соответствующая М„д Она полностью определяется величиной угла о/,- , а следовательно моментом двигателя или потребляемой мощностью двигателя. Под действием этих факторов шпиндель 3 совершает асимметричные поворотные колебания с асимметрией, направленной в сторону затяжки. Начинается процесс затяжки резьбового соединения. По мере возрастания усилия затяжки возрастает и суммарный момент трения (в резьбе и по торцу гайки). Вследствие этого увеличиваются энергетические потери на затяжку, а следовательно, и отбор мощности от двигателя 6. Это приводит к увеличению крутящего момента двигателя М и угла скручивания упругого элемента 16. Увачичивается ам- плитуда изменений момента инерции колебательной системы, так как увели-. чился угол расфазировки дебалансных грузов 4 и 5 основного и дополнительного возбудителей соответственно. Все это в конечном итоге приводит к возрастанию асимметрии колебаний и увеличению момента, воздействующего на гайку резьбового соединения (не показаны) .

Этот про.цесс продолжается непрерывно до окончания затяжки, которое характеризуется равенством суммарного момента трения в резьбовом соединении и вибрационного момента. Если резьбовое соединение обладает повышенными коэффициентами трения, то отбор мощности повышенньй, а следовательно, и угол скручивания о(- упругого элемента 16 также повышенный, что

0

5

0

25

30

35 0

50 55

приводит к увеличению асимметрии колебаний, а следовательно, и к увеличению вибрационного момента. Если же резьбовое соединение обладает уменьшенными коэффициентами трения, то отбор мощности меньше, а следовател-ьно, меньше асимметрия колебаний и вибра- ционный момент. Это означает, что :предлагаемьш гайковерт позволяет ав- томатически регулировать величину вибрационного момента в зависимости от параметров трения в резьбовом соединении. Все это в конечном итоге ведет к тому, что резьбовые соединения с резтсо отличающимися параметрами трения могут быть затянуты предлагаемым гайковертом примерно до одного значения усилия затяжки. При таком исполнении вибрационного гайковерта- кулачки 13 и 14 совместно с кулачками 15 служат лишь в качестве ограничителей и предохранителей упругого элемента 16 от его ч зезмерной деформации при возможньгх перегрузках. Работа гайковерта при левом вращении двигателя 6 аналогична описанной выше с той разницей, что угол скручивания упругого, элемента 16 имеет другой знак, а следовательно, и асим- метрия колебаний направлена на отвин- чивание.

Формула изобретения

Электрический вибрационньй гайковерт по авт. св. № 1088923, о т л и- ч ающийся тем, что, с цеЛью повышения точности затяжки, он снабжен упругим элементом кручения, закрепленным одним концом на приводном валу возбудителей поворотных колебаний, другим - на приводном колесе дополнительного возбудителя колебаний, а его крутильная жесткость выбрана из условия

г - . Р Tf.l

где максимальньй заданный крутящий момент двигателя; и - передаточное число кинематической передачи дополнительного возбудителя колебаний.

П

10

Изобретение относится к ручному механизированному инструменту. Цель изобретения - повышение точности затяжки за счет создания упругим элементом кручения асимметричных колебаний дебалансных грузов основного и дополнительного возбудителей поворотных колебаний и автоматического регулирования вибрационного момента. При пуске двигателя 6 его вращение через У упругую демпфирующую муфту 7, приводной вал 8 с зубчатым колесом 9 передается на ответные зубчатые колеса и связанные с ними дебалансные грузы 5 дополнительного возбудителя поворотных колебаний. После разгона вибрационного гайковерта дебалансные грузы 4 и 5 основного и дополнительного возбудителей поворотных колебаний оказываются расфазированы относительно друг друга на угол, меньший или равный 57/2 радиан. При этом на шпиндель 3 передается симметричный вибрационный импульс поворотного момента, а момент инерции колебательной системы изменяется синхронно с ним, но в противофазе. В результате шпиндель 3 совершает асимметричные поворотные колебания, направленные в сторону затяжки резьбового соединения, зй счет чего осуществляется процесс за- тяжки резьбового соединения. 2 ил. (О (Л N) j cpt/f.

Редактор Е.Папп

Составитель Ю.Сергеев

Техред А.КравчукКорректор Л.Патай

Заказ 5006

Тираж 908

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

иг.1

Подписное