CN2810897Y

CN2810897Y - 一种非标准短齿制作的增力扳手

Info

Publication number: CN2810897Y
Application number: CN 200520039705
Authority: CN
Inventors: 朱耀梁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2015-02-22

Abstract

本实用新型涉及一种采用非标准短齿制作的增力扳手，包含一个具有内齿的筒体，筒体的内部有1、2、3级行星轮组串联啮合，筒体外的一端是输入轴，筒体外的另一端是输出轴，及一个摇把，一个接长杆。1、2、3级行星轮组与输入轴、输出轴、筒体的内齿在同一轴心线上，其特征是筒体的内齿，1、2、3级行星轮组、输入轴的齿轮均采用非标准短齿齿形，将非标准短齿的结构运用到行星轮系中，经轮系减速比后，输出的力矩可增大数倍至数十倍，用这种结构制造的增力扳手，比采用标准的渐开线齿增力扳手具有体积小，结构强度高，制造成本降低的优点，它作为拆装螺母(栓)的手动工具可以运用到运输、修造船业、矿山、油田、设备安装、电站等行业中。

Description

一种非标准短齿制作的增力扳手

所属技术领域

本实用新型涉及一种非标准短齿制作的增力扳手，它属于手动五金工具，用于大直径螺母(栓)的拆装，是一种将非标准短齿齿型结构运用到行星轮系中，可以使输入的力矩经行星轮系减速后，输出的力矩可增大数倍至数十倍，用这种结构制造的增力扳手，比采用标准的渐开线齿增力扳手具有体积小，结构强度高，制造成本降低的优点，它作为拆装螺母(栓)的手动工具可以运用到运输、修造船业、矿山、油田、设备安装、电站等行业中。

背景技术

现有的用于拆装螺母增力扳手，是采用标准渐开线齿的行星轮系结构制作的，按标准渐开线齿廓啮合要求，一对齿轮啮合的条件需具备有标准的模数、压力角和固定弦齿厚，固定弦齿高，当选用的标准模数及齿数确定后，齿轮的尺寸基本上已确定了，当齿数少于一定的数量时，还会有根切的现象，现有增力扳手为了使产品能够有足够的强度，设计齿轮所取的模数就必须加大，及保证有一定的齿数不发生根切，这样，制成的增力扳手不仅体积大，重量笨重，且使用不便，又增加了产品的成本。

发明内容

本实用新型涉的目的是提供一种非标准短齿制作的增力扳手，是用自创的齿型设计参数，将其运用到行星轮系结构中，用这种新型结构的增力扳手可以弥补现有产品的不足，其优点是：在获得输出相同力矩的条件下，它的体积小，重量轻，由于不是标准齿型，就可以采用拉制、锻制、冲制、熔制等简单的工艺去获得，适合于批量的生产，这样可以极大地降低制造成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一个具有内齿的筒体，筒体的内部有1、2、3级行星轮组，筒体外的一端是输入轴，筒体外的另一端是输出轴，及一个摇把，一个接长杆，其特征①是所述的筒体，1、2、3级行星轮组、输入轴的齿轮均采用自创的非标准短齿齿形，其特征②是所述的输入轴，1、2、3级行星轮组、逐级啮合串联，并与筒体的内齿、输出轴在同一条轴心线上，1、2、3级行星轮组的行星齿同时与筒体的内齿、相连行星轮组上的中心齿啮合。其特征③是所述的行星轮组中，第1，2级行星轮组的结构、尺寸相同，每组有3个行星齿，第3级行星轮组有4或5个行星齿，行星齿中心孔中有星齿小轴，各星齿小轴分别与星齿架的小孔铆合或焊接。其特征④是所述筒体的靠输出轴一端是一个弯形撑脚，其作用是在使用时，将它搁置在附近的凸物处，可以阻止筒体的转动，使得输出的力矩作用到被拆装的螺母上。其特征⑤是所述的输入轴和输出轴的方样头为相同形状及相同的尺寸。其特征⑥是所述的摇把形状是一端有方榫孔的曲柄，有方榫孔的一端与摇柄端有一段平行距离，这样可以减少筒体的长度，减轻重量。其特征⑦是所述的接长杆的两端都是与输入轴尺寸相同的方榫头。

用于手动操作的增力扳手，摇把转动的速度很慢，对噪音无要求，且不需要很高的传动精度，仅对齿的强度有要求，基于此特点，本实用新型中的行星轮系的传动齿齿型用自创的参数设计后，齿轮模数可为任意值，齿高系数较之小，其有益效果是，在相同模数条件下，本实用新型的非标准短齿径向截面比标准渐开线的齿轮径向截面大得多，因而这种齿型的抗压、抗折弯强度及使用寿命明显优于渐开线标准齿。

本实用新型这种非标准短齿的设计参数及计算方法是：

①模数m 由于本设计方法中非标准短齿可采用冲、锻、铸、冷挤、模具制造的工艺，不采用常规的插、滚、铣齿轮的标准刀具加工方法，因此齿轮设计的参数之一，模数m可为任意的正数，例如：0.56，1.34，2.3.......等。

②最少齿数z_min，当z_min＝2h_a ^*/sin²α时，齿廓不发生根切的现象。

当压力角α＝20，齿顶高系数h_a ^*＝1时，标准渐开线齿的最少齿数z_min＝17，

当压力角α＝20，齿顶高系数h_a ^*＝0.35时，非标准短齿的最少齿数z_min＝7，

因此，将产品设计成小而轻，且有大速比的可能。

③节圆D 规定为计算齿轮各部分尺寸的基准，是两齿轮的两个相切圆 D＝mz

④齿顶高系数h_a ^* 本设计方法规定： h_a ^*＝0.35，

⑤齿顶圆D_a 是限制齿顶的圆： D_a＝D+2h_a ^*m＝D+0.7m，

⑥顶隙系数C^* 本设计方法规定： C^*＝0.2，

⑦齿根圆D_f 是过所有齿槽底的圆： D_f＝D-2(h_a ^*+C^*)m＝D-1.1m，

⑧周节t 是在节圆D的圆周上，相邻两齿同侧齿廓间的弧长： t＝mπ，

(9)齿厚s 是在节圆D上所测量得的齿轮的弧线长度： s＝0.475t，

(10)齿槽e 是在节圆D上所测量得的相邻两齿间对应点之间的弧线长度： e＝0.525t

(11)压力角α 本设计方法规定： α＝20°，

(12)基圆D₀ D₀＝Dcos20°＝0.94D，

根据上述的参数和公式，本设计方法规定了一种齿廓的近似画法(参考附图7)：

已知模数m，齿数z，压力角α，

先计算出节圆D，齿顶圆D_a，齿根圆D_f，周节t，齿厚s，

(1)以O为圆心，画出节圆D、齿顶圆D_a，齿根圆D_f和基圆D₀，

(2)在节圆D的圆周上按齿数截取：齿厚s(AA′)＝0.475t，齿槽e(A′D)＝0.525t，

(3)以OA的中点O₁为圆心，O₁A为半径，交基圆D₀于O₂点，

(4)以O₂点为圆心，O₂A为半径作圆弧CB，CB就是基圆到齿顶圆之间的齿型轮廓线，

(5)取r＝0.2m为半径，作齿根的圆角。

以下结合实施例对作本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型实施例的增力扳手结构图。

图2是图1中第1级行星轮组的A-A剖视图。

图3是图1中第3级行星轮组的B-B剖视图。

图4是星齿架结构图。

图5是摇把结构图。

图6是接长杆结构图。

图7是本实用新型非标准短齿齿形及参数图。

图1中，1.输入轴，2.第1级行星轮组，3.第2级行星轮组，4.第3级行星轮组，5.输出轴，6.筒体，7.弯形撑脚。

图2，3中，8.行星齿，9.星齿小轴，10.中心齿。

图4中，11.星齿架。

图5中，12.摇把。

图6中，13.接长杆。

具体实施方式：

在图1中，一个具有内齿的筒体(6)，筒体(6)的内部有第1级行星轮组(2)、第2级行星轮组(3)、第3级行星轮组(4)，筒体(6)外的一端是输入轴(1)，筒体(6)外的另一端是输出轴(5)，及一个摇把(12)，一个接长杆(13)。

所述的筒体(6)，第1级行星轮组(2)、第2级行星轮组(3)、第3级行星轮组(4)、输入轴(1)的齿轮均采用自创的非标准短齿齿形。

所述的输入轴(1)，第1级行星轮组(2)、第2级行星轮组(3)、第3级行星轮组(4)逐级啮合串联，并与筒体(6)的内齿、输出轴(5)在同一条轴心线上，筒体(6)的近输出轴(5)一端是一个弯形撑脚(7)，其作用是在使用时，将它搁置在附近的凸物处，可以阻止筒体(6)的转动，使得输出的力矩作用到被拆装的螺母上。

所述的输入轴(1)的方榫头和输出轴(5)的方榫头是相同形状及相同的尺寸。

在图2，图3中，各级行星轮组的行星齿(8)同时与筒体(6)的内齿、相联行星轮组上的中心齿(10)啮合。

所述的行星轮组中，第1级行星轮组和第2级行星轮组的结构、尺寸相同，每组有3个行星齿(8)，第3级行星轮组有4或5个行星齿(8)。

在图4中，行星齿(8)中心孔中有星齿小轴(9)，各星齿小轴(9)分别与星齿架(11)的小孔铆合或焊接。

在图5中，摇把(12)形状是一端有方榫孔的曲柄，有方榫孔的一端与摇柄端有一段平行距离，这样可以减少筒体(6)的长度，减轻重量。

在图6中，接长杆(13)的两端都是与输入轴(1)尺寸、形状相同的方榫头。

Claims

1.一种非标准短齿制作的增力扳手，包含有内齿的筒体，筒体的内部有1、2、3级行星轮组，筒体外的一端是输入轴，筒体外的另一端是输出轴，及一个摇把，一个接长杆，其特征是：所述的筒体，1、2、3级行星轮组、输入轴的齿轮均用非标准短齿齿型。

2.根据权利要求1所述的非标准短齿制作的增力扳手，其特征是：所述的输入轴，1、2、3级行星轮组、逐级啮合串联，并与筒体的内齿、输出轴在同一条轴心线上，1、2、3级行星轮组的行星齿同时与筒体的内齿、相连行星轮组上的中心齿啮合。

3.根据权利要求1所述的非标准短齿制作的增力扳手，其特征是：所述的1、2、3级行星轮组中，第1，2级行星轮组的结构、尺寸相同，每组有3个行星齿，第3级行星轮组有4或5个行星齿，行星齿中心孔中有星齿小轴，各星齿小轴分别与星齿架的小孔铆合或焊接。

4.根据权利要求1所述的非标准短齿制作的增力扳手，其特征是：所述筒体的靠输出轴一端是一个弯形撑脚。

5.根据权利要求1所述的非标准短齿制作的增力扳手，其特征是：所述的输入轴和输出轴的方榫头为相同形状及相同的尺寸。

6.根据权利要求1所述的非标准短齿制作的增力扳手，其特征是：所述的摇把形状是一端有方榫孔的曲柄，有方榫孔的一端与摇柄端有一段平行距离。

7.根据权利要求1所述的非标准短齿制作的增力扳手，其特征是：所述的接长杆的两端都是与输入轴尺寸相同的方榫头。