工具心得体会通过本课程设计的整个设计制作过程，初步了解了利用系统设计原理和综合集成技巧，以及如何将控制电动机传感器机械系统微机控制系统接口及控制软件等机电体化要素进行优化配置，合理选型，从而组成各种性能优良可靠的机电体化产品或系统。初步掌握了机电体化系统设计的基本概念基本原理和基本知识基本熟悉了机电体化系统设计中的常用机械量检测传感器控制电动机的原理结构性能和应用初步掌握了机电体化系统设计的原理和综合集成技巧，从而为今后的毕业设计及工作奠定良好的基础。转。直到气马达转子内气腔的气体与排气口接通，则进行排气尚有部分未从排气口排完的气体则从右边口反转时的进气口排到大气中。当气马达反转时，压缩空气自右边口进气，压缩空气对叶片作功，驱动转子反转，转到定位置，转子内气腔的气体与排气口接通，则进行排气尚有部分未从排气口排完的气体则从左边口正转时的进气口排到大气中。排气口相对于左边口正转时的进气口和右边口反转时的进气口的位置是对称的，故气马达正转和反转时性能相同。机械式定扭矩装置设计第二章中介绍了定扭矩气动扳手所采用的片簧转子结构定扭矩装置的结构设计。由理论分析可知，该结构的定扭矩装置输出扭矩有个最大值，可以用来控制扭矩。当把定扭矩装置放置到气动扳手中，可将定扭矩装置放在气动发动机和冲击部分之间，其结构示意图如图。转子与气动发动机相连，片簧内圈与气动扳手冲击部分相连。通过控制冲击部分的输入扭矩来控制气动扳手作用到螺纹紧固件上的扭矩。由于气动扳手是装配生产中使用的机动扳手，通常要求其尺寸小，重量轻，适合单人操作。故对于具有扭矩控制的气动扳手不仅要求能够控制输出扭矩，而且要求气动扳手的尺寸不能很大。同时，要求定扭矩气动扳手在输出扭矩达到预定值后能自动切断气源以便降低气动扳手的耗气量，节约产品的装配成本，并且希望定扭矩气动扳手能够给操作工发出扭矩达到规定值的信号，也就是要求定扭矩气动扳手在扭矩达到预定值时具有自动切断气阀自动报警功能。考虑到这些因素和功能要求，当把定扭矩装置集成到气动扳手中时，需要对定扭矩装置和气动扳手的结构进行改进。需要考虑定扭矩装置如何与气动扳手中各部件连接，如何在保持定扭矩装置定输出扭矩时缩小定扭矩装置的尺寸以及如何实现扭矩达到时自动切断气阀自动报警等功能。本课题中定扭矩气动扳手是以型气动扳手为基础，根据型气动扳手应用范围，要求气动扳手的输出扭矩控制在，则定扭矩装置中片簧转子结构所允许的最大扭矩。由型气动扳手的气动发动机输出轴的直径和联接平键的强度要求可确定转子半径，滚柱半径。同时控制阀杆在右移关闭控制阀时，其末端圆柱体插入到控制杆半圆形槽中，挡住控制杆的回退运动，使控制杆不能复位。当操作工关闭气阀后，控制阀套的内外压力差相等，控制阀弹簧的弹力使得控制阀杆离开控制阀套，恢复到工作前的位置。此时，控制阀打开，控制阀杆上的半圆形槽与控制杆相对，控制杆在控制杆弹簧作用下复位，控制杆末端圆柱体插入到控制阀杆的半圆形槽中，控制杆重新勾住控制阀杆。第五章信号检测与数据处理方法及程序举例自动检测控制装置原理工作时，单片机通过模块和驱动模块驱动气源加载，实施采集扭矩扳手测量仪的数据，检测判定达到峰值后，记录数据，并驱动关闭气源。电路组成控制程序主要功能包括采集数据，发出控制信号，数据处理与维护等，单片机与检测仪器实时通讯，单片机的口的八位接模块，用来接收扭矩传感器的信号，中间的电路部分见附录，其中为方式，口输入，口输出，的片选信号及地址线分别由单片机的和，经地址锁存器提供，因此的口及控制口地址分别是，下面是利用汇编语言编制的信号采集程序片段,单片机的接电磁换向阀，采用双向可控硅电路，假设预设值存入寄存器中，采样值存入寄存器中，则逻辑判断程序如下,,下面是采用显示的程序片段参考文献甘作霖，王鹤液压脉冲气扳机刘志峰绿色产品设计与可持续发展机械设计黎永泉年代国外凿岩机械气动工具的发展黎永泉，片簧与内圈中心线的夹角。，并由此可确定内圈半径。由前面介绍的片簧转子结构的设计步骤可知当确定转子半径滚柱半径角和内圈半径后，可以设计片簧的结构。设计计算时，可先假设片簧的惯性矩，利用式得到片簧转子结构最大输出扭矩时对应的角值，由于最大输出扭矩与片簧的惯性矩成正比，故对于等截面的片簧，由要求的最大输出扭矩值可确定片簧的惯性矩。若片簧的截面为矩形并且知道片簧的宽度，则由矩形截面惯性矩计算公式气源自动切断装置定扭矩气动扳手自动切断气阀装置应在气动扳手输出扭矩达到最大值后，能自动切断气动发动机的进气，并且能在气动扳手关闭后恢复到工作前状态，为气动扳手的下步正常工作做好准备。根据现有的定扭矩装置和气动扳手的特点，利用气压差特性设计了套自动切断气动发动机进气的装置，其装置的结构如图。图中为定扭矩部分控制结构图，为自动切断气源部分的视图，为气动发动机进气控制阀的侧视图。花键联接套上装有花键销，内圈端面上有凸台，用来控制花键销沿径向的伸缩运动，花键销可以与外圈上内花键啮合。控制杆和控制阀杆靠近末端处各有半圆形槽。由于气动扳手使用压缩空气作为工作介质，气动发动机的进气控制阀的内外存在压力差。当定扭矩气动扳手正常工作气动扳手的输出扭矩没有达到预定值时，花键联接套上的花键销没有与外圈上的内花键啮合，外圈不随花键联接套转动。由于控制杆末端圆柱体插入控制阀杆的半圆形槽中，勾住控制阀杆，使得控制阀套内外的压力差不能使控制阀杆关闭控制阀套，压缩空气可以通过控制阀套进入气动发动机。当扭矩快达到预定值时，内圈上的凸台开始推动花键销往外运动，与外圈的内花键啮合，从而使花键联接套带动外圈转动。当外圈转动时，外圈上的凸台使控制杆向下运动。这时控制阀杆与控制杆的半圆形槽相对，控制杆无法勾住控制阀杆。控制阀套内外压力差克服控制阀弹簧的弹力，压缩控制阀弹簧使控制阀杆右移，关闭控制阀。这样，压缩空气无法进入气动发动机中，气动发动机不能做功手的工作机构，输出气动发动机产生的扭矩和能量。冲击头和花键联接套之间通过花键相连，冲击头内端面有不封闭的凹槽，凸轮轴左端面有凹槽且凹槽为凸轮轮廓在冲击头和凸轮轴凹槽之间夹着钢球，扳轴与凸轮轴之间通过花键相连。扳轴端部为四方头，可配接各种螺帽套。工作时，扳轴与螺纹紧固件相连，气动发动机的扭矩通过花键联接套冲击头扳轴等传递作用到螺纹紧固件上。气动扳手工作时，螺纹紧固件与扳轴凸轮轴相连，并与之同转动冲击头通过花键联接套与气动发动机相连，随气动发动机同转动冲击弹簧压紧冲击头，使冲击头和凸轮轴与钢球相互接触。当打开气阀开关后，压缩空气驱动气动发动机转动，输出扭矩。若扳轴所受的螺纹紧固件阻力矩小于凸轮轴与钢球冲击头与钢球之间的摩擦力矩时，冲击头带动凸轮轴转动，凸轮轴带动扳轴螺帽同转动。此时，螺帽般没有与被联接件接触。若扳轴所受的螺纹紧固件阻力矩大于凸轮轴与钢球冲击头与钢球之间的摩擦力矩时，钢球的摩擦力矩不能带动凸轮轴转动，钢球在冲击头带动下将沿凸轮轴端面内凹槽凸轮轮廓爬升，冲击头与凸轮轴之间有相对运动，冲击头在转动的同时沿轴向向左运动。在冲击头的左端有对牙嵌。当钢球爬升到凸轮轴端面上时，冲击头的牙嵌与扳轴发生碰撞，推动扳轴转动，螺纹紧固件也随之同转动。同时，钢球又滑回到凸轮轴端面内凹槽中，冲击头轴向右移，与扳轴脱开结束碰撞。通常冲击头每转圈，冲击头与扳轴碰撞次。扳轴每碰撞次就将扭矩传递给螺纹紧固件。随着碰撞次数增加，螺纹紧固件上积累的扭矩增多。当螺纹紧固件上积累扭矩大于气动发动机所能产生的最大扭矩时，冲击头与扳轴碰撞时产生反弹，气动发动机不再对扳轴作功。此时操作工需关闭气阀，切断气动发动机的进气。定扭矩装置结构设计设计定扭矩气动扳手的扭矩控制的装置的基本思路是当输出扭矩达到最大值时，冲击部分能与气动发动机安全脱开，不再拧紧螺纹紧固件，使气动发动机的扭矩不传递给螺纹紧固件。出于对气动扳手的尺寸较小，输出扭矩大，成本低等要求的考虑，本课题设计的定扭装置采用结构简单工作可靠使用方便的机械式离合器。这样可以保证定扭装置在输出较大扭矩情况下保持较可知，若片簧各处截面相等，在其它参数定条件下输出扭矩与片簧惯性矩成正比，并且片簧惯性矩值变化对结构的最大输出扭矩值所对应的值没有影响。设计时，初选片簧的惯性矩，计算出此时该结构的最大输出扭矩。比较最大输出扭矩和所允许的最大扭矩值，可以确定片簧的惯性矩。若片簧的截面为矩形，当给定片簧截面的宽度或高度尺寸后，就可以确定片簧的高度或宽度尺寸。考虑片簧要有弹性，片簧的材料选用弹簧钢。若所允许的最大扭矩，现设计片簧转子结构模型。按照上述片簧转子结构设计过程，取，片簧的材料选择弹簧钢，其弹性模量，片簧的截面为矩形。根据所传递的最大扭矩，按照强度要求计算得则。初定片簧的惯性矩为。由式可得到最大输出扭矩对应的值，此时由于最大输出扭矩与片簧惯性矩成正比，由所允许的值可确定片簧的惯性矩为。根据设计计算的片簧惯性矩，当给定片簧截面的宽度或高度尺寸时，就可确定高度或宽度尺寸。若片簧的宽度为，则高度为。第章其他机械结构的设计气动扳手使用压缩空气作为工作介质，采用冲击碰撞的机理进行工作。气动扳手涉及到热工学碰撞理论等方面的知识，设计时需要综合应用这些知识。定扭矩气动扳手主要由气动发动机冲击机构和定扭矩部分组成，故定扭矩气动扳手的设计还包括气动发动机设计冲击机构设计定扭矩装置设计以及气动扳手中气路设计气阀设计等辅助控制装置设计。气动发动机的设计计算气动发动机也称为气马达，按结构形式分有活塞式气马达叶片式气马达齿轮式气马达涡轮式气马达。叶片式气马达由于结构简单外形尺寸小单位重量输出功率大维护性好等特点，在气动工具中被广泛用