一種多螺母可變軸距快速拆裝裝置

蔡健文，林小娟

一種多螺母可變軸距快速拆裝裝置

蔡健文，林小娟

（佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528137）

針對(duì)汽車維修行業(yè)現(xiàn)有螺母拆裝裝置存在的問(wèn)題，提出了一種整體結(jié)構(gòu)合理穩(wěn)定、軸距變換連續(xù)快捷、操作方便、使用簡(jiǎn)易、通用性廣的快速拆裝裝置。該裝置可減輕汽修從業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,減少維修時(shí)長(zhǎng)，提高維修效率和維修質(zhì)量。

多螺母；可變軸距；快速拆裝；拆裝裝置

1　引言

2020年5月，中國(guó)汽車售后服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)發(fā)布了《2019年中國(guó)汽車售后服務(wù)消費(fèi)者口碑指數(shù)及報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》），《報(bào)告》顯示，2019年度汽車售后服務(wù)消費(fèi)者口碑指數(shù)（以下稱：口碑指數(shù)），為94.10分，與2018年相比提升了2.51分。雖然二級(jí)指標(biāo)的服務(wù)顧問(wèn)、服務(wù)設(shè)施及維修價(jià)格等方面的得分都有不同程度的提升，但是維修質(zhì)量與維修時(shí)間依舊是服務(wù)弱項(xiàng)。尤其是在維修時(shí)間方面總體的得分只有89.87分，分值較低?？梢?jiàn)在維修時(shí)間方面消費(fèi)者滿意度低，經(jīng)銷商需要著重進(jìn)行提升和改進(jìn)。

通過(guò)實(shí)際調(diào)研及文獻(xiàn)分析，汽車零部件裝配時(shí)間占汽車維修保養(yǎng)工時(shí)較大的比例。汽車零部件裝配的螺母多，且多具有對(duì)稱不等距分布、擰緊力矩統(tǒng)一的特點(diǎn)。在旋轉(zhuǎn)工件拆裝作業(yè)中，十字排列2~4個(gè)螺母的旋轉(zhuǎn)工件十分常見(jiàn)，但大多數(shù)扳手均是單螺母拆裝結(jié)構(gòu)，拆裝次數(shù)多，只能拆裝單種工件，達(dá)不到理想的使用效果，導(dǎo)致維修工作效率低下。

2　研發(fā)思路

目前市面上還沒(méi)有可以同時(shí)拆裝對(duì)稱不等距的多個(gè)螺母的裝置，維修人員通常只能逐一拆裝螺母，力矩難以統(tǒng)一。如對(duì)旋轉(zhuǎn)工件進(jìn)行拆裝，常常需要特定的扳手。若扳手工作直徑不可調(diào)，在旋轉(zhuǎn)不同形狀的工件時(shí)就需要更換不同的扳手，這樣會(huì)使工具數(shù)目變多、工具總重量增加以及部分工件拆裝費(fèi)力，導(dǎo)致拆裝過(guò)程變得復(fù)雜，達(dá)不到使用者理想的工具使用條件。如果能提供一種力矩可變、軸距可變的多螺母拆裝裝置，就可有效提高維修效率，縮短客戶等待時(shí)間，減少維修工時(shí)，降低客戶維修費(fèi)用。針對(duì)現(xiàn)有裝置存在的問(wèn)題，為減輕汽修從業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少維修時(shí)長(zhǎng)，提高維修效率和維修質(zhì)量，解決維修工具具體問(wèn)題，筆者提出一種整體結(jié)構(gòu)合理穩(wěn)定、軸距變換連續(xù)快捷、操作方便、通用性廣的快速拆裝裝置，研發(fā)思路如下。

（1）通過(guò)錐齒齒輪之間的嚙合，實(shí)現(xiàn)多螺母軸距連續(xù)可變，滿足零部件拆裝過(guò)程中不同軸距的需求。

（2）設(shè)計(jì)伸縮可變力臂旋轉(zhuǎn)手柄，解決不同螺母裝配力矩需求不一致的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)力矩統(tǒng)一且可變，省時(shí)省力，減輕維修人員工作強(qiáng)度。

（3）在齒輪與工作桿之間設(shè)有彈簧，提高工具穩(wěn)定性。

3　拆裝裝置的設(shè)計(jì)

基于以上研發(fā)思路，筆者設(shè)計(jì)一種多螺母可變軸距快速拆裝裝置，并對(duì)其總體結(jié)構(gòu)、功能及工作原理進(jìn)行分析，供相關(guān)設(shè)計(jì)者、工程技術(shù)人員參考。

3.1　總體結(jié)構(gòu)

本裝置主要由伸縮式可變力臂折疊旋轉(zhuǎn)手柄、十字軸、螺母、彈簧、內(nèi)錐齒齒輪、外錐齒齒輪、滑塊、底板、外殼以及軸承墊片等組成，其裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，二維拆裝零件圖如圖2所示。

3.2　功能及工作原理

本拆裝裝置工作過(guò)程中，用手按壓底板以及手柄，內(nèi)部厚外錐齒齒輪往下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)四個(gè)薄外錐齒齒輪沿內(nèi)錐齒齒輪運(yùn)動(dòng)，滑塊沿底板槽向外擴(kuò)張，實(shí)現(xiàn)軸距變化功能。將扳手頭套進(jìn)螺母后，開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)手柄，帶動(dòng)十字軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而推動(dòng)內(nèi)錐齒齒輪，同時(shí)四個(gè)薄外錐齒齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。因最中間的厚外錐齒齒輪空轉(zhuǎn)，只提供固定作用，不提供動(dòng)力，從而達(dá)到同時(shí)拆裝多個(gè)螺母的目的。

該裝置中的伸縮式可變力臂折疊旋轉(zhuǎn)手柄外觀如圖3所示。其彈片之間相互卡住外軌滑桿，實(shí)現(xiàn)連接桿軸線的重疊，通過(guò)按壓彈片調(diào)整即可進(jìn)行力臂調(diào)節(jié)。若使用完畢，可連接桿沿外軌滑桿一端圓弧狀方向?qū)⑹直郫B收納，折疊效果如圖4所示。該裝置使用方便且適用于各種工況，避免了維修人員在工作時(shí)因頻繁更換不同扳手而導(dǎo)致工具數(shù)目變多和工具總重量增加的情況。由于伸縮式可變力臂折疊旋轉(zhuǎn)手柄操作簡(jiǎn)單、安全可靠、拆裝效果好，本裝置選用其作為旋轉(zhuǎn)手柄。

圖1　裝置結(jié)構(gòu)剖視圖

1　伸縮式可變力臂折疊旋轉(zhuǎn)手柄；2　十字軸；3、4、14、16　平面軸承；5、9、15　墊座；6　第二彈簧；7　外殼；8　內(nèi)錐齒齒輪；10　墊圈；11　滾柱軸承；12　第一外錐齒齒輪；13　第二外錐齒齒輪；17　螺母；18　第一彈簧；19　滾珠軸承；20　滑塊；21　底板；22　螺絲。

圖3　伸縮可變力臂可折疊旋轉(zhuǎn)手柄立體結(jié)構(gòu)示意圖

圖4　伸縮可變力臂可折疊旋轉(zhuǎn)手柄折疊效果圖

綜上、本拆裝裝置特點(diǎn)如下：

（1）操作方便、易上手、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、工作效率高。

（2）能同時(shí)拆裝對(duì)稱不等距的多個(gè)螺母。

（3）裝配力矩可變。

（4）整體結(jié)構(gòu)合理、避免零部件之間的干涉、通用性廣。

4　結(jié)語(yǔ)

本裝置通過(guò)三維建模、運(yùn)動(dòng)仿真驗(yàn)證方案可行。后續(xù)可推廣應(yīng)用在汽車維修領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)多螺母可變軸距快速拆裝功能，滿足汽車零部件不同軸距和不同擰緊力矩的使用要求，大大減輕了汽修從業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了螺母的裝配質(zhì)量和效率，具有較好的使用價(jià)值和推廣價(jià)值。

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[2] 蔡健文，林小娟．基于三維建模差速器的參數(shù)化設(shè)計(jì)[J]．科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27(12)：40-41．

[3] 杜燦誼，喻菲菲，鄒嘉敏，等．乘用車輪胎螺母快速拆裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]．現(xiàn)代制造工程，2018(4)：64-68．

[4] 薛賽，曹飛翔，姚新年，等．開(kāi)關(guān)柜梅花觸頭彈簧拆裝工具的研制及應(yīng)用[J]．安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，25(3)：43-46．

[5] 張偉柱．一變五快速拆裝螺栓工具的設(shè)計(jì)[J]．煤，2020，29(2)：85-86．

Multi-nut Variable wheelbase quick disassembly andassembly device

CAI Jianwen, LIN Xiaojuan

(Foshan Polytechnic, Foshan, Guangdong 528137, China)

Focus on the problems of nut disassembly and assembly devices in the automobile maintenance industry, this paper provides a rapid disassembly and assembly device with thereasonable and stable structure, the continuous and quickly wheelbase conversion, the simple use, and the wide application. It can reduce the labor of auto repair practitioners, the maintenance time, and improve maintenance efficiency and maintenance quality.

multi-nut; variable wheelbase; quick disassembly and assembly; disassembly and assembly device

U468.2

A

2096–8736(2020)03–0030–03

蔡健文，福建南平人，大學(xué)本科，主要研究方向?yàn)槠嚵悴考?yōu)化。