一種鋼絲螺套氣動(dòng)安裝工具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

徐小豐，寇植達(dá)，陳永光

(陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西西安710119)

0 引言

鋼絲螺套是一種新型、先進(jìn)的螺紋緊固連接元件，其嵌入金屬或非金屬材料 (基體)上時(shí)所形成的連接強(qiáng)度高、耐磨損性強(qiáng)、互換性好。在低強(qiáng)度工程材料上應(yīng)用能提高連接強(qiáng)度和耐磨性;在鋼件、鑄鐵上應(yīng)用能提高螺紋孔的耐用性，并能解決因各種振動(dòng)而引起的螺紋松動(dòng)、疲勞斷裂問題，提高螺釘連接時(shí)的耐疲勞強(qiáng)度。鋼絲螺套主要應(yīng)用于航空、船舶、國防等工業(yè)，在汽車工業(yè)中應(yīng)用也越來越普遍，常見于鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器等零部件的螺紋連接中。

1 鋼絲螺套的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及安裝

1.1 鋼絲螺套的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

鋼絲螺套可分為有安裝柄鋼絲螺套和無安裝柄鋼絲螺套兩類，有安裝柄鋼絲螺套目前應(yīng)用最為廣泛，它又分為有折斷槽和無折斷槽鋼絲螺套。筆者討論的內(nèi)容是以有安裝柄鋼絲螺套為前提的，下文中所提到的鋼絲螺套均為有折斷槽鋼絲螺套。鋼絲螺套自由狀態(tài)的外形結(jié)構(gòu)如圖1所示，由鋼絲螺套套體、安裝柄、引導(dǎo)和折斷槽4部分組成［1］。

1.2 鋼絲螺套的安裝

鋼絲螺套的安裝，需遵循在基體上鉆孔、攻絲、安裝鋼絲螺套和折斷安裝柄等步驟?；w的鉆孔直徑按螺套用內(nèi)螺紋小徑而定，鉆孔深度必須保證螺套旋入的長度。攻絲時(shí)用的也是專用絲錐，在攻好絲的基體上安裝鋼絲螺套，同樣要用專用工具。如圖2所示，先將螺套放入專用工具柄部，把螺套的安裝柄嵌入工具的槽內(nèi)，再將工具的活動(dòng)圈緊貼螺套的端面，并將工具的活動(dòng)圈上的小螺釘擰緊固定，安裝時(shí)將螺套的最小引導(dǎo)尺寸對準(zhǔn)基體內(nèi)螺紋的起始口，然后旋轉(zhuǎn)安裝工具，使螺套旋入基體內(nèi)螺紋。鋼絲螺套安裝后應(yīng)檢查一下是否裝得完整，再檢查螺套所形成的內(nèi)螺紋是否達(dá)到要求，最后去掉螺套的安裝柄。

2 存在的問題

使用手動(dòng)工具安裝一只鋼絲螺套約12秒，法士特公司生產(chǎn)的全鋁合金變速器殼體有100多個(gè)螺紋連接使用鋼絲螺套，一臺(tái)鋁合金變速器總成僅安裝鋼絲螺套就需耗時(shí)約20分鐘，嚴(yán)重制約了裝配效率，不利于規(guī)模化生產(chǎn)。于是提高鋼絲螺套的安裝效率成為了亟待解決的問題，由于生產(chǎn)現(xiàn)場氣動(dòng)動(dòng)力源獲取較為方便，初步考慮設(shè)計(jì)氣動(dòng)安裝工具。

3 鋼絲螺套氣動(dòng)安裝工具設(shè)計(jì)及應(yīng)用

3.1 氣動(dòng)安裝工具的設(shè)計(jì)

根據(jù)氣動(dòng)工具接頭和鋼絲螺套的特點(diǎn)，鋼絲螺套氣動(dòng)安裝工具設(shè)計(jì)如圖3所示。

從圖3可知該工具結(jié)構(gòu)由防轉(zhuǎn)部位1、與氣動(dòng)接頭配合部位2、手持裝卸部位3以及工作部位4等4部分組成。其中1、2部分裝進(jìn)氣動(dòng)接頭，根據(jù)氣動(dòng)工具接頭的規(guī)格來確定相應(yīng)的尺寸;3部分直徑可以隨著螺紋規(guī)格的變化而作相應(yīng)變化，但直徑不應(yīng)超過氣動(dòng)工具接頭的外部直徑，否則會(huì)出現(xiàn)易裝不易卸的現(xiàn)象;4部分則為工作的關(guān)鍵部位，是所安裝鋼絲螺套規(guī)格對應(yīng)的螺紋規(guī)格，對于該規(guī)格在我國目前還沒有制定相應(yīng)的國家或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該部分的參數(shù)大致可以參考普通螺紋國家標(biāo)準(zhǔn)中所給的大中小徑尺寸，例如安裝規(guī)格為ST10X1.5的鋼絲螺套，4部位的螺紋規(guī)格則可參考普通外螺紋M10X1.5的國家標(biāo)準(zhǔn)。圖3所示的P部位為螺旋切槽，其作用是對鋼絲螺套進(jìn)行限位。

3.2 氣動(dòng)安裝工具的應(yīng)用

使用該工具安裝鋼絲螺套的具體方法如下:

(1)轉(zhuǎn)動(dòng)工具將鋼絲螺套裝入工具前端;

(2)對準(zhǔn)螺紋孔繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)裝有鋼絲螺套的工具將鋼絲螺套安裝至規(guī)定部位;

(3)反轉(zhuǎn)工具退出即完成絲套的安裝。

該工具已經(jīng)在裝配現(xiàn)場投入使用，此過程耗時(shí)3秒鐘，一臺(tái)鋁合金變速器總成鋼絲螺套安裝需耗時(shí)約5分鐘，效率提高明顯。

4 小結(jié)

經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)踐證明，該工具在使用中取得了良好的效果，使鋼絲螺套裝配效率提高了75%。該工具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有借鑒推廣的價(jià)值。

【1】石文祥.鋼絲螺套［J］.機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2001(7):28－32.

【2】石海明.鋼絲螺套的應(yīng)用及其安裝［J］.機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2001(12):29－32.