可調式拉拔器的設計

高卓++張玉波++劉濰

可調式拉拔器通過運用差動螺紋的原理，完善了傳統拉拔器的拉拔力不足，耐力性與合理強度不高等缺陷，合理優化結構，有效地增加了拉力器的拉撥力，具有省力、操作方便等突出特點。可調式拉拔器在機械方面得到很好的實驗效果，增加耐磨性和合理強度分析與測試，提高可調式拉拔器的綜合性能。預測它將在機械維護修理領域具有巨大的使用價值和廣闊的市場前景。

拉拔器可調式拉拔器機械維護修理一、研究背景與意義

目前，市面上的手動拉拔器花樣繁多，種類齊全，但通過分析來看，幾乎所有的手動拉拔器都是采用的單螺紋旋轉的方式，普遍存在著勞動強度大，拉拔力小以及因自身配件精度要求高在磨損后自行修復困難，絕大多數手動拉拔器與工件接觸處相對轉動，易造成工件損傷和拉拔器磨損過快等問題。這些問題的存在限制了手動拉拔器的使用范圍，制約了其進一步的普及，在市場上始終無法得到消費者的廣泛關注。

本文設計的可調式拉拔器通過運用差動螺紋的原理，完善了普通拉拔器的拉拔力不足，耐力性與合理強度不高等缺陷，合理優化結構，有效地增加了拉力器的拉撥力，具有省力、操作方便等突出特點。可調式拉拔器在機械方面得到很好的實驗效果，預測它將在機械維護修理領域具有巨大的使用價值和廣闊的市場前景。

二、方案設計與分析評價

市場中主要的單螺旋為主的拉拔器存在著以上的缺陷，對操作及保護工件造成了一定的影響，本文分別從拉拔力的大小，對現場實際工作角度的影響以及對工件的影響分析，受力分析，找到引起影響的原因，分別針對這些原因，進行進一步的改善，以達到最好的效果。

綜合方案一：

引入差動螺紋技術，由兩副螺紋組成，一副左旋、另一副右旋，或同向旋轉，但兩個螺旋副螺距不同，運動時旋轉一周移動距離是兩個螺旋副螺距之差。通過差動螺紋應用，可以改變相對運動的兩個螺旋副之間的傳動。將其應用于手動拉拔器，通過螺旋副的旋轉，利用其差值做功，即螺紋旋轉一圈，拔力器前進其差值距離，從而達到省力的目的，有效地增加了拔力器的拉拔力，收到了較好的效果。

通過螺旋副的旋轉，利用其差值做功達到省力的目的，增加拔力器的拉拔力。通過受力分析，確保技術參數準確無誤。經常對可調式拉拔器進行螺桿強度調整校核及螺桿穩定性調整校核。增加耐磨性和合理強度分析與測試，提高可調式拉拔器的綜合性能。

分析螺紋耐磨性條件，找到最優值。增加耐磨性和合理強度分析與測試，通過計算參數與大量測試可提高可調式拉拔器的綜合性能，因此在原有模型中添加磁場可強化有用的效應。

綜合方案二：

采用分割原理，將不頻繁更換的零部件與頻繁更換的零部件分開，只需更換時常磨損的部件，節約資源。采用師傅帶徒弟的方式進行培訓，將培訓與常規的工作融合在一起，學員在現場設備檢修時進行學習。

綜合方案三：

將虛擬現實技術與互聯網技術相結合，構建出拉拔器的原理講解及使用視頻動畫，學員通過電腦對現場設備進行虛擬操作學習。將拆取熟練程度與年終獎掛鉤來提高工人使用拉拔器的熟練程度。

最終確定方案及評價。通過對以上三個綜合方案進行對比分析，可以看出方案一的性能更加優越，因此采用方案一為最終方案并將方案一改進后的拉拔器命名為可調式拉拔器。通過使用該拉拔器，合理優化結構，在保證自身設計強度的同時，實現了對普通拔力器的兼容，有效地增加了拉力器的拉撥力，比普通拉力器的拉撥力大大增加。可調式拉拔器保持了傳統拉拔器的優點，消除了傳統拉拔器的不足，沒有使拉拔器變得更復雜，沒有引入新的缺陷，具有輕巧、省力、耐磨性好、磨損慢等特點。

三、可調式拉拔器的原理

1.差動螺紋原理

本系統采用差動螺紋原理。差動螺紋是由兩副螺紋組成，一副左旋、另一副右旋，或同向旋轉，但兩個螺旋副螺距不同，運動時旋轉一周移動距離是兩個螺旋副螺距之差。通過差動螺紋應用，可以改變（加大或縮小）相對運動的兩個螺旋副之間的傳動（距離傳動、力的傳遞等）。基于這一原理，將其應用于手動拉拔器，通過螺旋副的旋轉，利用其差值做功，即螺紋旋轉一圈，拔力器前進其差值距離，從而達到省力的目的，有效地增加了拔力器的拉拔力。收到了較好的效果。

2.可調式拉拔器的工作原理

可調式拉拔器設計上將差動螺紋原理結合起來，這在拉拔器領域內尚屬首次。下面結合設計圖對本樣品作進一步說明：圖中，1-外管，2-主管，3-頂尖絲桿，4-定位絲母，5-拉撥套，6-拉鉤，7-定位螺釘，8-限位螺釘。

如圖所示，該可調式拉拔器包括外管1、主管2、頂尖絲桿3以及定位絲母4等主要零件組成。外管1外有外螺紋，外管1內上部環形內凸臺上有內螺紋，主管2外上部有外螺紋，住管2內下部環形內凸臺上有內螺紋，主管2的內、外螺紋均采用梯形螺紋，梯形螺紋對中性好，抗剪切力大，主管2外螺紋與外管1的內螺紋相連接，拉撥套5與外管1的外螺紋相連接，拉撥套5兩側通過銷釘與拉鉤6鉸鏈連接，轉動拉撥套5可調整拉鉤6的方向和距離，從而有效地縮短拉拔器的長度，減輕總體質量。頂尖絲桿3的外螺紋與主管2的內螺紋相連接，主管2的內、外螺紋螺距不同但旋向相同，頂尖絲桿3下端為圓錐形，用于與工件接觸和定位，定位絲母4通過螺紋連接在外管1下端，定位絲母4兩側連接有定位螺釘7，定位螺釘7內端置于頂尖絲桿3軸向凹槽內，由定位螺釘7頂于頂尖絲桿3的凹槽內，可防止頂尖絲桿3.轉動，保護被拉拔工件不受損。

實際使用時，左旋轉該強力機械撥力器的主管2，則主管2向上移動，外管1相對不動，頂尖絲桿3向下移動，帶動拉鉤6拉動各種套類等部件，向內頂置各種軸類等部件，實現低勞動力，大拉撥力拆卸各種軸類和套類等部件。拉拔完畢后，右旋轉主管2，則主管2和頂尖絲桿3相對運動，縮回外管1內部，限位螺釘8的作用是防止主管2與頂尖絲桿3頂部接觸發生鎖死，并保證主工作腔的密封，通過限位螺釘8向主工作腔注入潤滑油、脂。

本設計主要利用差動螺紋原理，合理優化結構，在保證自身設計強度的同時，實現了對普通拔力器的兼容，目前手動進給控制在1～2.5mm/圈內，從而有效地增加了拉力器的拉撥力，比普通拉力器的拉撥力大大增加。通過縮小螺旋副的螺距（或導程）差，可以獲得更大的拉拔力。

四、結論

本文通過分析機械維護修理領域的手動拔力器，發現了市場現有手動拔力器的種種缺陷，經過創新性地把差動螺紋的原理結合起來，發明了可調式拉拔器，合理優化結構，完善了普通拔力器的種種缺陷，并經過了縝密的受力分析和理論計算，完成了樣品的實驗和市場調研，得到了很好的數據結果。

最后將成果其申請發明專利，專利號CN201310498023.5。預測可調式拉拔器將在機械維護修理領域具有巨大的使用價值和廣闊的市場前景。endprint