本發(fā)明涉及一種齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法及專用扳手。

背景技術(shù)：

齒輪槽螺栓是一種在航空、航天領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的緊固連接件，具有扳擰力矩大、防松能力強(qiáng)等特點，因此對于齒輪槽的扳擰力矩要求非常高，齒輪槽螺栓的扳擰特性檢測是檢查齒輪槽螺栓性能合格與否的關(guān)鍵。

目前普遍的試驗檢測方法均是通過給齒輪槽螺栓螺紋部位裝配六角螺母，分別再用套筒將六角螺母和扳擰工裝分別裝夾在微機(jī)控制扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的兩端進(jìn)行試驗。此種試驗方法對小規(guī)格低扭轉(zhuǎn)力矩的產(chǎn)品可以實現(xiàn)，但對扳擰特性要求較高者，特別是高于80N﹒m的產(chǎn)品，由于螺紋強(qiáng)度不足以及套筒與螺母等裝配間隙的存在，使加載力矩尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求即出現(xiàn)螺紋破壞或扳擰工具破壞的情況，使大規(guī)格高扭矩產(chǎn)品扳擰特性的檢測無法實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中加載力矩尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時，齒輪槽螺栓即出現(xiàn)螺紋破壞的問題；本發(fā)明的目的還在于提供一種專用于實施上述齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法的扳手。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法的技術(shù)方案為：

一種齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法，包括以下步驟：（1）將齒輪槽螺栓的螺紋段加工出用于供扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的夾持端直接夾緊配合的夾持面；（2）將齒輪槽螺栓和扳擰工裝分別裝配在扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的齒輪槽螺栓夾持端和扳擰工裝夾持端，使齒輪槽螺栓夾持端直接與所述夾持面夾緊配合，調(diào)整齒輪槽螺栓夾持端和扳擰工裝夾持端的夾持狀態(tài)，使扳擰工裝與齒輪槽螺栓上的齒輪槽嵌裝配合并使兩者之間無相對扭轉(zhuǎn)，所述扳擰工裝為齒輪槽螺栓專用扳手，齒輪槽螺栓專用扳手包括位于前端的用于與齒輪槽螺栓上的齒輪槽嵌裝配合的配合部以及與配合部相連的位于后端的扳擰部，所述扳擰部與扳擰工裝夾持端夾緊配合，所述配合部包括軸線沿前后方向延伸的機(jī)體，機(jī)體外周面上圓周均布有用于匹配插入所述齒輪槽中的配合齒，相鄰配合齒之間具有齒槽；（3）啟動扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)，使扳擰工裝夾持端以一定的速度施加扭轉(zhuǎn)力矩直至要求的標(biāo)準(zhǔn)值，觀察所述齒輪槽有無變形和破壞。

所述配合齒的寬度為前細(xì)后粗，配合部和扳擰部之間為圓滑過渡連接。

配合齒的端面設(shè)置有倒圓角。

所述齒槽的寬度為前寬后窄。

所述齒輪槽螺栓夾持端固定設(shè)置在扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的工作臺的左側(cè)固定端，所述扳擰工裝夾持端導(dǎo)向移動裝配在所述工作臺上且位于齒輪槽螺栓夾持端的右側(cè)，扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)上設(shè)置有滑輪組，所述滑輪組包括設(shè)置在左側(cè)固定端的第一滑輪以及設(shè)置在工作臺右端的第二滑輪，第二滑輪上通過繩索懸吊有砝碼，繩索的另一端繞過第一滑輪與扳擰工裝夾持端相連，檢測過程中通過砝碼在重力作用下的移動可以帶動扳擰工裝夾持端向齒輪槽螺栓夾持端移動，使扳擰工裝夾持端在扭轉(zhuǎn)力矩施加過程中同時對齒輪槽螺栓夾持端施加一定的軸向力。

本發(fā)明中專用扳手的技術(shù)方案為：

一種專用于實施上述齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法的扳手，包括位于前端的用于與齒輪槽螺栓上的齒輪槽嵌裝配合的配合部以及與配合部相連的位于后端的扳擰部，所述配合部包括軸線沿前后方向延伸的機(jī)體，機(jī)體外周面上圓周均布有用于匹配插入所述齒輪槽中的配合齒，相鄰配合齒之間具有齒槽，所述扳擰部具有用于與扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的扳擰工裝夾持端直接夾緊配合的夾持面。

所述配合齒的寬度為前細(xì)后粗，配合部和扳擰部之間為圓滑過渡連接。

所述配合齒的端面設(shè)置有倒圓角。

所述齒槽的寬度為前寬后窄。

所述配合部和/或扳擰部的內(nèi)部為實心結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果在于：首先將齒輪槽螺栓的螺紋段加工出用于供扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的夾持端直接夾緊配合的夾持面，齒輪槽螺栓夾持端直接與所述夾持面夾緊配合，相比現(xiàn)有技術(shù)中在齒輪槽螺栓的螺紋段裝配六角螺母，再通過套筒將六角螺母裝夾在扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)上而言，這種夾緊方式在進(jìn)行扳擰特性要求較高的試驗時，由于夾持端直接夾緊齒輪槽螺栓的自身夾持面，因此不再受制于螺紋的強(qiáng)度，夾緊更加可靠，夾緊效果好，能夠承受更大的扭轉(zhuǎn)力矩，且直接夾緊沒有夾緊間隙，有效保證了大規(guī)格高扭矩產(chǎn)品扳擰特性檢測的順利進(jìn)行以及檢測結(jié)果的可靠準(zhǔn)確。另外，采用齒輪槽螺栓專用扳手，專用扳手的配合部與齒輪槽螺栓上的齒輪槽完美嵌裝配合，有效保證了兩者的配合精度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用普通的扳手時，容易出現(xiàn)裝配間隙大、裝配打滑的現(xiàn)象，避免了扳手的磨損。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法的檢測原理示意圖；

圖2為齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法中所采用的一種齒輪槽螺栓專用扳手的主視圖；

圖3為圖2的左視圖；

圖4為待檢測的齒輪槽螺栓在未加工時的主視圖；

圖5為圖4的左視圖；

圖6為待檢測的齒輪槽螺栓在加工后的主視圖。

圖中：1.齒輪槽螺栓；2.專用扳手；3.左三爪卡盤；4.右三爪卡盤；5.第一滑輪；6.第二滑輪；7.砝碼；8.工作臺；11.螺栓頭；12.螺紋段；13.齒輪槽；14.六方段；21.配合齒；22.扳擰部；23.圓滑過渡部；24.倒圓角；25.齒槽。

具體實施方式

一種用于實施齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法的專用扳手的實施例圖1~圖6所示，包括位于前端的用于與齒輪槽螺栓1上的齒輪槽13嵌裝配合的配合部以及與配合部一體相連的位于后端的扳擰部22，所述配合部包括軸線沿前后方向延伸的機(jī)體，機(jī)體外周面上圓周均布有用于匹配插入所述齒輪槽13中的六個配合齒21，相鄰配合齒21之間具有齒槽25。

配合部和扳擰部22采用高強(qiáng)度模具鋼制成，內(nèi)部均為實心結(jié)構(gòu)，這樣設(shè)置保證了專用扳手2的強(qiáng)度，提高了專用扳手2的抗變形能力，使專用扳手2在與齒輪槽螺栓1嵌裝配合后，能夠承受較大的扳擰力矩而不發(fā)生變形，滿足了大規(guī)格高扭矩產(chǎn)品扳擰特性檢測的需要，保證了專用扳手的正常使用，并延長了其使用壽命。

扳擰部22具有用于與微機(jī)扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的扳擰工裝夾持端直接夾緊配合的夾持面，扳擰部22的外形為六方結(jié)構(gòu)，就樣就可以很方便地將專用扳手安裝在扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的夾持端上，安裝方便。

配合齒21的寬度為前細(xì)后粗，且在配合部和扳擰部22之間還設(shè)置有圓滑過渡部23，這樣設(shè)置保證了配合部和扳擰部的連接強(qiáng)度，從而保證了專用扳手的強(qiáng)度。所述配合齒21的端面設(shè)置有倒圓角24，從而方便了專用扳手與齒輪槽螺栓的插合。所述齒槽25的寬度為前寬后窄，這樣可以起到一定的引導(dǎo)作用，方便了專用扳手插入。

專用扳手2采用數(shù)控銑床一體加工成型，保證了專用扳手的加工精度，從而提高了專用扳手與齒輪槽螺栓的配合一致性。加工完成后整體進(jìn)行熱處理，熱處理后的硬度為56~64HRC，加工后的熱處理能夠使專用扳手的強(qiáng)度和韌性同時達(dá)到最佳狀態(tài)，從而提高專用扳手的使用性能，尤其是在進(jìn)行齒輪槽螺栓扳擰特性的檢驗時，隨著扭矩的逐漸加載，高強(qiáng)度、高韌性的專用扳手可以承受較大的扳擰力矩而不發(fā)生變形，保證了檢測試驗的順利完成。

齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法的實施例如圖1~圖6所示，待檢測的齒輪槽螺栓1包括螺栓頭11和螺紋段12，螺栓頭11上設(shè)置有齒輪槽13，首先第一步，在檢測試驗開始前，將齒輪槽螺栓1的螺紋段12加工成六方段14，六方段14形成的夾持面能夠便于與微機(jī)扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的齒輪槽螺栓夾持端的夾緊配合。

第二步，直接將齒輪槽螺栓1的六方段14裝夾在齒輪槽螺栓夾持端上，所述齒輪槽螺栓夾持端為左三爪卡盤3，左三爪卡盤3位于微機(jī)扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的工作臺8上的左側(cè)固定端，左三爪卡盤3不能沿工作臺8左右移動，即齒輪槽螺栓1裝夾在固定端。

然后將扳擰工裝，即上述實施例中的專用扳手2，將其扳擰部22裝夾在扳擰工裝夾持端上，所述扳擰工裝夾持端為右三爪卡盤4，右三爪卡盤4位于工作臺8上于左三爪卡盤3的右側(cè)，且能在工作臺8上導(dǎo)向移動，即專用扳手2裝夾在可移動端。

齒輪槽螺栓1和專用扳手2裝夾完畢后，調(diào)整左三爪卡盤3和右三爪卡盤4的夾持狀態(tài)，使齒輪槽螺栓專用扳手2的配合端21與齒輪槽螺栓1上的齒輪槽13嵌裝配合，并使齒輪槽螺栓1和專用扳手2處于自由狀態(tài)時兩者之間無相對扭轉(zhuǎn)。

第三步，啟動微機(jī)扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)，使右三爪卡盤4以一定的速度施加扭轉(zhuǎn)力矩直至要求的標(biāo)準(zhǔn)值，在此過程中，由于微機(jī)扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)上設(shè)置有滑輪組，所述滑輪組包括設(shè)置在左側(cè)固定端上的第一滑輪5以及設(shè)置在工作臺8右端的第二滑輪6，在繞過第二滑輪6上的繩索上懸吊砝碼7，使繩索的另一端繞過第一滑輪5與可移動端相連，砝碼7懸吊后在重力作用下自由向下移動，從而通過繩索帶動右三爪卡盤4向左三爪卡盤3移動，使右三爪卡盤4在扭轉(zhuǎn)力矩施加過程中同時對齒輪槽螺栓1施加一定的軸向力。

第四步，試驗結(jié)束后，退出右三爪卡盤4，觀察齒輪槽13有無變形和破壞，若無變形、破壞，則扳擰特性試驗合格，反之則不合格。

在本發(fā)明中，首先將齒輪槽螺栓1的螺紋段12加工成了六方段14，左三爪卡盤3直接夾持在六方段14上，相比現(xiàn)有技術(shù)中在齒輪槽螺栓的螺紋段裝配六角螺母，再通過套筒將六角螺母裝夾在微機(jī)控制扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)上而言，這種夾緊方式在進(jìn)行扳擰特性要求較高的試驗時，由于夾持端直接夾緊齒輪槽螺栓1的自身夾持面，因此不再受制于螺紋的強(qiáng)度，夾緊更加可靠，夾緊效果好，能夠承受更大的扭轉(zhuǎn)力矩，且直接夾緊沒有夾緊間隙，有效保證了大規(guī)格高扭矩產(chǎn)品扳擰特性檢測的順利進(jìn)行以及檢測結(jié)果的可靠準(zhǔn)確。

另外，采用齒輪槽螺栓專用扳手，專用扳手的配合部與齒輪槽螺栓上的齒輪槽完美嵌裝配合，有效保證了兩者的配合精度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用普通的扳手時，容易出現(xiàn)裝配間隙大、裝配打滑以及扳手磨損的現(xiàn)象。

在齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法的其他實施例中：工作臺上也可以不設(shè)置滑輪組，比如依靠人力推動扳擰工裝夾持端移動；根據(jù)需要，也可以使扳擰工裝夾持端固定，使齒輪槽螺栓夾持端可移動。

在用于實施齒輪槽螺栓扳擰特性檢測方法的專用扳手的其他實施例中：可以將扳擰部做成空心結(jié)構(gòu)；扳擰部的外形也可以是四方結(jié)構(gòu)；專用扳手配合部上的齒槽的寬度也可以是一定值；配合齒的寬度也可以是一定值。