改进螺丝刀的可行性分析报告

1、改进螺丝刀的可行性分析报告一、 已有产品介绍：目前市场上的螺丝刀多为三大类：没有动力源的普通螺丝刀，电动螺丝刀和气动螺丝刀。先分别介绍一下这三类螺丝刀：电动螺丝刀：电动螺丝刀简称为电批。电动螺丝刀的工作原理为电动螺丝刀作为机械部件，正常工作离不开电批电源，电批电源为电动螺丝刀提供能量及相关控制功能。 带动马达的转动。由于电动螺丝刀马达的参数不一样，在电批电源输出同等功率的情况下，转速会不一样。电动螺丝刀的种类：电动螺丝刀分为：直杆式，手枪式，安装式三类。电动螺丝刀的产品质量需符合中华人民共和国国家标准 电动螺丝刀GBT 22679-2008。完全按人类工程学设计1.重量轻、体积小2.安全低压供

2、电3.批头接地防静电4.力矩准确度±3% 5.速度控制（高速和低速）6.推动/滑动开关7.杠杆启动8.有碳刷和无碳刷9.有自动报警信号电动螺丝刀的优点有哪些：1、无刷马达、使用过程中不产生高温、碳粉、性能更优越、特别适合长时间连续使用2、内部齿轮组件为优质合金钢直接冲压而成、使用更持久、稳定3、流线型手感设计外壳、使用更舒适、4、最新电源设计、突破传统体积大、功耗大的缺点、使用中更显轻巧、便捷、并适用于100V-250V的工作环境5、开关使用信号启动、使用寿命更长6、正反开关设计更具人性化、更简易7、专用电源线更柔软、使用过程中不易折断、同比更突出8、精准的扭力值、长时间使用可保持精

3、准度9、无噪音、低杂讯、无干扰电动螺丝刀的缺点有：1、 故障率高；2、 易发烫，安全性低。3、 被卡住时容易损坏且有漏电危险；4、 受使用场地的制约，没有电力的地方无法使用。电动螺丝刀采取的安全防护有：类工具安全防护：工具中设有接地装置，绝缘结构中全部或多数部位有基本绝缘。如果绝缘损坏，由于可触及金属零件通过接地装置与安装在固定线路中的保护接地（见接地）或保护接零导线连接在一起，不致成为带电体，可防止操作者触电。类工具安全防护：这类工具的绝缘结构由基本绝缘和附加绝缘构成的双重绝缘或加强绝缘组成。当基本绝缘损坏时，操作者由附加绝缘与带电体隔开，不致触电。类工具必须采用不可重接电源插头，不允许接地

4、。类工具安全防护：这类工具由安全电压电源供电。安全电压指导体之间或任何一个导体与地之间空载电压有效值不超过50V;对三相电源，导体与中线之间的空载电压有效值不超过29V。安全电压通常由安全隔离变压器或具有独立绕组的变流器供给。类工具上不允许设置保护接地装置。无线电干扰的抑制：带换向器的单相串激电动机和直流电动机会对电视机、收音机产生严重的电兹干扰，所以电动螺丝刀在设计时要考虑仰制对无线电的干扰。主要采用屏蔽、励兹绕组对称联接、设置电气滤波器、滤波器接成形等措施。必要时，还可在电动机电枢两端串接小电感线圈。目前的主流产品有：气动螺丝刀：也叫气动起子、风批、风动起子、风动螺丝刀等等不一，是用于拧紧

5、和旋松螺丝螺帽等用的气动工具。气动螺丝刀是用压缩空气作为动力来运行。有的装有调节和限制扭矩的装置，称为全自动可调节扭力式。简称（全自动气动螺丝刀）有的无以上调节装置，只是用开关旋钮调节进气量的大小以控制转速或扭力的大小。称为半自动不可调节扭力式。简称（半自动气动螺丝刀）。主要用于各种装配作业。有气动马达，捶打式装置或减速装置几大部分组成。由于它的速度快、效率高、温升小、已经成为组装行业必不可缺的工具。形式有半自动捶打式，全自动扭力控制式。操作启动模式有下压式，手按式分别。气动螺丝刀的分类：一、半自动捶打式气动起子；二、全自动气动起子；三、手按式气动起子；四、下压式电动起子； 其特点分别为：半自

6、动捶打式气动起子通常结构简单，耐用，但无扭力控制，通常用在大型螺丝且锁付扭力要求不严格的场合如：摩托车、汽车、轮船、钢构等。在达到设定扭力后不会自动刹车的起子，称之为半自动捶打式气动起子。通常半自动设计为手按式且内部装有击锤进行螺丝锁付。全自动气动起子结构相对复杂，有马达、离合器、减速、闭气刹车等装置构成。通常用在小型螺丝且锁付扭力要求较严格的场合如：电子电器、家电等。在达到设定扭力后能够完全自动刹车并停止运转的气动起子称为全自动气动起子。操作启动模式无需用手指按住启动杠杆，或压板按钮等。直接对准工件压下就可启动。操作启动模式需用手指按住启动杠杆，或压板按钮等。气动螺丝刀外壳多为金属材质，手感

7、要比电动螺丝刀的稍差，但金属外壳防静电性能较好。气动螺丝刀的特点：优点：主要在于 工作速度快，安全性高，防静电，故障率低，寿命长，节能环保；缺点：杂音比较电动的要大，扭力精度比较电动的误差要大，因要接气管所以操作不灵活，气动螺丝刀需要空压机支持不方便。转速一般为500-8000r/min以内，因马达是靠高压气体做驱动，运转时高压空气会带走部件摩擦产生的热量，所以长时间高频率的操作不会发烫。扭力精度：采用机械制动，且气压的变化会影响起子的扭力稳定，所以误差大一些，重复精度为约5%-3%左右。（若加装空气调节器，会好些）能耗：采用压缩气体作动源只要空气管路部置合理每只起子的耗气量约在0.28/mi

8、n左右，相对更加节能环保。维护成本：耗材较少，只要注意定期加注专用气动保养加油，一般在一年内不需更换部件。气动螺丝刀目前的主流产品：气动螺丝刀的原理结构图：普通螺丝刀：普通螺丝刀最常见一种螺丝刀就是头柄造在一起的螺丝刀，容易准备，只要拿出来就可以使用；第二种：组合型螺丝刀把螺丝刀头和手柄分开的螺丝刀，要安装不同类型的螺丝时，只需把螺丝刀头换掉就可以；第三种：电动螺丝刀就是以电动马达代替人手安装和移除螺丝，通常是组合螺丝刀；第四种：钟表螺丝刀属于精密螺丝刀，常用在修理手带型钟表；第五种：小金刚螺丝刀头柄及身长尺寸比一般常用之螺丝刀小，非钟表螺丝刀。按其手柄的结构形式可分为三种：1、直形。这是最常

9、见的一种。头部型号有一字，十字，米字，T型（梅花型），H型（六角），等 2、L形。多见于六角螺丝刀，利用其较长的杆来增大力矩，从而更省力。3、T形。汽修行业应用较多。 普通螺丝刀与电动螺丝刀或气动螺丝刀相比其优势有：轻便易于携带，价格便宜普遍性较好；结构简单方便制造。电动螺丝刀与气动螺丝刀相比会有很多相似之处但不同之处也有很多，下面详细介绍一下他两的不同之处：电动和气动螺丝刀是现代工业生产中必不可少的组装工具，能够提升工厂的工作效率和产品品质，两者各有自己的优、缺点，我们可以从以下几个方面进行横向对比：外观：电动螺丝刀的外壳多为塑料材质，符合人体工程学原理，手感舒适，且重量轻更适宜长时间操作。

10、 气动螺丝刀外壳多为金属材质，手感要比电动的稍差，但金属外壳防静电性能较好。 转速：电动螺丝刀的转速一般为1000-2000r/min左右，、因马达在运转中会产生电火花，所以长时间高频率的操作起子容易发烫。 气动螺丝刀的转速一般为1000-2800r/min左右，因马达是靠高压气体做驱动所以长时间高频率的操作不会发烫。扭力精度：电动螺丝刀采用电子制动所以精度更高，一般重复精度为3%以内。 气动螺丝刀采用机械制动，且气源压力的变化会影响起子的扭力稳定，所以误大些一般重复精度为5%-3%左右。（若加装空气调理器，会好些）能耗：电动螺丝刀的能耗为55W/H； 气动螺丝刀采用压缩气体作动源只要空气管路

11、部置合理每只起子的耗气量在0.28/min左右，相对更加节能环保。维护成本：电动工具在3个月到6个月要更换碳刷，另电动的耗材较多，电源线，碳刷，轴承等，日后维护成较高。 气动螺丝刀的耗材较少，只要平时注意保养加油，一般在一年内只需换风叶，。综上所述：电动螺丝刀的优点主要在于方便，舒适，扭力稳定度高且价格便宜；缺点，故障率高，易发烫，安全性低。 气动螺丝刀的优点主要在于 工作速度快，安全性高，防静电，故障率低，寿命长，节能环保；缺点，手感不佳，扭力精度要参考气压的稳定性，单只价格较高。国内外的对比： 电动螺丝刀的性能主要是看他的噪音，发热量，批头稳定性，刹车功能，扭力精度，其中扭力精确度是重要指

12、标，保证打的螺丝松紧合适，螺丝打到头能自动刹车，无多次刹车的才是好的电子螺丝刀,噪音小是判断电机好坏的参考。国内外的品牌有哪些：国外的如日本品牌：HIOS好握速电动螺丝刀DELVEO达威电动螺丝刀特点是：工作稳定，使用寿命长，扭力精确，但是价格昂贵国内的比如台湾品牌：奇力速电动螺丝刀技友电动螺丝刀好帮手电动螺丝刀HIMAX电动螺丝刀特点是：各方面都比较中庸，价格也是。关键技术：1、低速起动功能：瑞士Atlascop公司生产的EL1系列电动螺丝刀配备EL-AC型低速起动控制器,其目的是为了使刀头正确的啮合 ,保证装 配质量和操作安全 。 其转速和时间通过控制器上二个旋钮进行调节,以适应操作要求。

13、2、螺钉吸附功能：一种是磁性螺丝刀头：利用磁力使螺丝刀头与螺钉头吸 在一起便于安装 ,用于铁磁性材料螺钉。另一种是真空螺钉吸附器：利用真空泵通过塑料吸管使罩于螺丝刀头上的吸附罩内造成负压力而吸住螺钉头,用于小 规格的各种材料螺钉。增加螺钉吸附功能目的在于减轻劳动强度。3、直角传动头使输出轴转一个90°,用于工件装配空间特别狭小之处 。4、压下自起动功能此种电动螺丝刀外观没有电源开关的扳机,利用螺丝刀头下一字槽或十字槽的轴向移动推动顶杆,顶杆通过离合器中心孔、减速器中心间隙和空心转子轴的轴孔 ,而触动装于电机后端的电源开关 ,使电机起动。它可 以减少操作工人按动扳机的动作,简化操作,提

14、高工效 ,减轻劳动强度 。当它配 上可调精确断电离合器后组成电动螺丝刀。国内有些用户称它为 “全自动电动 螺丝刀 ”,而把仅有自动断电型的电动螺丝刀称为“半自动电动螺丝刀 ” 。 5、枪柄 使直筒式工具转换成手枪式工具,以适应水平方向螺纹装配工作。 同时也利用枪柄的等效力臂较长,可承受较大的反作用力矩,而用于大的电动螺丝刀上,以降低劳动强度。6、反力矩支架 美国 Ingersoll-Rand公司从人体生理力学角度研究,对力矩较大的电动螺丝刀配备反力矩支架。它一端固定在电动螺丝刀上,另一端形 成一个与人手前臂适应的凹槽,使螺丝刀反力矩作用在较长的力臂上而减轻操作者劳动强度。 7、平衡器 吊挂使用

15、电动螺丝刀的附件。它能使工具随操作者的意图随意平衡于任一高度。除减轻劳动强度外,尚有使工作场合整齐,减少工具特别是具连 线受重物匝压丢跌、锐边切割、热源!如电烙铁等意外伤害而造成的不安全因素 。 电动螺丝刀的供电和防触电安全：以串激电机为动力的电动螺丝刀主要用于功率较大、力矩较大的墙板螺丝 刀,大规格的木螺丝螺丝刀,薄板螺丝、机螺丝等装配工具。这些工具采用的是110V或220V交流电源,而且使用技术上已成熟的双重绝缘结构。它们在供电和 防触电安全方面与通常的串激电动工具没有什么特殊之处。 以永磁电机为动力的电动螺丝刀主要用于功率较小、力矩较小的各种电动螺 丝刀。其供电方式及防触电安全性如下。a

16、、电池供电式电动螺丝刀由于使用时 与“高压工业电”无关,故无触电问题。当然其它安全问题（如充电等）仍需符合安全标准。这些电动螺丝刀主要用于家用和无工业电的特殊环境 。b、特低安 全电压供电的电动螺丝欧美及国内基本上都采用这种供电方式。它根据用户实际 情况,可采用集中供电和个体供电。所谓集中供电即在装配线或装配线的一段中, 用一个大容量的特低安全电压电源 ,提供几套电动螺丝刀工作所需的能源,每 一套电动螺丝刀,包括一个控制器和一只电动螺丝刀。所谓个体供电即一个电源控制箱内装一个特低安全电压电源和一套（或二套 ）控制器。它对一只（或二 只）电动螺丝刀提供电源和实施控制。由于进人电动螺丝刀是特低安全

17、电压,故其用电安全很易得到解决和保障 。 c、“高压”供电的电动螺丝刀它直接接入交流 110V或220V工业电使用 。 其目的是无需配备专门的特低安全电压电源,使用较为方便。在结构上可分为二 类：一 是“高压”工业电通过插头电缆直接进入工具后端 ,经整流后直接供给 “高压”直流永磁电机使用,当然控制部分也为高压及高电位 ；二是“高压”工 业电进入专用插头,在插头中经整流滤波为高压直流电,再经串联型开关功率元件进行PWM控制变为低压稳压直流电源（并非安全电压,因对地有高电位）,并经 控制电路后由电缆联接到电动螺丝刀,电动螺丝刀使用的电机为低压直流永磁 电机。上述这些“高压”电动螺丝刀,由于使用的

18、并非特低安全电源,因此在结构上应满足工业压下的双重绝缘要求（爬电距离、空气间隙、耐压要求等），这对于电动螺丝刀这种小型电动工具,要求体积小、重量轻的基本要求而言,无疑地将 是一对较难解决的矛盾。因此很多这种产品,采用塑料齿轮、热缩管封装、硅胶或环氧封装等特种手段,以满足相应的安全标准。但事实上较难达到。例如：曾 有台商与内地某厂洽谈合资生产这种产品时,由于提供的样机经电动工具检测 站测试安全性能不合格而作罢。故近几年来,日本、东南亚及我国台湾不再生产“高压”电动螺丝刀。电动螺丝刀的品牌及价格：，博世BOSCH 1200元 马来西亚好握速HIOS 2400元 日本世达气动螺丝刀 690元 气动螺

19、丝刀的价格：综上易知：电动与气动螺丝刀的价格都比较高，普通螺丝刀的价格与其相比相差甚远，因此如果能把普通螺丝刀稍加改造而达到快速装卸螺丝钉的目的一定会有较好的市场。并且普通螺丝刀便于携带不需要随时随地的准备它所需的能源使用时极其方便。改进的方式一：如果我们能对生活观察的细心一些我们会发现很多我们可以利用的地方，我们可以把一种技术移植到另外一种产品的身上从而获得更好地技术产品。我们都见过冲击螺丝刀。如果把冲击螺丝刀的工作原理利用到普通螺丝刀的改进上面是不是会收到意想不到的结果。下面先介绍一下冲击螺丝刀与冲击螺丝刀的工作原理。冲击螺丝刀的介绍：冲击螺丝刀又名冲击改锥，冲击改锥是一种通过锤击改锥，瞬

20、间产生极大的扭矩来旋转螺栓的特殊改锥。冲击改锥采用特殊的淬火钢制成，可承受较大的冲击载荷，配有常用的十字、一字和内六方冲击头，主要用来松动锈死或者被冷焊住的螺栓，也可以用于最终紧固螺栓。冲击螺丝刀的使用介绍：1、手柄的那个大黑圈是为了防止手滑。2 、螺丝刀的小黑圈是为了防止使用的时候一字或十字的螺丝头掉下来。3 、R和L 分别是一个左一个右 相当于箭头 比如说你要像左，就要指向R，向右指向L。4、手按的时候会转，但是活动有限，比如说你要松螺丝指向L然后手稍微的转一下，转一下就转不动了，然后用锤子敲打冲击螺丝刀。为了避免伤害物件，新物件的螺丝一般有螺丝紧固胶，用力按的时候冲击螺丝刀是要往下，这个

21、时候用手稍微左右转是不动的，但是这个时候要注意你是松螺丝还是紧螺丝，确认好方向。然后用锤子敲击 一定要选好螺丝头，不然很容易伤螺丝钉的。冲击螺丝刀的原理：冲击式螺丝刀，里面是一个螺纹槽,把这个槽展开就是一个斜面,按螺丝刀的时候,就如同在斜面上放一个物体从上往下施加一个力 ,然后这个物体会产生水平方向的位移,这个位移再旋转成螺纹槽就是一个转动(这个转动的成因就是螺纹槽产生有旋转力矩)用做旋紧各种木螺钉的手动工具。该工具有冲击旋紧装置和螺钉夹持装置两部分组成，使用该螺丝刀时，先将螺钉放入定向套管沟槽中，在压紧作用下夹紧螺钉；轴向移动手柄压缩击发弹簧带动冲击锤撞击冲击杆将螺钉定位，耦合后旋拧手柄将螺

22、钉固定。由螺旋槽结构，把轴向位移转变为旋转运动。弹簧起复位作用。冲击螺丝刀解决了普通螺丝刀使用过程中存大螺钉定位和刀口滑脱等问题，提高了工作效率，尤其适合建筑、装修部门使用。把冲击螺丝刀的这种原理运用到螺丝刀的改进中，当你确定旋转方向时用手把把柄旋到特定位置然后用力拍击一下螺丝刀的尾部便可以快速的把螺丝钉卸下或安装的指定位置，安装到指定位置后只需再人工的预紧一下，从而可以快速的实现目的，节省时间提高了效率。冲击螺丝刀的规格：冲击螺丝刀的价格： 冲击螺丝刀 50元 美国冲击螺丝刀的价格已电动螺丝刀和气动螺丝刀相比价格低了许多，并且携带方便不需要外加能源的辅助，使用范围更广阔。经过这种方式改造后的

23、螺丝刀价格也应在这个价格左右，属于低消费产品能适应大众的消费水平。改进的方式二：（发条蓄能）我们都知道发条可以用来储蓄能量，那么我们是否可以用发条储蓄好的能量来迅速的卸掉已经松动的螺丝钉？我们利用冲击螺丝刀的螺旋槽结构把螺丝刀尾部手柄的直线运动转换为发条的旋转运动进而来为发条储蓄能量。我们首先把住螺丝刀的运动部位不让发条的能量提前能释放，我们先用力松动一下螺丝钉，然后放手螺丝刀的运动部位进而发条的能量得以释放可以快速卸下螺丝钉。既然能快速卸下螺丝钉那么还需能快速安装螺丝钉，这样就需要一个结构来转换螺丝刀刀头的旋转方向。这就需要把螺丝刀的刀头设置成偏心布置，在把手的内部安装两队小齿轮进而控制刀头

24、的旋转方向。下面介绍一下发条储能的原理以及小齿轮的选择：发条：又名卷簧弹簧螺旋线在一个平面内的弹簧，弹簧是将材料绕制成平面螺旋形的一种弹簧，弹簧一端固定，另一端作用扭矩后材料材料受弯曲力矩，产生弯曲弹性变形，因而弹簧在自身平面产生扭转。其变形角的大小和扭矩成正比，具有高扭力，与多角度之扭转力距故运用于长时间作功之机构，具有不易疲劳之特性，其运用类似扭簧。发动机器的一种装置，卷紧片状钢条，利用其弹力逐渐松开时产生动力。机械钟、表和发条玩具里都装有发条发条的能量会随着机芯的运行逐渐减弱，根据杠杆力矩原理：当发条被上满，它的力矩最大（力矩杠杆最长），因此发条前端需要以较小的力量输出。运行一段时间后，

25、紧紧盘在发条轴上的发条会慢慢松开，它的能量随之下降。当能量即将耗尽时，发条末端的力矩最小（力矩杠杆最短），此时输出的力量也随之变小，因而传动力量需加大才能维持机芯运行。力矩量变的过程中（发条上满走时偏快，能量下降走时偏慢），机芯的走时精准度完全是前前后后的平均值。随着现代冶金技术的提高，更优质的金属元素被应用到机芯主发条的制作中，通过改变主发条的金属弹性和耐疲劳程度，凭借出色的物理特性尽可能地稳定输出力矩。制表师或通过打磨光滑的发条盒内壁以减小发条释放阻力，或降低摆频，相对延长动力以取得相应的稳定力矩区间发条弹簧的应用：运用类别大致应用钟表、记录仪器、机动玩具、卷尺、汽车起动马达、收纳线盒等。

26、发条弹簧的分类：平面涡卷弹簧按与相邻工作部件是否接触分类：非接触型平面涡卷弹簧，接触型平面涡卷弹簧。 平面涡卷弹簧固定端的固定方式有：铰式固定，销式固定，v形固定，衬片固定。发条弹簧的材质：钢板弹簧一般选用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌号的扁钢固定形式有： 小齿轮的选则：为了把发条的单一的旋转方向转换为可以顺时针和逆时针的两种方向的旋转运动，因此必须选择两对旋转方向不一样的小齿轮。通过两队不同旋向的斜齿轮的啮合，从而实现螺丝刀刀头不同的旋转方向，可以实现螺丝钉的快速拆卸或者快速安装。当选用的齿轮满足要求且很小的情况下螺丝

27、刀的手柄可以做的很小方便与携带与使用。这两对齿轮的选择不需要很高的精度所以价格也不会很昂贵。小型发条与小型斜齿轮的价格：发条 3 20元小型斜齿轮的价格：小型齿轮 6 30元 利用发条与齿轮的组合来改进普通的螺丝刀，在价格上与利用冲击螺丝刀原理改进的螺丝刀价格也应该在同一区间内，但改进后的螺丝刀的体积相对来说应该比利用冲击螺丝刀原理改进的螺丝刀的体积稍微大一些，因为他的体积应该能容下疏松状态下的发条以及齿轮副啮合所需的空间。并且他需要额外的装置来转换进入啮合的齿轮副。结构相对来说比较复杂。改进方式三：（齿轮齿条与涡轮蜗杆组合）齿轮齿条的啮合把螺丝刀把手尾部的直线运动转换为轴的旋转运动；涡轮蜗杆

28、的啮合能运动传递到相互垂直的轴线上，这样通过两次转换便可以实现螺丝刀刀头的左或右的旋转运动。齿轮齿条传动： 齿条也分直齿齿条和斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用； 齿条的齿廓为直线而非渐开线（对齿面而言则为平面），相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。 齿条的特点：（1） 由于齿条齿廓为直线，所以齿廓上各点具有相同的压力角，且等于齿廓的倾斜角，此角称为齿形角，标准值为20°。（2） 与齿顶线平行的任一条直线上具有相同的齿距和模数。（3） 与齿顶线平行且齿厚等于齿槽宽的直线称为分度线（中线），它是计算齿条尺寸的基准线。齿条的主要参数有：齿槽宽,齿顶高,齿根高,齿高,齿厚,齿

29、根圆半径等齿条的参数选择：（1）齿轮的跳动、全齿深、公法线、齿向是否合格一齿摆差、周节误差是否超差。（2）齿轮、齿条安装后安装距是否合适。（3）齿条、齿轮啮合间隙应是0.25*模数。（4）齿条全齿深、跳动、公法线特别是齿向是否合格。齿条的加工方法：齿轮齿条加工方法：（1）滚齿（2）插齿（3）剃齿（4）磨齿（5）珩齿齿轮传动的特点：1，瞬时传动比恒定。非圆齿轮传动的瞬时传动比能按需要的变化规律来设计。2，传动比范围大，可用于减速或增速。3，速度（指节圆圆周速度）和传递功率的范围大，可用于高速（v>40m/s），中速和低速（v<25m/s）的传动；功率从小于1W到105KW。4，传动效

30、率高。一对高精度的渐开线圆柱齿轮，效率可达99%以上。5，结构紧凑，适用于近距离传动。6，制造成本较高。某些具有特殊齿形或精度很高的齿轮，因需要专用的或高精度的机床，刀具和量仪等，故制造工艺复杂，成本高。7，精度不高的齿轮，传动时的噪声，振动和冲击大，污染环境。9，无过载保护作用齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。涡轮蜗杆转动的特点：蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之

31、间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，蜗杆又与螺杆形状相似。蜗轮蜗杆的基本参数有模数m、压力角、蜗杆直径系数q、导程角、蜗杆头数 、涡轮齿数、齿顶高系数（取1）及顶隙系数（取0.2）。其中，模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角，亦即涡轮端面的模数和压力角，且均为标准值；蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值。蜗轮蜗杆大致有这些分类：1、WH系列蜗轮蜗杆减速机：WHT/WHX/WHS/WHC2、CW系列蜗轮蜗杆减速机：CWU/CWS/CWO3、WP系列蜗轮蜗杆减速机：WPA/WPS/WPW/WPE/WPZ/WPD4、TP系列包络蜗轮蜗杆减速机：TPU/TPS/TP

32、A/TPG5、PW型平面二次包络环面蜗杆减速机蜗轮蜗杆正确啮合的条件：1.蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴面模数为标准值，蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角且为标准值，即 m(杆)=m（轮） ，（杆）=（轮）。2.当蜗轮蜗杆的交错角为90°时，还需保证，而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。几何尺寸计算与圆柱齿轮基本相同，需注意的几个问题1.蜗杆导程角是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为，蜗轮的螺旋角，大则传动效率高，当小于啮合齿间当量摩擦角时（v= arctan fv ,即当量摩擦角等于摩擦因素的反正切值，当v小于时），机构自锁。2.引入蜗杆直径系数q是

33、为了限制蜗轮滚刀的数目，使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时，q大则大，蜗杆轴的刚度及强度相应增大；一定时，q小则导程角增大，传动效率相应提高。3.蜗杆头数推荐值为1、2、4、6，当取小值时，其传动比大，且具有自锁性；当取大值时，传动效率高。与圆柱齿轮传动不同，蜗杆蜗轮机构传动比不等于蜗杆直径与蜗轮直径的比值。4.蜗杆蜗轮传动中蜗轮转向的判定方法，可根据啮合点K处方向、方向（平行于螺旋线的切线）及应垂直于蜗轮轴线画速度矢量三角形来判定；也可用“右旋蜗杆左手握，左旋蜗杆右手握，四指拇指”来判定。蜗轮蜗杆机构的特点：1.可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑。2.两轮啮合齿面间为线接触，其承

34、载能力大大高于交错轴斜齿轮机构。3.蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小。4.具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。5.传动效率较低，磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高。6.蜗杆轴向力较大。蜗轮蜗杆的应用：蜗轮及蜗杆机构常被用

35、于两轴交错、传动比大、传动功率不大或间歇工作的场合。交错轴传动的主要形式，轴线交错角一般为90°。蜗杆传动可获得很大的传动比，通常单级为880，用于传递运动时可达1500；传递功率可达4500千瓦；蜗杆的转速可到3万转/分；圆周速度可到70米/秒。蜗杆传动工作平稳，传动比准确，可以自锁，但自锁时传动效率低于0.5。蜗杆传动齿面间滑动较大，发热量较多，传动效率低，通常为0.450.97。蜗轮蜗杆的价格：15元蜗轮蜗杆的价格大概在20元以下，如果是大批量的订购会更便宜，那么利用蜗轮蜗杆改进螺丝刀的价格，也应在30元以下，不会给消费者带来任何消费的困扰。蜗轮蜗杆的来源十分的充足，并且质量可

36、以根据本身的需要来制定，对已螺丝刀来说蜗轮蜗杆的精度不必要求太高，这样定会大大缩减加工制造所需的成本。同时可以满足螺丝刀改造的要求。10元左右齿条的价格： 在网上查到的齿条与齿轮的价格为10元左右，如果批量订购且我们所需的齿条齿轮规格更小，精度要求更低那么价格肯定也会相应地降下来，必然也就降低了我们加工改造的成本，齿条齿轮再加上蜗轮蜗杆以及连接涡轮与小齿轮的小型轴的成本也应不会太高，我估计应在30与40之间，甚至更低。也就是说我们改造之后的普通螺丝刀的成本应在30与40之间，与电动螺丝刀以及气动螺丝刀相比价格相对要低很多。目前市场上普通螺丝刀的价格:普通螺丝刀 67元 与普通螺丝刀相比改进之后

37、的螺丝刀的价格必不会比目前市场上的螺丝刀的价格高出太多，并且改进后的螺丝刀具备快速拆卸与安装螺丝钉的功效，在相同的情况下我相信绝大多数人会选用快速高效的维修工具，一来节省时间提高了效率，二来缩短了顾客需要等待的时间，必然会得到顾客的青睐，进而获得更多的成果与回报。三种改进方式的对比：1、 结构上的对比：利用冲击螺丝刀原理改进的螺丝刀结构比较紧凑，那么改进后螺丝刀的体积相对其他两种改进方式会比较小，使用起来会更加方便，更便于携带，技术要求可以参照冲击螺丝刀的原理加工制造。利用发条蓄能改进后的螺丝刀的体积相对来说应该比利用冲击螺丝刀原理改进的螺丝刀的体积稍微大一些，因为他的体积应该能容下疏松状态下

38、的发条以及齿轮副啮合所需的空间。并且他需要额外的装置来转换进入啮合的齿轮副，结构相对来说比较复杂。另外发条的蓄能过程需要借用冲击螺丝刀内斜槽的机械结构把螺丝刀尾部的直线运动转换为发条蓄能过程中所需要的旋转运动，但发条蓄能在松动螺丝钉之后，因此更容易控制其释放能量的过程。齿轮齿条与蜗轮蜗杆组合改进后的螺丝刀，因为其结构相对来说是最复杂的且需要轴的支撑于安装必定其体积是最大的，齿条的安装与固定也需要较大的空间，相比之下其使用效率会降低。2、 成本上的比较; 方式一的成本主要在材料的准备以及螺丝刀内斜槽的加工上面，不需要购买其他的辅助零件，因此其成本应最低；方式二和方式三均需要采购其他零件，但这些零件均为标准件市场上均有销售无需特殊加工所以价格也不会太高，后两种改进方式的加工成本相差不大，但是要略高于改进方式一。成本分析：改进方式一：冲击螺丝刀的市场售价在50元左右，那么其成本