電動(dòng)工具產(chǎn)品基本知識(shí)

1、Power Tools Basic Knowledge電動(dòng)工具產(chǎn)品基本知識(shí)一 電動(dòng)工具的定義：電動(dòng)工具是以電動(dòng)機(jī)或電磁鐵為動(dòng)力，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)工作頭的一種機(jī)械化工具二 電動(dòng)工具的分類：1 按握持方法分類：交流工具（串勵(lì)電機(jī)）手持式電動(dòng)工具電動(dòng)工具 直流工具（永磁電機(jī)）可移動(dòng)式電動(dòng)工具（串勵(lì)電機(jī)或感應(yīng)電機(jī)）手持式電動(dòng)工具：容易便攜以及用手握持或懸掛進(jìn)行操作的電動(dòng)工具。可移動(dòng)式電動(dòng)工具：同時(shí)具備以下特征的電動(dòng)工具就是可移動(dòng)式電動(dòng)工具（也叫臺(tái)式工具）。a一人可以移動(dòng)；b 放穩(wěn)后使用；c 一人操作；d 插頭連接；e 單相/三相功率不超過2500W/4000W。 2 按用途分類： 金屬切削類 （J）電

2、鉆、往復(fù)鋸、型材切割機(jī)、 砂磨類 (S) 角磨、砂光機(jī)、拋光機(jī)、 裝配類 (P) 電動(dòng)扳手、電動(dòng)螺釘槍、電動(dòng)鉚釘槍、 林木類 (M) 電刨、曲線鋸、電圓鋸、電木銑、開槽機(jī)、修枝機(jī)、電動(dòng)工具 農(nóng)牧類 （N）電動(dòng)剪毛機(jī)、 建筑類 （Z）電錘、垂鉆、沖擊鉆、電鎬、石材切割機(jī)、 礦山類 （K）煤礦用電鉆、 鐵道類 （T）鐵道螺釘電扳手、 其他類 （Q）電動(dòng)氣泵、電噴槍、3 按防觸電分類：I 類工具：在這類工具中，它的防止觸電保護(hù)不僅依靠基本絕緣，而且它還包含一個(gè)附加的安全保護(hù)措施，即把可觸及的導(dǎo)電部分與設(shè)備中固定布線的保護(hù)（接地）導(dǎo)線聯(lián)結(jié)起來，可觸及的導(dǎo)電部分在基本絕緣損壞時(shí)不能變成帶電。類工具：它的

3、防止觸電保護(hù)不僅依靠基本絕緣，而且它還包含附加的安全保護(hù)措施，例如雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣，不提供保護(hù)接地或不依賴設(shè)備條件。類工具：它的防止觸電保護(hù)依靠由安全特低電壓（42V/24V）供電和在工具內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生比安全特低電壓高的電壓。4 按標(biāo)準(zhǔn)分類：手持式電動(dòng)工具： EN60745臺(tái)式電動(dòng)工具： EN61029家電類電動(dòng)工具： EN60335 吹風(fēng)機(jī)，割草機(jī)，打草機(jī)，熱風(fēng)槍等等三 電動(dòng)工具的結(jié)構(gòu)和組成：一般來說，電動(dòng)工具都是由機(jī)殼、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、手把、電源開關(guān)以及抗干擾元件、電源連接組件、工作頭等7大部件組成。1 機(jī)殼一般由塑料或金屬件組成：1.1 手持式工具一般使用塑料機(jī)殼，也有部分機(jī)器采用塑料

4、與金屬相結(jié)合而組成的機(jī)殼。例如：沖擊鉆和曲線鋸的外殼一般都是由塑料制作而成。角磨與電圓鋸的外殼幾乎都是塑料與鋁制作而成。1.2 臺(tái)式工具一般使用金屬外殼，其中最常用的是鋁和鐵。例如：斜斷鋸的外殼主要是由鋁材制作而成。切割機(jī)、臺(tái)鉆、砂輪機(jī)等的外殼主要是由鐵制作而成。2 電動(dòng)機(jī)的分類：串勵(lì)電機(jī)，感應(yīng)電機(jī)，永磁電機(jī)。2.1 串勵(lì)電機(jī)；2. 1. 1 串勵(lì)電機(jī)的工作原理：導(dǎo)線繞在定子上，通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)。而轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)線在磁場(chǎng)中通電會(huì)產(chǎn)生側(cè)向力，大小相等而方向相反的側(cè)向力產(chǎn)生力矩，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。2.1.2 串勵(lì)電機(jī)的主要特征：對(duì)于手持式電動(dòng)工具來說，一般都使用是串勵(lì)電機(jī)。因?yàn)榇畡?lì)電機(jī)體積小、功率大，并

5、且該種電機(jī)還具備軟特性。串勵(lì)電機(jī)的軟特性：轉(zhuǎn)速越高，力矩越小。轉(zhuǎn)速越小，力矩越大。這樣正好符合鉆孔的要求，就是鉆大孔的時(shí)候，力矩要大一些，轉(zhuǎn)速要慢一點(diǎn)。鉆小孔的時(shí)候，力矩要小一些，轉(zhuǎn)速要快一點(diǎn)。因?yàn)檫@樣可以保證切削時(shí)的線速度相對(duì)合理。不然線速度太高，會(huì)燒毀鉆頭。線速度太低，會(huì)降低鉆孔效率。2. 1. 3 串勵(lì)電機(jī)各個(gè)部分的作用：定子的作用：定子線圈通電后產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；轉(zhuǎn)子的作用：轉(zhuǎn)子導(dǎo)線通電后，在磁場(chǎng)中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)側(cè)力，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)；換向器作用：改變電流方向，保持轉(zhuǎn)子力矩始終朝同一方向運(yùn)轉(zhuǎn)；碳刷的作用：與換向器接觸，改變電流方向，保持力矩始終朝同一方向運(yùn)轉(zhuǎn)；風(fēng)葉的作用：對(duì)電機(jī)進(jìn)行散熱。問題一：熱

6、軋和冷扎的區(qū)別，以及對(duì)電機(jī)的影響原理；電機(jī)的輸入功率輸出功率損耗功率損耗功率定子銅損轉(zhuǎn)子銅損1.15（定子鐵損轉(zhuǎn)子鐵損）風(fēng)摩損2.4×I（電刷壓降損耗） 定子銅損 轉(zhuǎn)子銅損 電氣損耗 定子鐵損磁滯損耗渦流損耗 換向損耗定轉(zhuǎn)子鐵損的1020 電刷損耗2.4V×I總損耗 風(fēng)損 風(fēng)摩損耗軸承損耗 機(jī)械損耗 電刷摩擦損耗電氣轉(zhuǎn)矩?fù)p耗（轉(zhuǎn)子鐵損）磁滯損耗渦流損耗諧波損耗由于使用了不良的鋼片，電機(jī)的鐵損會(huì)很大。這樣會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)器的輸出功率下降。輸出功率的下降，會(huì)導(dǎo)致機(jī)器使用性能和效率的下降。問題二：影響換向器火花大小的因素及對(duì)策；（比如電木銑火花大的原因是什么）；造成火花的原因一般可以

7、分為2種：電磁原因：1 換向線圈內(nèi)環(huán)流的作用；電抗電勢(shì)，換向電勢(shì)，變壓器電勢(shì)。1.1 減少電抗電勢(shì)；1.2 利用換向電勢(shì)來抵消電感電勢(shì)；1.3 減少電樞反應(yīng)的影響；1.4 限止變壓器電勢(shì)；2 片間電壓過高及電樞反應(yīng)影響；一般片間電壓在1015V，最大不要超過25V。對(duì)于24片換向器片間電壓在19V。機(jī)械原因：1 轉(zhuǎn)子不平衡；2 換向器偏心或不圓；3 電刷彈簧壓力不夠；4 刷握與電刷配合不良；5 化學(xué)因素；造成不良火花的原因：短路、斷路、換向器跳排、換向器失圓、機(jī)器振動(dòng)、碳刷卡死或磨完等原因。問題三：串激電機(jī)常見不良以及導(dǎo)致這些不良的原因。1 電機(jī)擦鐵；3 軸承散架；4 風(fēng)葉與機(jī)殼相擦或斷裂；5

8、 電機(jī)短路；6 電機(jī)開路；7 換向器跳排；8 碳刷卡死等2.2 感應(yīng)電機(jī)；2.3 永磁電機(jī)；3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般由齒輪、皮帶、鏈條等機(jī)構(gòu)組成。也有部分電動(dòng)工具是沒有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的，由轉(zhuǎn)子軸直接輸出進(jìn)行工作，如電木銑。對(duì)于大多數(shù)手持式電動(dòng)工具來說，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都是齒輪。3.1 齒輪的類型一般可以分為：圓柱齒輪：直齒圓柱輪、斜齒圓柱輪；圓錐齒輪：直齒圓錐齒輪、螺旋圓錐齒輪（圓弧齒錐齒輪、延伸外擺線齒錐齒輪）；3.2 齒輪傳動(dòng)的基本原理：3.3 齒輪的材料：小齒輪一般使用40Cr，而大齒輪一般使用45鋼。對(duì)于有FFU測(cè)試要求的沖擊鉆，一般要用高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼，如20CrMnTai、30CrMnTai。對(duì)于要求氮

9、化處理的齒輪一般采用38CrMoAl等。3.4 齒輪的熱處理：問題四：齒輪的硬度要求；調(diào)整硬度的方法以及原理；（比如如何分析修枝機(jī)音異和振動(dòng)大的原因形成的機(jī)理，刀鋸定位銷斷的原因有那些）；齒輪的芯部硬度一般應(yīng)控制在：HRC20-28。小齒輪外部硬度一般應(yīng)控制在：HRC48-52。大齒輪外部硬度一般應(yīng)控制在：HRC4248。4 手柄由主把手和輔助把手組成。主手把是手持式電動(dòng)工具不可缺少的一個(gè)組成部分。但是輔助手把要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求而定。如：角磨砂輪片大于127mm的時(shí)候必須要有輔助把手；輔助手把一般有2種：螺紋連接式輔助把手：卡箍連接式輔助把手： 5 電源開關(guān)及抗干擾元件主要由主開關(guān)、緩啟動(dòng)器、調(diào)速

10、器、電容和電感等部件組成；5.1 主開關(guān):5.1.1主開關(guān)的種類：調(diào)速與單速之分；單極與雙極之分；5.1.2 主開關(guān)的基本質(zhì)量要求：分?jǐn)嗄芰Γ?I電流，50次不經(jīng)過維修可以繼續(xù)使用為合格；壽命；5萬次；溫升；小于55K；5.1.3為了保證以上特性，開關(guān)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)該注意的幾個(gè)方面：終壓力；對(duì)溫升有影響；開距；對(duì)分?jǐn)嗄芰τ杏绊?；超程；?duì)壽命有影響。5.2 調(diào)速開關(guān)：沖擊鉆的開關(guān)一般選用單斷點(diǎn)的帶自鎖功能的調(diào)速開關(guān)。調(diào)速的原理就是通過改變電壓來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。因?yàn)榇畡?lì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電壓成正比，與磁通量和電機(jī)的匝數(shù)成反比。5.3 緩啟動(dòng)開關(guān):緩啟動(dòng)是當(dāng)電動(dòng)工具開機(jī)的時(shí)候，電機(jī)緩慢加速直至最高轉(zhuǎn)速的過程。

11、緩啟動(dòng)過程的時(shí)間一般不超過3秒。緩啟動(dòng)的目的就是防止電動(dòng)工具突然啟動(dòng)，導(dǎo)致扭矩突變，造成以外的傷害。另外緩啟動(dòng)可以減少突然開機(jī)后而給網(wǎng)路而帶來的壓降。這也是EMC要求的一個(gè)內(nèi)容。緩啟動(dòng)一般用于功率較大的電動(dòng)工具。對(duì)于沖擊鉆來說，一般不使用使用緩啟動(dòng)結(jié)構(gòu)。5.4 電容和電感等部件:串勵(lì)電機(jī)電動(dòng)工具中的電容和電感完全是用于EMC要求的。增加了電容和電感，可以壓制電動(dòng)工具發(fā)出的干擾波。一般來說電感是用來壓制高頻干擾的，電容是用來壓制低頻干擾的。問題五：開關(guān)方面的知識(shí)，調(diào)速開關(guān)的原理，軟啟動(dòng)開關(guān)的原理，調(diào)穩(wěn)速度開關(guān)的工作原理，半波和全波開關(guān)的原理等；6 電源連接組件由導(dǎo)線、護(hù)套和插頭等部件組成；6.1

12、導(dǎo)線的種類與標(biāo)識(shí)：H 05 V V H2 - F 2 × 0.75mm2 導(dǎo)體的尺寸 保護(hù)導(dǎo)體 ×：無黃綠線 G： 具有黃綠線 導(dǎo)體數(shù)量 導(dǎo)體形式 F 可彎曲電纜中的可彎曲導(dǎo)體 H 可彎曲性能好的導(dǎo)體 特殊結(jié)構(gòu) H 扁平、可分割電纜 H2 扁平、不可分割電纜 外絕緣材料： V：聚氯乙稀 R：自然或合成橡膠 N：氯丁橡膠 絕緣材料 V：PVC（聚氯乙?。?R：自然或合成橡膠 S：硅樹脂橡膠 額定電壓 03：300/300V 05：300/500V 07：450/750V H表示 歐洲的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。 例如： H05VV-F 2×0.75mm2 05表示 額定電壓等級(jí)是3

13、00/500V；V表示 導(dǎo)線的絕緣材料是PVC（聚氯乙烯）；V表示 導(dǎo)線外絕緣的材料是PVC（聚氯乙烯）；F表示 導(dǎo)體形式是可彎曲電纜中的可彎曲導(dǎo)體；2表示 導(dǎo)體的數(shù)量是2芯線；0.75mm2表示：導(dǎo)體的尺寸是0.75mm2H07RN-F 2×1.0mm207表示 額定電壓等級(jí)是450/750V；R表示 導(dǎo)線的絕緣材料是自然或合成橡膠；N表示 導(dǎo)線外絕緣的材料是氯丁橡膠；F表示 導(dǎo)體形式是可彎曲電纜中的可彎曲導(dǎo)體；2表示 導(dǎo)體的數(shù)量是2芯線；1.0mm2 表示：導(dǎo)體的尺寸是1.0mm2。6.2電動(dòng)工具上使用導(dǎo)線的選擇； 6.2.1 導(dǎo)線品種的一般電動(dòng)工具普遍選用PVC導(dǎo)線，但是下列情

14、況例外：A 外殼金屬部件的溫升大于75K的電動(dòng)工具的導(dǎo)線；B 連接水源電動(dòng)工具的導(dǎo)線；C 大類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用其他導(dǎo)線的電動(dòng)工具。如電錘和大規(guī)格角磨規(guī)定使用氯丁橡膠。6.2.2 導(dǎo)線截面積的選擇：6A及以下 選用0.75mm2導(dǎo)線610A 選用1.0mm2導(dǎo)線1016A 選用1.5mm2導(dǎo)線6.2.3 導(dǎo)線的聯(lián)接方法：6.2.4 導(dǎo)線的顏色規(guī)定：內(nèi)導(dǎo)線的顏色歐洲標(biāo)準(zhǔn)是棕藍(lán)線，棕色線是火線，藍(lán)色線是零線，接地線是黃綠線。美洲標(biāo)準(zhǔn)是黑白線。棕色和黑色是火線，藍(lán)色和白色是零線，綠色線是接地線。6.3 導(dǎo)線護(hù)套：6.3.1 導(dǎo)線護(hù)套的材料：PVC和橡膠。6.3.2 導(dǎo)線護(hù)套的要求：1）2000V/1min

15、高壓不得擊穿；2）6KG重物, 2萬次彎曲試驗(yàn)不開裂；3）長度尺寸大于5倍導(dǎo)線外徑的尺寸。6.4 插頭：插頭的外形和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，我們現(xiàn)在最常用的插頭是VDE認(rèn)證德式插頭。插頭的材料一般是PVC或橡膠，或者是機(jī)械強(qiáng)度不低于以上2種的材料。BS插頭介紹：BS1363和BS1363A優(yōu)點(diǎn)：安全、通用、有極性、有保險(xiǎn)絲、更換導(dǎo)線方便、拔插方便等。7 工作頭由作業(yè)工具與夾持機(jī)構(gòu)組成；例如鉆頭與鉆夾頭、砂輪片與法蘭盤等。7.1 鉆夾頭：鉆夾頭按夾緊方式來分，可以分為帶鑰匙鉆夾頭和手緊鉆夾頭。鉆夾頭按夾持范圍來分，可以分為6mm、10mm、13mm、16mm、20mm等規(guī)格的夾頭。鉆夾頭按連接方式來分，可

16、以分為2種：螺紋連接：英制：1/2-20UNF 3/8-24UNF 公制：M12×1.25 M10×1.0錐柄連接：莫氏圓錐柄：B12、B16、B18 賈各圓錐柄：J2；鉆夾頭按工作類型來分：10mm夾頭 13mm夾頭 16mm夾頭輕型夾頭：最大外徑尺寸： 34/34mm 43/42.7mm 51/ mm中型夾頭：最大外徑尺寸: 38/38mm 46/46 mm 53/52 mm重型夾頭：最大外徑尺寸: 43/42.7mm 53/52 mm 57/57 mm 注：前面的是中國標(biāo)準(zhǔn)，后面的是德國標(biāo)準(zhǔn)。7.2 鉆夾頭的基本要求：7.2.1 夾頭的晃動(dòng)：1013mm夾頭晃動(dòng)不大于

17、0.3mm，16mm夾頭晃動(dòng)不大于0.35mm。10mm夾頭用10×95mm棒；13mm夾頭用13×105mm棒；16mm夾頭用 16×110mm棒。棒的硬度要求達(dá)到HRC55。7.2.2 夾頭的輸出扭矩：10mm夾頭，輸入11.5NM，輸出大于6.5NM；13mm夾頭，輸入13NM，輸出大于8.5NM；16mm夾頭，輸入15NM，輸出大于10.5NM。問題六：沖擊鉆夾頭的種類以及工作原理，夾頭失效原因及分析：7.3 鉆頭：鉆頭一般可以分為：木工鉆、建工鉆、麻花鉆；四 電動(dòng)工具評(píng)估的內(nèi)容：問題七：請(qǐng)就一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行全面的結(jié)構(gòu)檢查的注意事項(xiàng)，檢查和控制的重點(diǎn)是什么1

18、外觀的評(píng)估：1.1 造型的評(píng)估：1.2 外觀的評(píng)估：2 手感的評(píng)估；2.1 附件裝配難易程度的評(píng)估2.2 機(jī)器舒適性評(píng)估：2.3 噪音、振動(dòng)的評(píng)估：3 功能的評(píng)估；3.1 功能齊全性評(píng)估；3.2 工作精度的評(píng)估；4 安全的評(píng)估；問題八：爬電距離、電氣間隙和絕緣穿通距離的要求以及在實(shí)際操作中注意事項(xiàng)（最好結(jié)合實(shí)物講解）;5 性能的評(píng)估；5.1）參數(shù)的評(píng)估；5.2）結(jié)構(gòu)的評(píng)估：5.3）內(nèi)在性能的評(píng)估（試驗(yàn)評(píng)估）：a) 溫升試驗(yàn)：就是測(cè)量工具在正常使用中不應(yīng)該達(dá)到過高的溫度。耐久試驗(yàn)：就是考核工具在持續(xù)的正常使用中，不致于發(fā)生會(huì)有損于符合安全標(biāo)準(zhǔn)要求的電氣或機(jī)械故障。c) 導(dǎo)線彎曲：保證機(jī)器在正常使用期間導(dǎo)線和護(hù)套不應(yīng)該有過量的損壞。手持式電動(dòng)工具都要進(jìn)行20000次的導(dǎo)線彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)后檢查導(dǎo)線不可斷線10以上。d) 跌落試驗(yàn)：主要考核工具是否有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。e) EMC測(cè)試：測(cè)量機(jī)器發(fā)出的電磁干擾是否超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。其他電磁干擾是否影響機(jī)器正常的運(yùn)行。機(jī)器啟動(dòng)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)電壓的沖擊是否要與規(guī)定的要求。f) 壽命試驗(yàn)： 主要考核電機(jī)和齒輪等部件應(yīng)該擁有的壽命。g) 使用試驗(yàn)試驗(yàn)室人員需要了解的問題：1.爬電距離、電氣間隙和絕緣穿通距離的要求以及在實(shí)際操作中注