1腳踏式螺栓安裝器的結構與原理
2實際應用與分析
為了使腳踏式螺栓安裝器在實際應用中能更好的發揮作用，防止在踩踏腳踏板時用力過大、過猛而使螺栓安裝器力的傳遞機構中的薄弱環節損壞，如銷軸剪斷、橫樑變形等，對以後螺栓安裝器的正常使用帶來一定困難，甚至影響安裝器以後的正常使用，我們對踩踏腳踏板時的要求是：腳跟先著地，再以腳跟著地點為支點踩在腳踏板上，試驗證明踩踏最佳效果是腳掌落在腳踏板的前端20～30mm處，踩在這一位置效果最佳的原因有兩點：①踩在這一位置腳不易滑脫，且這一位置易找准；（找准這一位置的方法是把踩踏踏板的腳沿著地面向前移動接觸上安裝器后，再把腳掌抬起向前移動20～30mm後腳掌壓在腳踏板上即可）②踩在這一位置由於機構能保證動力臂最大，橫樑產生向上擠壓安裝螺母的力也最大，同時橫樑翹起可補充因可伸縮機構調節不合理而產生的長度余量也將可能最大（因為這個力的大小還與支點具體位置的選擇有關）。
3理論分析
由槓桿原理的理論知識可知槓桿原理公式：動力臂×動力=阻力臂×阻力為了便於把問題說清楚，我們對橫樑上受力圖簡化所示。將槓桿原理套用在腳踏式螺栓安裝器中應為：N×L 1 =F×L 2從理論上講，橫樑越長，可使橫樑對螺母座的壓力越大，被安裝螺母就貼的被安裝孔越緊，這樣螺栓安裝就越容易，但如果橫樑越長，又帶來如下實際使用的困難：（1）螺栓安裝器體積太大，重量大，為螺栓安裝器的移動和使用帶來困難。
（2）如果體積過大，大於安裝空間所能容許的體積時，螺栓安裝器將無法正常使用，這與我們設計螺栓安裝器的初衷是相背的。
由此，可見橫樑要短，橫樑短了螺栓安裝器的體積就小，重量輕，易於搬用和移動，於是就要在大與小之間選擇一合理的值，而對這一最佳值的選擇依據是：在保證特殊條件下螺栓能正常連接的條件下，螺栓安裝器的體積要小，這就對橫樑的長度有了限制，考慮螺栓安裝器是用腳踩，同時考慮實際使用效果，取橫樑的長度為300mm，綜合各方面因素，螺栓安裝器的體積取為（300×100×150）。
4槓桿各支點位置參數的選擇
由於橫樑上共有三個支點，分別是固定螺母與橫樑方孔銷軸支點、橫樑與立柱銷軸支點及橫樑與拉杆銷軸支點，當選擇了橫樑的長度為300mm時，這三支點如何分佈能達到最佳效果，我們認為對最佳效果評價的標準應該是：（1）在腳的壓力下，橫樑能產生較大的壓力，使被安裝的螺母緊貼在被安裝孔處。
（2）為了能較好的彌補可伸縮機構調節長度，橫樑左端上下的活動範圍要大，便於彌補因可伸縮機構的調節不足；而在實際使用時，由於橫樑銷軸受固定螺母C形槽位置的限制，而固定螺母的大小又受可伸縮螺栓直徑大小的限制，為了在擰螺栓時，可伸縮螺栓不被擰壞，即應該有一定強度，經過理論計算選可伸縮螺栓的直徑為6mm（准6就可滿足使用強度要求），固定螺母安裝在可伸縮螺栓上，在直徑方向取單邊余量為2mm故從固定螺母的四棱邊到螺栓的中心的距離是4.5mm為了給固定螺母在橫樑的正方形孔內有一定的安裝間隙，同時考慮加工誤差等的作用，這一距離取4.7mm，即第一個銷軸的安裝位置是距離橫樑左端4.7mm處，而橫樑與拉杆銷軸的連接銷軸離橫樑的右端最小距離應為5mm，這樣一來與固定螺母相配合的固定在橫樑上的銷軸與橫樑與拉杆間固定在橫樑上銷軸之間的實際距離是：300- 4.7-5=290.3mm。設橫樑上固定螺母銷軸與立柱與橫樑間銷軸的距為L 1，橫樑立柱銷軸與橫樑拉杆銷軸間的距離為L 2，則有L 1 +L 2 =290.3；為了便於說明問題，再假設腳對腳踏板的壓力為F，橫樑對螺母座的壓力為N；由槓桿原理則有：N×L 1 =F×L 2為滿足對上面橫樑條件的要求，取N=1.5 F就可滿足實際安裝要求，把N=1.5 F代入槓桿原理求出：L 1 = 116.12mm，取L 1 =116mm，則L 2 =290.3-116=174.3mm，這樣就確定了三支點在橫樑上的具體值。這樣我們就確定了最佳三點在橫樑上的確切位置，分別是：第一支點（即固定螺母C型槽與橫樑上的銷軸的接觸點）距橫樑左端4.7 mm，第二支點（即橫樑與立柱連接點的位置）距橫樑左端面為4.7+116=120.7 mm，即120.7 mm。第三支點的具體位置（即橫樑與拉杆連接點的位置）距橫樑左端面是120.7+174.3=295 mm。選擇橫樑左端面的目的是保持基準統一，即加工時劃線基準和測量基準統一的原則，採用基準統一原則的目的是為了保證工件各孔的尺寸精度，從而提高橫樑上各支點間的尺寸精度，保證工件的使用效果。
到此論文所涉及的主要問題已基本解決，經驗算N/ F=F 2 /F 1 =174.3/120.7=1.45達到我們設計時N>F的預期效果。
5結束語
為了使螺栓安裝器能夠發揮較好的效果，首先要定期潤滑各相互有滑動和轉動的機構，保證相互運動靈活可靠，並在計算好可伸縮機構長度的基礎上，調節好可伸縮機構的長度，踩踏腳踏板時，先把安裝棒通過安裝孔插入安裝螺母的中心孔內，再腳伸向安裝器，腳尖挨住安裝器后，腳后根著地后抬起腳掌向前移動20～30mm后踩踏腳踏板。
