一.电动工具的定义：

电动工具是以电动机或电磁铁为动力，通过传动机构驱动工作头的一种机械化工具。

二.电动工具的分类：

1 按握持方法分类：

交流工具（串励电机）

手持式电动工具

电动工具 直流工具（永磁电机）

可移动式电动工具（串励电机或感应电机）

手持式电动工具：容易便携以及用手握持或悬挂进行操作的电动工具。

可移动式电动工具：同时具备以下特征的电动工具就是可移动式电动工具（也叫台式工具）。

a一人可以移动；b 放稳后使用；c 一人操作；d 插头连接；e 单相/三相功率不超过2500W/4000W。

：金属切削类 （J）电钻、往复锯、型材切割机、、、

：砂磨类 (S) 角磨、砂光机、抛光机、、、

：装配类 (P) 电动扳手、电动螺钉枪、电动铆钉枪、、

：林木类 (M) 电刨、曲线锯、电圆锯、电木铣、开槽机 、修枝机、、、

电动工具: ：农牧类 （N）电动剪毛机、、、

：建筑类 （Z）电锤、垂钻、冲击钻、电镐、石材切割机

：矿山类 （K）煤矿用电钻、、、

：铁道类 （T）铁道螺钉电扳手、、、

:其他类 （Q）电动气泵、电喷枪、、、

3 按防触电分类：

I.类工具：在这类工具中，它的防止触电保护不仅依靠基本绝缘，而且它还包含一个附加的安全保护措施，即把可触及的导电部分与设备中固定布线的保护（接地）导线联结起来，可触及的导电部分在基本绝缘损坏时不能变成带电。

Ⅱ.类工具：它的防止触电保护不仅依靠基本绝缘，而且它还包含附加的安全保护措施，例如双重绝缘或加强绝缘，不提供保护接地或不依赖设备条件。

Ⅲ.类工具：它的防止触电保护依靠由安全特低电压（42V/24V）供电和在工具内部不会产生比安全特低电压高的电压。

手持式电动工具： EN60745

台式电动工具： EN61029

家电类电动工具： EN60335 吹风机，割草机，打草机，热风枪等等

三.电动工具的结构和组成：

一般来说，电动工具都是由机壳、电动机、传动机构、手把、电源开关以及抗干扰元件、电源连接组件、工作头等7大部件组成。

1.机壳一般由塑料或金属件组成：

1.1 手持式工具一般使用塑料机壳，也有部分机器采用塑料与金属相结合而组成的机壳。

例如：冲击钻和曲线锯的外壳一般都是由塑料制作而成。角磨与电圆锯的外壳几乎都是塑料与铝制作而成。

1.2 台式工具一般使用金属外壳，其中最常用的是铝和铁。

例如：斜断锯的外壳主要是由铝材制作而成。切割机、台钻、砂轮机等的外壳主要是由铁制作而成。

2 电动机的分类：串励电机，感应电机，永磁电机。

2.1 串励电机；

串励电机的工作原理：

导线绕在定子上，通电后产生磁场。而转子上的导线在磁场中通电会产生侧向力，大小相等而方向相反的侧向力产生力矩，从而导致转子转动。

串励电机的主要特征：

对于手持式电动工具来说，一般都使用是串励电机。因为串励电机体积小、功率大，并且该种电机还具备软特性。

串励电机的软特性：转速越高，力矩越小。转速越小，力矩越大。这样正好符合钻孔的要求，就是钻大孔的时候，力矩要大一些，转速要慢一点。钻小孔的时候，力矩要小一些，转速要快一点。因为这样可以保证切削时的线速度相对合理。不然线速度太高，会烧毁钻头。线速度太低，会降低钻孔效率。

串励电机各个部分的作用：

定子的作用：定子线圈通电后产生交变磁场；

转子的作用：转子导线通电后，在磁场中会出现一个侧力，导致转子转动；

换向器作用：改变电流方向，保持转子力矩始终朝同一方向运转；

碳刷的作用：与换向器接触，改变电流方向，保持力矩始终朝同一方向运转；

风叶的作用：对电机进行散热。

问题一：热轧和冷扎的区别，以及对电机的影响原理；

电机的输入功率＝输出功率＋损耗功率

损耗功率＝定子铜损＋转子铜损＋1.15（定子铁损＋转子铁损）＋风摩损＋2.4×I（电刷压降损耗）

:定子铜损

:转子铜损

: 电气损耗: : 定子铁损＝磁滞损耗＋涡流损耗

:换向损耗＝定转子铁损的10％－20％

: 电刷损耗＝2.4V×I

总损耗 :风损

:风摩损耗: :轴承损耗

: 机械损耗: :电刷摩擦损耗

:电气转矩损耗（转子铁损）＝磁滞损耗＋涡流损耗＋谐波损耗

由于使用了不良的钢片，电机的铁损会很大。这样会导致整个机器的输出功率下降。输出功率的下降，会导致机器使用性能和效率的下降。

问题二：影响换向器火花大小的因素及对策；（比如电木铣火花大的原因是什么）；

造成火花的原因一般可以分为2种：

电磁原因：

1.换向线圈内环流的作用；电抗电势，换向电势，变压器电势。

减少电抗电势；

利用换向电势来抵消电感电势；

减少电枢反应的影响；

限止变压器电势；

2 片间电压过高及电枢反应影响；一般片间电压在10－15V，最大不要超过25V。对于24片换向器片间电压在19V。

机械原因：

1 转子不平衡；

2 换向器偏心或不圆；

3 电刷弹簧压力不够；

4 刷握与电刷配合不良；

5 化学因素；

造成不良火花的原因：短路、断路、换向器跳排、换向器失圆、机器振动、碳刷卡死或磨完等原因。

问题三：串激电机常见不良以及导致这些不良的原因。

1 电机擦铁；

2 轴承散架；

3 风叶与机壳相擦或断裂；

4 电机短路；

5 电机开路；

6 换向器跳排；

7 碳刷卡死等

2.2 感应电机；

2.3 永磁电机；

3 传动机构一般由齿轮、皮带、链条等机构组成。

也有部分电动工具是没有传动机构的，由转子轴直接输出进行工作，如电木铣。

对于大多数手持式电动工具来说，传动机构都是齿轮。

3.1 齿轮的类型一般可以分为：

圆柱齿轮：直齿圆柱轮、斜齿圆柱轮；

圆锥齿轮：直齿圆锥齿轮、螺旋圆锥齿轮（圆弧齿锥齿轮、延伸外摆线齿锥齿轮）；

3.2 齿轮传动的基本原理：

3.3 齿轮的材料：小齿轮一般使用40Cr，而大齿轮一般使用45＃钢。对于有FFU测试要求的冲击钻，一般要用高强度合金结构钢，如20CrMnTai、30CrMnTai。对于要求氮化处理的齿轮一般采用38CrMoAl等。

3.4 齿轮的热处理：

问题四：齿轮的硬度要求；调整硬度的方法以及原理；（比如如何分析修枝机音异和振动大的原因形成的机理，刀锯定位销断的原因有那些）；

齿轮的芯部硬度一般应控制在：HRC20--28。

小齿轮外部硬度一般应控制在：HRC48--52。

大齿轮外部硬度一般应控制在：HRC42—48。

手柄由主把手和辅助把手组成。

主手把是手持式电动工具不可缺少的一个组成部分。但是辅助手把要根据标准要求而定。如：

角磨砂轮片大于127mm的时候必须要有辅助把手；

辅助手把一般有2种：

螺纹连接式辅助把手：

卡箍连接式辅助把手：

电源开关及抗干扰元件主要由主开关、缓启动器、调速器、电容和电感等部件组成；

1.主开关:

主开关的种类：

调速与单速之分；

单极与双极之分；

主开关的基本质量要求：

分断能力；9I电流，50次不经过维修可以继续使用为合格；

寿命；5万次；

温升；小于55K；

为了保证以上特性，开关在结构上应该注意的几个方面：

终压力；对温升有影响；

开距；对分断能力有影响；

超程；对寿命有影响。

2.调速开关：

冲击钻的开关一般选用单断点的带自锁功能的调速开关。调速的原理就是通过改变电压来调节电机的转速。因为串励电机的转速与电压成正比，与磁通量和电机的匝数成反比。

3.缓启动开关:

缓启动是当电动工具开机的时候，电机缓慢加速直至最高转速的过程。缓启动过程的时间一般不超过3秒。缓启动的目的就是防止电动工具突然启动，导致扭矩突变，造成以外的伤害。另外缓启动可以减少突然开机后而给网路而带来的压降。这也是EMC要求的一个内容。缓启动一般用于功率较大的电动工具。对于冲击钻来说，一般不使用使用缓启动结构。

4.电容和电感等部件:

串励电机电动工具中的电容和电感完全是用于EMC要求的。增加了电容和电感，可以压制电动工具发出的干扰波。一般来说电感是用来压制高频干扰的，电容是用来压制低频干扰的。

问题五：开关方面的知识，调速开关的原理，软启动开关的原理，调稳速度开关的工作原理，半波和全波开关的原理等；

6.电源连接组件由导线、护套和插头等部件组成；

导线的种类与标识：

H 05 V V H2 - F 2 × 0.75mm2

导体的尺寸

保护导体

×：无黄绿线

G： 具有黄绿线

导体数量

导体形式

F 可弯曲电缆中的可弯曲导体

H 可弯曲性能好的导体

特殊结构

H 扁平、可分割电缆

H2 扁平、不可分割电缆

外绝缘材料：

V：聚氯乙稀

R：自然或合成橡胶

N：氯丁橡胶

绝缘材料

V：PVC（聚氯乙稀）

R：自然或合成橡胶

S：硅树脂橡胶

额定电压

03：300/300V

05：300/500V

03：450/750V

H表示 欧洲的协调标准。

例如：

H05VV-F 2×0.75mm2

05表示 额定电压等级是300/500V；

V表示 导线的绝缘材料是PVC（聚氯乙烯）；

V表示 导线外绝缘的材料是PVC（聚氯乙烯）；

F表示 导体形式是可弯曲电缆中的可弯曲导体；

2表示 导体的数量是2芯线；

0.75mm2表示：导体的尺寸是0.75mm2

H07RN-F 2×1.0mm2

07表示额定电压等级是450/750V；

R表示 导线的绝缘材料是自然或合成橡胶；

N表示 导线外绝缘的材料是氯丁橡胶；

1.0mm2 表示：导体的尺寸是1.0mm2。

电动工具上使用导线的选择；

导线品种的一般电动工具普遍选用PVC导线，但是下列情况例外：

A 外壳金属部件的温升大于75K的电动工具的导线；

B 连接水源电动工具的导线；

C 大类标准规定使用其他导线的电动工具。如电锤和大规格角磨规定使用氯丁橡胶。

导线截面积的选择：

6A及以下 选用0.75mm2导线

6－10A 选用1.0mm2导线

10－16A 选用1.5mm2导线

导线的联接方法：

导线的颜色规定：内导线的颜色欧洲标准是棕蓝线，棕色线是火线，蓝色线是零线，接地线是黄绿线。美洲标准是黑白线。棕色和黑色是火线，蓝色和白色是零线，绿色线是接地线。

导线护套：

导线护套的材料：PVC和橡胶。

导线护套的要求：

1）2000V/1min高压不得击穿；2）6KG重物, 2万次弯曲试验不开裂；3）长度尺寸大于5倍导线外径的尺寸。

插头：

插头的外形和结构比较复杂，我们现在最常用的插头是VDE认证德式插头。插头的材料一般是PVC或橡胶，或者是机械强度不低于以上2种的材料。

BS插头介绍：BS1363和BS1363A

优点：安全、通用、有极性、有保险丝、更换导线方便、拔插方便等。

工作头由作业工具与夹持机构组成；例如钻头与钻夹头、砂轮片与法兰盘等。

钻夹头：

钻夹头按夹紧方式来分，可以分为带钥匙钻夹头和手紧钻夹头。

钻夹头按夹持范围来分，可以分为6mm、10mm、13mm、16mm、20mm等规格的夹头。

钻夹头按连接方式来分，可以分为2种：

螺纹连接：英制：1/2-20UNF 3/8-24UNF 公制：M12×1.25 M10×1.0

锥柄连接：莫氏圆锥柄：B12、B16、B18 贾各圆锥柄：J2；

钻夹头按工作类型来分：

10mm夹头 13mm夹头 16mm夹头

轻型夹头：最大外径尺寸：34/34mm 43/42.7mm 51/ mm

中型夹头：最大外径尺寸: 38/38mm 46/46 mm 53/52 mm

重型夹头：最大外径尺寸: 43/42.7mm 53/52 mm 57/57 mm

注：前面的是中国标准，后面的是德国标准。

钻夹头的基本要求：

夹头的晃动：

10－13mm夹头晃动不大于0.3mm，

16mm夹头晃动不大于0.35mm。

10mm夹头用10×95mm棒；

13mm夹头用13×105mm棒；

16mm夹头用 16×110mm棒。棒的硬度要求达到HRC55。

夹头的输出扭矩：

10mm夹头，输入11.5NM，输出大于6.5NM；

13mm夹头，输入13NM，输出大于8.5NM；

10mm夹头，输入15NM，输出大于10.5NM。

问题六：冲击钻夹头的种类以及工作原理，夹头失效原因及分析：

钻头：

钻头一般可以分为：木工钻、建工钻、麻花钻；

四电动工具评估的内容：

问题七：请就一个产品进行全面的结构检查的注意事项，检查和控制的重点是什么

外观的评估：

造型的评估：

外观的评估：

2 手感的评估；

附件装配难易程度的评估

机器舒适性评估：

噪音、振动的评估：

3 功能的评估；

功能齐全性评估；

工作精度的评估；

4 安全的评估；

问题八：爬电距离、电气间隙和绝缘穿通距离的要求以及在实际操作中注意事项（最好结合实物讲解）;

5 性能的评估；

5.1）参数的评估；

5.2）结构的评估：

5.3）内在性能的评估（试验评估）：

a) 温升试验：就是测量工具在正常使用中不应该达到过高的温度。

b) 耐久试验：就是考核工具在持续的正常使用中，不致于发生会有损于符合安全标准要求的电气或机械故障。

c) 导线弯曲：保证机器在正常使用期间导线和护套不应该有过量的损坏。手持式电动工具都要进行20000次的导线弯曲试验，试验后检查导线不可断线10％以上。

d) 跌落试验：主要考核工具是否有足够的机械强度。

e) EMC测试：测量机器发出的电磁干扰是否超过标准规定的要求。其他电磁干扰是否影响机器正常的运行。机器启动是对网络电压的冲击是否要与规定的要求。

f) 寿命试验： 主要考核电机和齿轮等部件应该拥有的寿命。

g) 使用试验： 主要考核工具在实际使用情况下，是否能满足用户使用的要求。

试验室人员需要了解的问题：

1.爬电距离、电气间隙和绝缘穿通距离的要求以及在实际操作中注意事项（最好结合实物讲解）；

2.影响换向器火花大小的因素及对策；（比如电木铣火花大的原因是什么）

3.开关方面的知识，调速开关的原理，软启动开关的原理，调稳速度开关的工作原理，半波和全波开关的原理等；

4.齿轮的硬度要求；调整硬度的方法以及原理；（比如如何分析修枝机音异和振动大的原因形成的机理，刀锯定位销断的原因有那些）；

5.串激电机常见不良以及导致这些不良的原因；

6.热轧和冷扎的区别，以及对电机的影响原理；

7.请就一个产品进行全面的结构检查的注意事项，检查和控制的重点是什么；

8.冲击钻夹头的种类以及工作原理，夹头失效原因及分析；

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