回轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)的設(shè)計說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、緒論錯誤!未定義書簽。</p><p>　　1.1打孔機(jī)簡介與種類錯誤!未定義書簽。</p><p>　　1.2打孔機(jī)得發(fā)展情況錯誤!未定義書簽。</p><p>　　1.3.研究得背景與意義錯誤!未定義書簽。</p><p&

2、gt;　　二、 總體設(shè)計方案確定及動力元件選擇錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.1總體設(shè)計的要求錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.2機(jī)型與傳動形式得選擇錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.2.1機(jī)型得選擇錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.2.2傳動形式的選擇錯誤!未定義書簽。</p>

3、<p>　　2.3 打孔機(jī)的整體布局錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.3.1打孔機(jī)得總體布局錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.3.2打孔機(jī)的驅(qū)動和動力輸入方式錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.3.3打孔機(jī)整體參數(shù)確定錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.4鉆機(jī)的功能單元及實現(xiàn)方法錯誤

4、!未定義書簽。</p><p>　　2.4.1鉆具錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.4.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.5 電動機(jī)的選型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　三、 減速裝置設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.1傳動比確定及各級傳動比分配錯誤!未定

5、義書簽。</p><p>　　3.2 運動參數(shù)及動力參數(shù)計算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2.1 計算各軸轉(zhuǎn)速錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2.2 計算各軸的功率錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2.2 計算各軸的功率錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.3 齒輪傳動

6、的設(shè)計計算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.3.1 第一級齒輪傳動副的設(shè)計計算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.3.2第二級齒輪傳動副的設(shè)計計算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.3.3 三級齒輪傳動副的設(shè)計計算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.4 傳動軸的設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p&g

7、t;<p>　　3.4.1第一傳動軸的設(shè)計及計算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.4.2第二軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.4.3三軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.5減器箱體結(jié)構(gòu)尺寸錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.5.1結(jié)構(gòu)尺寸錯誤!未定

8、義書簽。</p><p>　　3.5.2油標(biāo)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.5.3通氣罩錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.5.4.螺塞錯誤!未定義書簽。</p><p>　　四、鏈傳動設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　4.1鏈傳動的特點錯誤!未定義書簽。</p>

9、<p>　　4.2鏈的類型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　4.3鏈傳動選擇錯誤!未定義書簽。</p><p>　　五、支架的設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.1.機(jī)架設(shè)計準(zhǔn)則錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.2.支架的效核錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.2

10、.1錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3梁的效核錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3.1梁的強度效核錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.4傳動輪的設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　六、鉆桿鉆頭的設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.1鉆桿在擴(kuò)孔時的作用錯誤!未

11、定義書簽。</p><p>　　6.2擴(kuò)孔器錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.3轉(zhuǎn)速的確定錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.4鉆進(jìn)液量的確定錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.5管線回拖工藝錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.6導(dǎo)向鉆進(jìn)錯誤!未定義書簽。</p>

12、<p>　　6.6.1鉆孔回擴(kuò)時鉆進(jìn)液的作用錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.6.3泥漿的驀本性能錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.6.4泥漿處理劑錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.7沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)原理錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.7.1沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)碎巖特點錯誤!未定義書簽。&

13、lt;/p><p>　　6.7.2沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)優(yōu)點錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.7.3沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時碎巖工具作用的應(yīng)力分布錯誤!未定義書簽。</p><p>　　七、鉆頭的設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　7.1吹洗孔和排粉槽錯誤!未定義書簽。</p><p>　　7.2鉆頭體硬度錯誤!未

14、定義書簽。</p><p>　　7.3鉆頭布齒錯誤!未定義書簽。</p><p>　　7.4擴(kuò)孔鉆頭錯誤!未定義書簽。</p><p>　　7.5力學(xué)模型中的幾個簡化處理量錯誤!未定義書簽。</p><p>　　7.6模型建立錯誤!未定義書簽。</p><p>　　7.7小結(jié)錯誤!未定義書簽。</p&g

15、t;<p>　　八、底座的設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　結(jié)束語錯誤!未定義書簽。</p><p>　　參考文獻(xiàn)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　翻譯部分錯誤!未定義書簽。</p><p>　　英文原文錯誤!未定義書簽。</p><p>　　中文譯文錯誤!未定義書簽。<

16、/p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　一、緒論</b></p><p>　　1.1打孔機(jī)簡介與種類</p><p>　　打孔機(jī)械廣泛應(yīng)用與橋梁建筑、道路施工等諸多領(lǐng)域。目前，打孔機(jī)械已發(fā)展成為品種眾多、門類齊全的專業(yè)化機(jī)械。</p><p>　　打孔機(jī)的發(fā)展也與其

17、他機(jī)械發(fā)展一樣經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。</p><p>　　打孔技術(shù)起源于我國。根據(jù)古書《川鹽紀(jì)要》記載，我國早在2200多年前的秦代就開始利用鉆探技術(shù)鑿井取鹽。后來鉆探技術(shù)流傳到歐、美。而近代的鉆探技術(shù)在歐、美發(fā)展迅速。</p><p>　　早期的打孔機(jī)是由人力驅(qū)動的簡單沖擊式機(jī)械，經(jīng)長期不斷演變、發(fā)展，成為現(xiàn)代具有機(jī)動動力驅(qū)動的各種沖擊式鉆機(jī)。沖擊式打孔機(jī)作為唯一曲鉆探機(jī)械，在世界上一直

18、沿用了相當(dāng)長的歷史時期。這種打孔機(jī)有如下缺點：效率低，只能鉆垂直孔；打孔過程中不能及時排出巖屑、土壤等。隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，這種打孔機(jī)已逐漸不能適應(yīng)要求。l 9世紀(jì)中期以后，出現(xiàn)了回轉(zhuǎn)式的打孔機(jī)?；剞D(zhuǎn)式打孔機(jī)具有鉆進(jìn)效率高，能鉆進(jìn)各種傾角的鉆孔；有利于多種鉆探工藝和方法的使用等優(yōu)點，因此發(fā)展很快，井迅速在鉆探、穿孔領(lǐng)域中占據(jù)了主導(dǎo)地位。</p><p>　　鉆探技術(shù)雖然起源于我國，并在古代曾有一段興盛時期．但

19、后來由于經(jīng)歷封建社會的漫長歲月．一直停滯不前，到1949年解放時，我國仍沒有自己的鉆探穿孔機(jī)械制造業(yè)。舊中國遺留下來的各類鉆探穿孔機(jī)也不足百臺，新中國成立后，我國的鉆探穿孔機(jī)械制造業(yè)從無到有、從小到大逐步得到漣勃發(fā)展。40多年來，我國的鉆探機(jī)械發(fā)展過程大致可分為三個階段。</p><p>　　第一階段為50代，是建國初期。新中國剛誕生時，百廢待興，為了盡快恢復(fù)相發(fā)展生產(chǎn)，一方面從國外引進(jìn)了部分鉆機(jī)及配套設(shè)備，另一

20、方面積極籌建自己的鉆探穿孔機(jī)械生產(chǎn)廠和研究設(shè)計隊伍。</p><p>　　第二階段為60年代，是自行設(shè)計和研制階段。經(jīng)過解放后十年的艱苦奮斗，到50年代末，我國已逐步走上自行設(shè)計和制造鉆探穿孔機(jī)械的通路。在這一階段，我國不僅可以生產(chǎn)鉆探穿孔工具和輔助設(shè)備，同時，在引進(jìn)液壓鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，通過仿制和研制出一批具有我國特點的鉆機(jī)。</p><p>　　第三階段為70年代以后，是我國鉆探穿孔機(jī)械蓬

21、勃發(fā)展的時期。70年代以來，我國國民經(jīng)濟(jì)有了較大的發(fā)展，國家各項公路、橋梁建設(shè)迅速發(fā)展，各種鉆探穿孔工作量大大增加。在這種形勢下，我國的鉆探穿孔機(jī)械制造業(yè)也得到迅猛的發(fā)展?，F(xiàn)在，我國不僅可以成套生產(chǎn)各種鉆深機(jī)械，而且有許多產(chǎn)品已形成具有我國特點的系列。產(chǎn)品的品種逐漸齊全、質(zhì)量不斷提高、性能也更加完善。某些產(chǎn)品已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，并開始進(jìn)入國際市場。</p><p>　　打孔機(jī)的分類很多，采用的鉆進(jìn)方法不同，

22、鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)和組成有較大的區(qū)別。按各種鉆進(jìn)方法不同鉆孔機(jī)可分為以下幾種：</p><p>　　1、沖擊式打孔機(jī) 通過鉆頭周期性的運動沖擊破碎土壤、巖石。</p><p>　　2、回轉(zhuǎn)式打孔機(jī) 通過鉆頭在孔底回轉(zhuǎn)而破碎土壤、巖石的鉆機(jī)稱為回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)可以完成多種類型的鉆孔，是目前數(shù)量最多的一種鉆機(jī)。</p><p>　　3．振動式打孔機(jī) 它是采用扳動器迫

23、使鉆具產(chǎn)生軸向周期性振動，依靠振動所產(chǎn)生的力使鉆頭吃入地層，實現(xiàn)鉆進(jìn)。振動式鉆機(jī)適用于松軟地層鉆進(jìn)。</p><p>　　4．復(fù)合式打孔機(jī) 具備兩種以上鉆進(jìn)方法的鉆機(jī)視為復(fù)合式鉆機(jī)。常用的有沖擊—回轉(zhuǎn)復(fù)合式鉆機(jī)及沖擊—回轉(zhuǎn)—振動—靜壓復(fù)合式鉆機(jī)。</p><p>　　1.2打孔機(jī)得發(fā)展情況</p><p>　　早期得打孔機(jī)是由人力驅(qū)動得簡單沖擊式機(jī)械，經(jīng)長期不斷演

24、變、發(fā)展，成為現(xiàn)代具有機(jī)動動力驅(qū)動的各種沖擊式鉆機(jī)。沖擊式打孔機(jī)作為唯一的鉆探機(jī)械，在世界上一直沿用了相當(dāng)長的歷史時期，這種鉆機(jī)鉆孔有如下缺點：效率低；無法取出完整的巖芯；打孔過程中不能及時排出泥漿等。隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，這種打孔機(jī)機(jī)已逐漸不能適應(yīng)要求。19實際中期以后，出現(xiàn)了回轉(zhuǎn)式打孔機(jī)?；剞D(zhuǎn)式打孔機(jī)具有鉆進(jìn)效率高；可取出完整的巖芯；能鉆進(jìn)各種傾角的鉆機(jī)；有利于各種鉆探工藝和方法的使用等優(yōu)點，因此發(fā)展很快，并迅速在鉆探領(lǐng)域占據(jù)了主

25、導(dǎo)地位。</p><p>　　近年來，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，打孔機(jī)自動化的進(jìn)程也在加快。目前，俄、日、美等過已經(jīng)研制出由電子計算機(jī)程序控制的全自動打孔機(jī)：另外，有不少國家正在研究新式鉆巖技術(shù)，如電子束鉆、爆炸鉆、高壓水射流鉆、激光鉆、火箭噴射鉆、彈射鉆等等。一旦這些心的鉆巖方法研究成功，打孔機(jī)也將再次產(chǎn)生根本性的變故。</p><p>　　由打孔機(jī)的發(fā)展過程可以看出。打孔機(jī)的發(fā)展取決于兩

26、個因素：（1）打孔方法和打孔工藝的發(fā)展；（2）冶金工業(yè)、機(jī)械制造和電子工業(yè)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。</p><p>　　1.3.研究得背景與意義</p><p>　　3.1研究的背景、意義與內(nèi)容</p><p>　　據(jù)國家統(tǒng)計局的資料顯示，2000年，全國共有城市666個，其中100萬人口以上的城市有34個，我國的城市人口達(dá)到4.5億人，城市人口的增加，將使市政基礎(chǔ)設(shè)施的

27、增容改造工程量大幅度增加。近幾年來，我國一直在重點建設(shè)陜北、西南、新疆等地的油、氣輸送管道，僅新疆庫車一郡善輸油管道一處就有3.68公里管線需穿越江河、公路、鐵路。另外，我國的電信、燃?xì)狻⒐?、電力、有線電視等部</p><p>　　「〕每年都有大量的管線需要鋪設(shè)。所有這一切，均為非開挖技術(shù)提供了廣闊的用武空間，作為非開挖領(lǐng)域最具活力的定向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)，其前景更為可觀。</p><p>　

28、　受施工設(shè)備和技術(shù)的限制，國內(nèi)定向鉆進(jìn)鋪管主要用于粘土、亞粘粉沙土、回填土等松軟地層或含有少量卵礫的地層。由于施工設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場需要，制、開發(fā)以及相應(yīng)的工藝。</p><p>　　每年都有不少施工單位因此而放棄施工任務(wù)，僅中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所就巖石定向鉆進(jìn)非開挖鋪管一項一年就放棄工程量約400萬元，盡管國外有可完成相應(yīng)地層施工的設(shè)備，但價格奇高，單套設(shè)備300一500萬元，一般施工單位根本無力承受。

29、因此，開發(fā)符合中國國情的定向鉆進(jìn)鋪管設(shè)備和工藝就成為中國鉆掘工程技術(shù)人員的一項使命?？茖W(xué)技術(shù)部科研院所技術(shù)開發(fā)專項資金項目“西部地區(qū)復(fù)雜地層非開挖新工藝及新器具研究”(NCSTE一2001一JKZX一185在此背景下孕育而出。作為該課題的子項目一一巖層定向鉆進(jìn)非開挖技術(shù)，重點研究巖層中新鉆具的研制、開發(fā)以及相應(yīng)的工藝。</p><p>　　2打孔機(jī)得特點及設(shè)計要求</p><p>　　打孔

30、機(jī)與其他機(jī)械育某些共同之處，但鉆機(jī)具有獨特的生產(chǎn)對象和使用條件．因而形成自身的一些特點。其王耍特點反映在以下幾方面：</p><p>　　1.打孔方法扣鉆進(jìn)工藝的多樣性 </p><p>　　鉆機(jī)生產(chǎn)采用的鉆近方法扣鉆近工藝晝多種多樣的．就鉆近方法而言，按破碎巖石的方式可分為沖擊．回轉(zhuǎn)．振動．復(fù)合式幾種；采集用的破巖材料分為：鉆粒鉆進(jìn)、硬合金鉆進(jìn)、金剛石鉆進(jìn)。超硬材料鉆進(jìn)；按是否取芯又分為

31、取芯鉆進(jìn)和全面鉆進(jìn)，就鉆進(jìn)工藝而言按照沖洗液循環(huán)方式可分為正循環(huán)鉆進(jìn)，局部反循環(huán)鉆進(jìn)及全孔反循環(huán)鉆進(jìn)，全孔反循環(huán)鉆進(jìn)工藝又分為水力反循環(huán)，氣舉反循環(huán)‘按照取芯方法可分為常規(guī)提鉆取芯、連續(xù)取芯、繩索取芯。而且隨著鉆探生產(chǎn)的發(fā)展，抖技的進(jìn)步，會出現(xiàn)更多的鉆探方法和鉆進(jìn)工藝。對于某一種具體的鉆機(jī)，不可能實現(xiàn)所有的鉆進(jìn)方法和鉆近工藝。這就產(chǎn)生了能實現(xiàn)不同鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝的各種類型的鉆進(jìn)。 </p><p>　　2.使用

32、條件的復(fù)雜性 </p><p>　　鉆進(jìn)工作的區(qū)域廣泛，從平原到山區(qū)，從陸地到海洋，從地面到地下，從熱帶到寒帶， 幾乎地球上的每個地方都可能是鉆進(jìn)工作的地方。不同地區(qū)有不同的環(huán)境、氣候條件，這就帶來了鉆進(jìn)使用條件的復(fù)雜性。加之鉆進(jìn)屬露天作業(yè)機(jī)械，作業(yè)對象為巖石，一般使用易產(chǎn)生污染的泥漿作沖洗液，這進(jìn)一步造成鉆進(jìn)工作條件的惡化。為適應(yīng)這些條件，鉆進(jìn)必須滿足一些特殊的要求。</p><p>　

33、　3.類型與結(jié)構(gòu)的多樣性</p><p>　　由于咱國家需要完成不同類型、不同目的的鉆孔，加之鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝的多樣性，使用條件的復(fù)雜性，要求鉆機(jī)有多種類型和不同的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)不完全統(tǒng)計，目前世界上各種類型的鉆機(jī)達(dá)上千之多，而且有很多類型差異很大。</p><p><b>　　4.生產(chǎn)小批量性</b></p><p>　　打孔機(jī)相對交通運輸

34、、建筑、輕工業(yè)等機(jī)械生產(chǎn)的批量小，特別是一些特殊用途的打孔機(jī)生產(chǎn)數(shù)量更少，</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的鉆孔機(jī)屬于回轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，主要可應(yīng)用于短距離路面下方以及建筑物下方的非開挖管道鋪設(shè)施工。整個設(shè)計由總體方案設(shè)計、機(jī)械傳動系統(tǒng)布置、動力部件及連接件選型、鉆管支架布置設(shè)計、鉆管及鉆頭設(shè)計以及鉆進(jìn)土壤的排出裝置設(shè)計組成，著重進(jìn)行了傳動系統(tǒng)中減速裝置設(shè)計及較核計算。 </p><

35、p>　　二、 總體設(shè)計方案確定及動力元件選擇</p><p>　　2.1總體設(shè)計的要求</p><p>　　打孔機(jī)是直接用于鉆孔的機(jī)械，設(shè)計打孔機(jī)時，首先應(yīng)以保證設(shè)計的打孔機(jī)能高效、地質(zhì)、安全、低耗完成鉆孔為前提，使設(shè)計的打孔機(jī)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，具有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。在進(jìn)行具體設(shè)計時，應(yīng)以滿足下述的 要求為依據(jù)。</p><p>　　打孔機(jī)的性能及其參數(shù)應(yīng)

36、具有廣泛的適應(yīng)性，能根據(jù)不同地層，不同鉆進(jìn)方法及不同的鉆頭類型和結(jié)構(gòu)實現(xiàn)合理的鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)。</p><p>　　要配備必要的檢測及指示儀表，以便及時掌控和控制打孔機(jī)的運轉(zhuǎn)和孔內(nèi)鉆進(jìn)情況</p><p>　　打孔機(jī)應(yīng)能傳遞足夠的動力，保證各工作機(jī)構(gòu)正常工作的性能</p><p>　　應(yīng)具有較強的孔處理孔內(nèi)事故的能力和完成特種功能的性能。</p><

37、;p>　　運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，震動小，打孔時對鉆桿的導(dǎo)向性好。</p><p>　　自動化、機(jī)械化程度要高；鉆進(jìn)過程中最理想的是打孔機(jī)能根據(jù)孔內(nèi)情況自動調(diào)節(jié)和控制打孔參數(shù)；及時選擇、調(diào)整和保持最優(yōu)鉆進(jìn)工程。</p><p>　　為提高打孔機(jī)生產(chǎn)可靠性，應(yīng)設(shè)備必要的過載保護(hù)裝置和互鎖機(jī)構(gòu)；重要機(jī)構(gòu)要配備重復(fù)裝置。</p><p>　　打孔機(jī)還應(yīng)滿足機(jī)械設(shè)備的一般要求“&l

38、t;/p><p>　　a具有足夠的強度、剛度和耐久性；</p><p>　　b傳動效率高、能耗少；</p><p>　　C對使用環(huán)境條件使用性好，能在惡劣的環(huán)境下正常工作；</p><p>　　D結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、便于維修；</p><p>　　E拆裝方便、搬遷容易、便于維修；</p><p>　

39、　F標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化程度高；</p><p>　　G操作簡便、勞動強度小</p><p>　　h、造型美觀．對環(huán)境污染小。為文明生產(chǎn)創(chuàng)造條件! </p><p>　　2.2機(jī)型與傳動形式得選擇</p><p>　　2.2.1機(jī)型得選擇</p><p>　　打孔機(jī)是屬于工程用的。工程鉆探包括工程偵查和工程施工鉆探，

40、但不管是工程斟查還是工程施工，其打開深度都不大，多數(shù)打孔機(jī)都在數(shù)十米以內(nèi)。鉆孔的施工周期很短，搬遷 頻繁，工程斟查打孔直徑多在200mm以內(nèi)。工程鉆探多遇地層基本為第四紀(jì)地層、人工填造地層及風(fēng)化、半風(fēng)化基巖層，一般較松軟、破碎。工程施工打孔機(jī)在多少情況下為密集不知，而且是個場地狹窄，還要受到環(huán)保的限制，給施工帶來一定的難度。</p><p>　　為滿足工程鉆探的要求，工程鉆機(jī)形成了如下的特點；</p>

41、<p>　　打孔機(jī)類型繁多，由于工程鉆探服務(wù)領(lǐng)域廣泛。鉆孔的類型多樣，促進(jìn)了工程機(jī)電多品種、多類型化。</p><p>　　打孔方法和鉆進(jìn)工藝的多樣性，打開方法和鉆進(jìn)工藝的多樣性是為了適應(yīng)鉆進(jìn)不同地層和不同類型工程孔的需要，工程打孔機(jī)可采用沖擊、回轉(zhuǎn)、振動、靜壓等鉆進(jìn)方法</p><p>　　2.2.2傳動形式的選擇</p><p>　　不同的傳動方式

42、，不僅會造成打孔機(jī)總體結(jié)構(gòu)型式的差異，而更重要是關(guān)系到打孔機(jī)性能好壞、制造難易、成本高低、使用及維修保養(yǎng)的方便程度。設(shè)計打孔機(jī)時，應(yīng)根據(jù)各種傳動方式的特點。考慮鉆機(jī)用途、性能、使用、制造、維修等方面的要求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展情況加以正確選擇。</p><p>　　目前打孔機(jī)中使用的傳動方式有機(jī)械傳動、液壓傳動和氣壓傳動。</p><p>　　機(jī)械傳動具有結(jié)構(gòu)簡單；傳動可靠；傳動效率高；易于加工和

43、制造，成本低；便于大功率傳遞優(yōu)點。但具有體積和質(zhì)量大；不便于遠(yuǎn)距離傳動；布置不及液壓和氣壓傳動靈活；在傳動中有較大的振動和沖擊等問題。</p><p>　　在打孔機(jī)中，機(jī)械傳動是最常用的傳動方式，但純機(jī)械傳動式的打孔機(jī)已逐漸減少，目前，只有是在結(jié)構(gòu)比較簡單的輕便淺孔打孔機(jī)中應(yīng)用。本次設(shè)計得道路地下打孔機(jī)，便可以采用此種傳方式。</p><p>　　2.3 打孔機(jī)的整體布局</p>

44、;<p>　　2.3.1打孔機(jī)得總體布局</p><p>　　打孔機(jī)的總體布局是打孔機(jī)設(shè)計的重要內(nèi)容，直接影響鉆機(jī)的性能和質(zhì)量?？傮w布局與各種部件的結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)的確定是密切相關(guān)的。設(shè)計時，要對各部件的結(jié)構(gòu)、傳動方案、各部件間的相對位置關(guān)系、連接固定方式進(jìn)行綜合分析，進(jìn)行多方案的對比，從中選擇理想的總體布局方案。</p><p>　　2.3.2打孔機(jī)的驅(qū)動和動力輸入方式<

45、;/p><p>　　打孔機(jī)的驅(qū)動方式：單獨驅(qū)動</p><p>　　打孔機(jī)的輸入方式：直線輸入 打孔機(jī)的輸入軸和動力機(jī)的輸出軸布置在一條直線上，二者之間常采用彈性或半彈性聯(lián)軸器、法蘭盤、液力變矩器的直接輸入方式，此種輸入方式傳動效率高、軸及軸承受力條件好、結(jié)構(gòu)緊湊。但過載保護(hù)和動力機(jī)的互換性較差，適用于單獨驅(qū)動方式。</p><p>　　2.3.3打孔機(jī)整體參數(shù)確定&

46、lt;/p><p>　　打孔鉆機(jī)工作參數(shù)主要指鉆具施予孔底得軸推(壓)力、鉆具得回轉(zhuǎn)速度、扭矩和排渣風(fēng)量等。合理的選擇這些參數(shù)，不僅能獲得最高的鉆孔效率，還能延長鉆具得使用壽命。合理的鉆機(jī)工作參數(shù)與鉆頭直徑、孔向、巖石堅固性、空氣壓力、沖擊頻率以及鉆頭結(jié)構(gòu)形式等因素有關(guān)，至今而未掌握其規(guī)律。因此，只能根據(jù)生產(chǎn)或用經(jīng)驗公式來計算它得工作參數(shù)。</p><p>　　2.3.3.1軸推力</p

47、><p>　　合理得軸推力 潛孔鑿巖也主要是靠鉆頭得沖擊能量來破碎巖（礦）石，鉆頭回轉(zhuǎn)只是用來更換位置，避免重復(fù)破碎。因此，潛孔鑿巖不許愿很大得軸推力。軸推力過大，不僅易產(chǎn)生劇烈震動，還會加速硬質(zhì)合金得磨損，使鉆頭過早損壞;軸推力過小，則鉆頭不能與巖（礦）石很好地接觸，影響沖擊能量得傳遞效率，甚至導(dǎo)致沖擊器不能正常工作，低氣型潛孔鉆機(jī)得合理周推理可用以下經(jīng)驗公式計算：</p><p>　　

48、PH=（30~35）DF （2---1）</p><p>　　式中 PH-------合理得軸推力，N；</p><p>　　D-------鉆孔直徑，cm;</p><p>　　f-------巖石普氏硬度系數(shù)，f=σD|10</p><p>　　式中 σD----抗壓強度，10-1M

49、pa。</p><p>　　根據(jù)f值的大小，普氏將所有得演示劃分為10個等級，如2--1表所示。</p><p>　　根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗，低氣壓型潛孔鉆機(jī)得軸推力又可按表2---2選取。</p><p>　　2.3.3.2調(diào)節(jié)推力得計算 </p><p>　　潛孔鉆機(jī)鉆孔時，鉆進(jìn)部分（含鉆具和回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)）得自重施予孔底有一個力（向下鉆時為正，向

50、上鉆時為負(fù)），它會影響合理軸推力得大小。同時，在鉆進(jìn)時鉆桿與孔壁之間還有摩擦阻力，所以潛孔鉆機(jī)必須設(shè)有調(diào)壓機(jī)構(gòu)，以便調(diào)節(jié)施予鉆具上得作用力（推力）。調(diào)壓機(jī)構(gòu)施予鉆具上的調(diào)節(jié)推（壓）力按下公式計算：</p><p>　　PT=PH-gMsinβ+gμMcosβ+R （2---2）</p><p>　　式中 PT------施予鉆具上得調(diào)節(jié)推（壓）力，N;<

51、;/p><p>　　PH-----計算得合理軸推力。，N；</p><p>　　M------鉆進(jìn)部件得質(zhì)量，kg；</p><p>　　Β------孔向與水平面所成得夾角，（°）；</p><p>　　μ------摩擦系數(shù)，一般取μ=0.25；</p><p>　　R------沖擊器鉆頭得反彈力，其值為活

52、塞在每一工作循環(huán)中使氣缸返回到初始位置所需的最小軸推力，N；</p><p>　　g------重力加速度，m|s。</p><p>　　如向上鉆孔時，則（2--2）式等號右邊第二項為“+”號。</p><p>　　當(dāng)PR為負(fù)值時，表明鉆進(jìn)部件自重施予孔底得軸推力大于PH，必須通過調(diào)壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行減壓鉆進(jìn)；反之，則需加壓，進(jìn)行加壓鉆進(jìn)。當(dāng)PR為零時，表明只靠鉆進(jìn)部件得自

53、重力即可合理鉆進(jìn)，無需調(diào)壓。</p><p>　　2.3.3.3鉆具的回轉(zhuǎn)速度</p><p>　　鉆頭每沖擊一次，只能破碎一定范圍得巖石。當(dāng)鉆具轉(zhuǎn)速過高時，在兩次鑿痕之間，勢必留下一部分未被沖擊破碎的巖瘤，使回阻力增大，鉆具震動加劇，鉆頭磨損加快，因沒有充分利用鉆頭得沖擊能量，鉆速降低。鉆具得最優(yōu)轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)當(dāng)根據(jù)鉆頭兩次沖擊之間既不留巖瘤，又不產(chǎn)生重復(fù)破碎來確定。然而，這個合理得轉(zhuǎn)角與鉆頭直

54、徑、巖石性質(zhì)、沖擊能量、沖擊頻率、軸推力、鉆頭結(jié)構(gòu)以及硬質(zhì)合金片（柱）得磨損程度等諸多因素有關(guān)，很難做出準(zhǔn)確得計算，通常只能根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗和試驗方法確定。</p><p>　　根據(jù)國內(nèi)潛孔鉆機(jī)得使用經(jīng)驗和參考國外資料，鉆具得合理轉(zhuǎn)速可按表2---3選取，或用下列經(jīng)驗公式計算；</p><p>　　n1=（6500|D）0.78~0.95 （2-----3）

55、</p><p>　　式中 n1----鉆具得合理轉(zhuǎn)數(shù)，r|min；</p><p>　　D-----鉆孔直徑，mm。</p><p>　　表2----3回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)與鉆頭直徑得關(guān)系</p><p>　　2.3.3.4鉆具得回轉(zhuǎn)扭矩</p><p>　　鉆具得回轉(zhuǎn)扭矩主要用來克服鉆頭與孔底巖石得摩擦阻力矩與剪切阻力矩

56、、鉆具與孔壁得摩擦阻力矩，以及因裂隙等引起的夾鉆阻力矩等。因此，鉆具回轉(zhuǎn)力矩得大小與孔徑得大小、巖石性質(zhì)、鉆頭形狀、軸推力和回轉(zhuǎn)速度的大小等因素有關(guān)。根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)實踐得總結(jié)，回轉(zhuǎn)扭矩與鉆孔直徑得關(guān)系可按表2----4確定，也可按下列公式計算。</p><p>　　M=KMD2|8.5 (2-----4)</p><p>　　式中 M---

57、--------鉆具得回轉(zhuǎn)扭矩，N.m；</p><p>　　D-----------鉆孔直徑，mm；</p><p>　　KM--------力矩系數(shù)，KM=0.8~1.2，一般取KM=1</p><p>　　表2---4鉆頭直徑與回轉(zhuǎn)扭矩得關(guān)系</p><p>　　2.4鉆機(jī)的功能單元及實現(xiàn)方法</p><p>　

58、　一般由鉆具、回轉(zhuǎn)供奉系統(tǒng)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)等組成。為了控制和操作這幾個機(jī)構(gòu)，設(shè)置了液壓系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.4.1鉆具</b></p><p>　　潛孔鉆具 ，主要由鉆頭、潛孔器和鉆桿組成。</p><p>　　在鉆孔作業(yè)中，沖擊器得活塞不斷將其沖擊能量通過鉆頭施予孔底巖（礦）石，而整個鉆具又隨同鉆機(jī)得

59、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動，使直接破碎巖（礦）石的工具---鉆頭連續(xù)旋轉(zhuǎn)、間歇沖擊巖（礦）石。隨著炮孔的延伸，沖擊器通過推進(jìn)機(jī)構(gòu)也不斷地向孔底移動，所以有潛孔沖擊器之稱，有的書中把鉆頭也包括在潛孔沖擊器內(nèi)。</p><p><b>　　2.4.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是安裝和支撐主支臂、使主支臂沿水平軸或者垂直軸旋轉(zhuǎn)、使推進(jìn)器翻轉(zhuǎn)得機(jī)構(gòu)，通過回轉(zhuǎn)運動，使

60、鉆壁和推進(jìn)器的動作范圍達(dá)到巷道達(dá)到巷道掘進(jìn)所需得鉆孔工作區(qū)得要求。</p><p>　　常見得回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有以下幾種結(jié)構(gòu)形式。</p><p><b>　　轉(zhuǎn)柱；</b></p><p><b>　　螺旋幅式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</b></p><p>　?。?）齒輪齒條式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</p><p

61、>　　為了滿足打孔工藝要求，提高鉆孔精度，幾乎所有現(xiàn)代鉆車得鉆壁都裝設(shè)了自動平移機(jī)構(gòu)，打孔機(jī)的平移機(jī)構(gòu)是指當(dāng)鉆壁移動時，托架和推進(jìn)器隨機(jī)保持平行移位得一種機(jī)構(gòu)，簡稱平移機(jī)構(gòu)。</p><p>　　在鉆車中常用得平移機(jī)構(gòu)，有機(jī)械式平移機(jī)構(gòu)和液壓平移機(jī)構(gòu)兩大類。屬于機(jī)械式平移機(jī)構(gòu)的有：箭式、平面四連桿式和空間四連桿等幾種；屬于液壓平移機(jī)構(gòu)得有：無平移引導(dǎo)缸式和有平移引導(dǎo)缸式等。箭式平移機(jī)構(gòu)因外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)繁

62、冗和鑿巖盲區(qū)較大，故已被淘汰。</p><p>　　該鉆孔裝置設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，主要應(yīng)用于土質(zhì)成分的地下短距離鉆孔施工。</p><p>　　整個鉆孔機(jī)設(shè)備主要由動力元件、減速裝置、鏈傳動裝置、鉆管推進(jìn)裝置、鉆管及鉆頭等部件組成。其工作裝置結(jié)構(gòu)如圖1-1，其中</p><p>　　1-電動機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-減速器 4-傳動鏈 5-鉆管 6-支架</p&

63、gt;<p>　　鉆孔推進(jìn)裝置主要由支架和3根主動及從動軸軸組成。電動機(jī)提供動力經(jīng)減速器減速之后通過傳動鏈帶動鉆孔推進(jìn)裝置的主動軸旋轉(zhuǎn)，主動軸上布置了4個螺紋面輪轂，主動軸與2根從動軸共同夾緊鉆管，主動軸回轉(zhuǎn)帶動鉆管回轉(zhuǎn)，通過螺旋面的作用推進(jìn)鉆管頂進(jìn)，從而實現(xiàn)鉆管鉆進(jìn)的目的。3根主動及從動軸由相應(yīng)的支架支持（詳見裝配圖），其中下面的兩個支架可水平左右移動定位，上支架可垂直移動定位，通過支架的移動可控制夾緊頂進(jìn)鉆管的直徑大小

64、。該鉆孔機(jī)設(shè)計的推進(jìn)鉆孔直徑范圍在100-300mm之間。</p><p>　　2.5 電動機(jī)的選型</p><p>　　由于該鉆孔裝置設(shè)計為多直徑鉆管頂進(jìn)，隨頂管直徑不同，所需電機(jī)功率也有所區(qū)別。而此設(shè)備主要應(yīng)用于土質(zhì)成分地下鉆孔施工，鉆進(jìn)阻力不會太大，所需動力元件功率也不需太大，一般功率電機(jī)均可滿足。因此，此處電動機(jī)選型計算不詳細(xì)涉及功率計算，而依據(jù)工作裝置轉(zhuǎn)速進(jìn)行電機(jī)選型。</

65、p><p>　　鉆孔機(jī)的鉆管推進(jìn)速度要依據(jù)土層的軟硬程度不同而不同。該鉆孔機(jī)的設(shè)計是通過選用三相異步電機(jī)變極調(diào)速實現(xiàn)變速。異步電機(jī)的變極調(diào)速設(shè)備簡單，運行可靠，機(jī)械特性較硬，雖然只能實現(xiàn)幾種固定的速度變化，但對于該鉆孔機(jī)設(shè)備已能滿足調(diào)速要求。</p><p>　　綜合考慮鉆管的頂進(jìn)速度、功率要求選擇電機(jī)型號為YG160L。異步電機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式為</p><p>　　式中

66、 ——同步轉(zhuǎn)速；</p><p><b>　　——電源頻率；</b></p><p><b>　　——電機(jī)極對數(shù)；</b></p><p><b>　　——轉(zhuǎn)差率。</b></p><p>　　電源頻率為50Hz，通過電機(jī)的變極接法，使極對數(shù)=2、4不等，從而實現(xiàn)電機(jī)的150

67、0r/min和750r/min兩種不同的同步轉(zhuǎn)速，其中高速時輸出轉(zhuǎn)速為1420r/min。選擇電機(jī)高轉(zhuǎn)速時額定功率為11Kw。</p><p>　　三、 減速裝置設(shè)計</p><p>　　3.1傳動比確定及各級傳動比分配</p><p>　　首先設(shè)定鉆管推進(jìn)裝置主動軸高轉(zhuǎn)速為100r/min，取鉆管推進(jìn)裝置主動軸鏈輪齒數(shù)=21，取減速器輸出端鏈輪齒數(shù)=25。則可確

68、定減速器總傳動比為</p><p><b>　　16.34</b></p><p>　　分配傳動比所要考慮的原則:對錐-圓柱齒輪減速器，為使大齒輪尺寸不致過大，高速級按下式計算：</p><p><b>　　0.25</b></p><p>　　對二級齒輪減速器： </p>&l

69、t;p><b>　?。?.3～1.4）</b></p><p>　　，——高低速傳動比。</p><p><b>　　分配傳動比如下：</b></p><p><b>　　1.3</b></p><p><b>　　=16.34</b></p&

70、gt;<p><b>　　=16.34</b></p><p>　　經(jīng)計算得 =4.609</p><p><b>　　=3.545</b></p><p>　　， ——減速器各級傳動比。</p><p>　　3.2 運動參數(shù)及動力參數(shù)計算</p><p>　

71、　3.2.1 計算各軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　第軸轉(zhuǎn)速 =n/ =1420r/min</p><p>　　第軸轉(zhuǎn)速 =/=1420/4.609=308.09r/min</p><p>　　第軸轉(zhuǎn)速 =/=308.09/3.545= r/min</p><p>　　n——電動機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；&

72、lt;/p><p>　　，，——從電動機(jī)到減速器輸出軸的各級傳動比。</p><p>　　3.2.2 計算各軸的功率</p><p>　　第軸功率 = =11×0.99×0.99=10.78KW</p><p>　　第軸功率 = ×=10.78×0.99×0.95=9.72KW</p&g

73、t;<p>　　第軸功率=×=9.72×0.99×0.95=9.14KW</p><p>　　式中 =0.99，聯(lián)軸器效率；</p><p>　　=0.99，軸承效率；</p><p>　　=0.95，齒輪效率。</p><p>　　3.2.2 計算各軸的功率</p><p>

74、;　　第軸扭矩 =9550/=9550×10.78/1420</p><p>　　=69.47 N·m</p><p>　　第軸扭矩=9550×/</p><p>　　=9550×9.72/308.09</p><p>　　=301.30N·m</p><p>　　第軸

75、扭矩=9550/</p><p>　　=9550×9.14/86.91=1004.34N·m</p><p>　　3.3 齒輪傳動的設(shè)計計算</p><p>　　3.3.1 第一級齒輪傳動副的設(shè)計計算</p><p>　?。ㄒ唬┻x擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 </p><p>　　考慮減速器傳遞功率不

76、在，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240～286HBS，取=260 HBS。大齒輪選用45鋼，正火，齒面硬度2169～217HBS，取 =210HBS。</p><p><b>　　確定接觸應(yīng)力：</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　查圖表得小齒輪接觸疲勞極限=70

77、0 Mpa</p><p>　　大齒輪接觸疲勞極限=550Mpa</p><p>　　接觸強度壽命系數(shù)，應(yīng)力循環(huán)系數(shù)N由下式?jīng)Q定：</p><p>　　==60142011536512=</p><p>　　==60308.0911536512=</p><p><b>　　查圖表得 ==1。</b&g

78、t;</p><p>　　取接觸強度最小安全系數(shù)=1.2，則=7001/1.2=584 Mpa，=5501/1.2=458 Mpa。</p><p><b>　　確定許用彎曲應(yīng)力：</b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　彎曲疲勞極限 ，查資料取=540 Mpa，=42

79、0 Mpa</p><p>　　彎曲強度壽命系數(shù)，查資料取= =1</p><p>　　彎曲強度的尺寸系數(shù)，查資料（模數(shù)m 5mm）取=1</p><p>　　彎曲強度最小安全系數(shù)，取=1.4</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　=54011/1.4=386 Mpa&l

80、t;/p><p>　　=4201/1.4=300 Mpa</p><p>　　(二)齒面接觸疲勞強度設(shè)計、計算</p><p>　　確定齒輪傳動精度等級，7，由資料參數(shù)表選取小輪大端公差組等級為7級。分度圓直徑為：</p><p>　　齒寬系數(shù)查資料，取=0.5</p><p>　　小齒輪齒數(shù) 取=18</p&g

81、t;<p><b>　　大齒輪齒數(shù) 取</b></p><p><b>　　傳動比誤差 可用</b></p><p><b>　　小輪轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　載荷系數(shù) </b></p><p>　　——使用系數(shù)。查資料

82、取=1</p><p>　　——動載系數(shù)。由推薦值1.05～1.4，取=1.2</p><p>　　——齒向載荷分布系數(shù)。由推薦值1.0～1.2，取=1.1</p><p><b>　　載荷系數(shù) = </b></p><p>　　材料彈性系數(shù)，查資料，取 </p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù) ，查

83、資料，取</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　計算得</b></p><p>　　齒輪模數(shù)， ，按標(biāo)準(zhǔn)圓整得m=5mm</p><p>　　小輪大端分度圓直徑 </p><p>　　小輪平均分度圓直徑 </p><p

84、><b>　　圓周速度</b></p><p><b>　　齒寬 </b></p><p><b>　　取</b></p><p>　?。ㄈX根彎曲強度校核計算</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)，</b></p><p>

85、;<b>　　齒形系數(shù)，</b></p><p><b>　　小輪=2.58</b></p><p><b>　　大輪=2.10</b></p><p><b>　　應(yīng)力修正系數(shù)，</b></p><p><b>　　小輪=1.6</b&g

86、t;</p><p><b>　　大輪=1.9</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　齒根強度滿足要求。</b></p><p>　?。ㄋ模X輪的主要尺寸參數(shù)</p><p>　　3.3.2第二級齒輪傳動副的設(shè)計計算

87、</p><p>　?。ㄒ唬┻x擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　查資料選擇，小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)</p><p><b>　　大齒輪 45 正火</b></p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力, =</b></p><p>　　接觸疲勞極限，接觸強度壽命系數(shù)Zn

88、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N ，</p><p>　　N1=60n1×j×Ln＝60×308.09×1×（15×12×365）</p><p><b>　　＝1.21×</b></p><p><b>　　N2=N1/i</b></p><

89、;p>　　＝1.21/3.545＝3.43×</p><p>　　查資料知Zn1＝1，Zn2＝1.05</p><p>　　接觸強度最小安全系數(shù)＝1</p><p>　　則＝700×1/1＝700</p><p>　　＝550×1.05/1＝577</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力，

90、 = </p><p><b>　　其中=378</b></p><p><b>　　=294</b></p><p>　　彎曲疲勞極限，雙向傳動乘0.7</p><p>　　彎曲強度壽命系數(shù)Yn， Yn1＝Y(jié)n2＝1</p><p>　　彎曲強度尺寸系數(shù)Yx（設(shè)模數(shù)m小于5

91、mm），Yx＝1</p><p>　　彎曲強度最小安全系數(shù)＝1.4</p><p>　　則＝378×1×1/1.4＝270</p><p>　?。?94×1×1/1.4＝210</p><p>　　（二）齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算</p><p>　　確定齒輪傳動精度等級按V1＝（

92、0.013－0.022）×n1×</p><p>　　估取圓周速度Vt＝4m/s，參考相關(guān)資料，得</p><p><b>　　d1</b></p><p>　　齒寬系數(shù)，取=0.8</p><p>　　小輪齒數(shù)Z1，在推薦值20~40中選。 Z1=25</p><p>　　大

93、輪齒數(shù)Z2=i×Z1=3.545×25=88.625，圓整為Z2=89</p><p>　　齒數(shù)比u=Z2/Z1=89/25=3.56</p><p>　　傳動比誤差/u=（3.56-3.545）/3.545=0.0042 <0.05，合適</p><p>　　小輪轉(zhuǎn)矩T1=301300 N·mm</p><p

94、><b>　　初定螺旋角= </b></p><p>　　-使用系數(shù)，查資料取=1</p><p>　　-動載系數(shù)，由推薦值知=1.2</p><p>　　-齒間載荷分配系數(shù) =1.1</p><p>　　--齒間載荷分布系數(shù) =1.1</p><p>　　載荷系數(shù)K==1.45</p

95、><p>　　材料彈性系數(shù),取=189.8</p><p>　　重合度系數(shù)由推薦值知=0.78</p><p>　　螺旋角系數(shù)==0.99</p><p>　　故d1=81.52mm</p><p>　　法面模數(shù) =d1 z1</p><p>　　=81.52*cos12 25=3.19</

96、p><p><b>　　取標(biāo)準(zhǔn)=3.5</b></p><p>　　中心距a a=（z1+z2）（2）</p><p>　　=3.5（25+89）（2 cos12）</p><p>　　=203.95mm </p><p>　　圓整取a=204mm</p><p>　　分度圓

97、螺旋角，=arccos </p><p><b>　　= </b></p><p>　　分度圓直徑d1=mzcos12.51=89.628mm</p><p>　　圓周速度v=3.14*d1*n160000=1.445 ms</p><p>　　齒寬b b==0.8*81.52</p><p>

98、　　=65.216 圓整為65mm。</p><p>　　大輪齒寬b2=b=65mm</p><p>　　小輪齒寬b1=b2+（5~10）=70mm</p><p>　?。ㄈX根彎曲疲勞強度校核計算</p><p>　　當(dāng)量齒數(shù) == =26.73</p><p><b>　　== =95.16</b

99、></p><p>　　齒形系數(shù).小輪=2.58</p><p><b>　　大輪=2.17</b></p><p>　　應(yīng)力修正系數(shù). 小輪=1.598</p><p><b>　　大輪=1.80</b></p><p>　　不變位時，端面嚙合角=arctan（）=

100、</p><p>　　端面模數(shù)= =3.535mm。</p><p><b>　　重合度=</b></p><p><b>　　=2.13</b></p><p>　　重合度系數(shù)=0.25+0.75</p><p><b>　　=0.602</b><

101、;/p><p>　　螺旋角系數(shù)由推薦值為=0.89</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=84.10</b></p><p><b>　　=</b></p&g

102、t;<p><b>　　=86.71</b></p><p><b>　　齒根彎曲強度滿足</b></p><p>　　（四）齒根其他主要尺寸計算</p><p><b>　　大輪分度圓直徑 =</b></p><p>　　= =318.53mm</p>

103、;<p><b>　　根圓直徑 =</b></p><p>　　=89.628-2*1.25*3.5=80.878mm</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=318.53-2*1.25*3.5=309.78mm</p><p><b>　　頂圓直徑

104、 =</b></p><p>　　=89.628+2*3.5=96.628mm</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=318.53+2*3.5=325.53mm</p><p>　　3.3.3 三級齒輪傳動副的設(shè)計計算</p><p>　?。ㄒ唬┻x擇齒輪材料，確

105、定許用應(yīng)力</p><p><b>　　小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)</b></p><p><b>　　大齒輪 45 正火</b></p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力, =</b></p><p><b>　　接觸疲勞極限，</b></p>&

106、lt;p>　　接觸強度壽命系數(shù)Zn 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，</p><p>　　N1=60n1×j×Ln＝60×86.91×1×（15×12×365）</p><p><b>　?。?.43×</b></p><p><b>　　N2=N1/i</b

107、></p><p>　　＝3.43×/2.73＝1.26×</p><p>　　查資料知Zn1＝1，Zn2＝1.05</p><p>　　接觸強度最小安全系數(shù)＝1</p><p>　　則＝700×1/1＝700</p><p>　?。?50×1.05/1＝577</p

108、><p>　　許用彎曲應(yīng)力， = </p><p><b>　　其中=378</b></p><p><b>　　=294</b></p><p>　　彎曲疲勞極限，雙向傳動乘0.7</p><p>　　彎曲強度壽命系數(shù)Yn， Yn1＝Y(jié)n2＝1</p><p

109、>　　彎曲強度尺寸系數(shù)Yx（設(shè)模數(shù)m小于5mm），Yx＝1</p><p>　　彎曲強度最小安全系數(shù)＝1.4</p><p>　　則＝378×1×1/1.4＝270</p><p>　?。?94×1×1/1.4＝210</p><p>　　（二）齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算</p>&l

110、t;p>　　確定齒輪傳動精度等級按V1＝（0.013~0.022）×n1×</p><p>　　估取圓周速度Vt＝4m/s，</p><p><b>　　d1</b></p><p>　　齒寬系數(shù)，查資料得=0.8</p><p>　　小輪齒數(shù)Z1，在推薦值20~40中選。 Z1=25</

111、p><p>　　大輪齒數(shù)Z2=i×Z1=2.73×25=68.25，圓整為Z2=68</p><p>　　齒數(shù)比u=Z2/Z1=68/25=2.72</p><p>　　傳動比誤差/u=（2.73-2.72）/2.73=0.00366<0.05，合適</p><p>　　小輪轉(zhuǎn)矩T1=1004340N·mm&l

112、t;/p><p><b>　　-使用系數(shù)，取=1</b></p><p>　　-動載系數(shù)，由推薦值知=1.2</p><p>　　-齒間載荷分配系數(shù) =1.1</p><p>　　-齒間載荷分布系數(shù) =1.1</p><p>　　載荷系數(shù)K==1.45</p><p>　　材料

113、彈性系數(shù),取=189.8</p><p><b>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù)（）</b></p><p><b>　　=2.5</b></p><p>　　重合度系數(shù)由推薦值知=0.87</p><p>　　故d1=136.60mm</p><p>　　齒輪模數(shù)m m=d1 z

114、1=136.6025=5.464</p><p><b>　　取標(biāo)準(zhǔn)m=6</b></p><p>　　小輪分度圓直徑 =mz1=6*25=150mm</p><p>　　圓周速度v=3.14×d1×n160000=0.68 ms</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)中心距a a=m（z1+z2）2</

115、p><p>　　=6（25+68）2</p><p><b>　　=279mm </b></p><p>　　齒寬b b==0.8×150</p><p><b>　　=120mm</b></p><p>　　大輪齒寬b2=b=120mm</p><

116、;p>　　小輪齒寬b1=b2+（5～10）=125mm</p><p>　?。ㄈX根彎曲疲勞強度校核計算</p><p><b>　　由式6-16 </b></p><p>　　齒形系數(shù)，小輪=2.62</p><p><b>　　大輪=2.21</b></p><p&g

117、t;　　應(yīng)力修正系數(shù)， 小輪=1.59</p><p><b>　　大輪=1.776</b></p><p><b>　　重合度=</b></p><p><b>　　=1.56</b></p><p>　　重合度系數(shù)=0.25+0.75</p><p&g

118、t;<b>　　=0.731</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=423.31</b></p><p><b>　　=</b></p>&

119、lt;p><b>　　=440.99</b></p><p><b>　　齒根彎曲強度滿足。</b></p><p>　　（四）齒根其他主要尺寸計算</p><p><b>　　大輪分度圓直徑 =</b></p><p><b>　　==408mm</b&

120、gt;</p><p><b>　　根圓直徑 =</b></p><p>　　=150-2*1.25*6=135mm</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=408-2*1.25*6=393mm</p><p><b>　　頂圓直徑 =&l

121、t;/b></p><p>　　=150+2*6=162mm</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=408+2*6=520mm</p><p>　　3.4 傳動軸的設(shè)計</p><p>　　3.4.1第一傳動軸的設(shè)計及計算</p><p>　　

122、（一）計算作用在齒輪上的作用力</p><p>　　轉(zhuǎn)矩T=9550P/N=955010.54/1420=70.89Nm</p><p><b>　　圓周力=</b></p><p><b>　　徑向力</b></p><p><b>　　軸向力</b></p>

123、<p>　?。ǘ┏醪焦浪爿S的直徑</p><p>　　選取作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 </p><p>　　由式計算軸的最小直徑并加大5%考慮鍵槽的影響。</p><p>　　查資料知取A=102</p><p><b>　　=21.8mm</b></p><p>　　（三）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

124、 </p><p><b>　　確定軸的結(jié)構(gòu)方式：</b></p><p>　　考慮到錐齒輪的制造裝配等方面的因素，采用齒輪軸并采用懸臂式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　確定各軸段直徑長度：</p><p>　　根據(jù)圓整并取=40mm 并由和n選取聯(lián)軸器型號為基本尺寸</p><p>　　d=40m

125、m D=130mm =105mm L=84mm</p><p><b>　　第一段長度</b></p><p>　　2段 二段主要是鎖緊螺母和軸承，選取且符合軸承內(nèi)徑 查GB/T297-1994暫選滾動軸承32909 基本尺寸是 d=45 D=68，暫取=60mm</p><p>　　3段 為便于裝拆軸承內(nèi)圈定位，且</p

126、><p><b>　　， </b></p><p>　　4段 第四段的尺寸必須滿足下列關(guān)系</p><p><b>　　其中L為兩軸承距離</b></p><p>　　為有軸承與錐齒輪的距離</p><p>　　暫選L=95mm，， 。 </p>

127、<p>　　綜合考慮減速箱的布置，確定：</p><p><b>　　，，，</b></p><p>　?。ㄋ模├L制軸的彎矩圖和扭矩圖</p><p>　　齒輪軸受力如圖（a）所示，</p><p><b>　　求軸承反力：</b></p><p>　　H水平面內(nèi)

128、 受力如圖(b)所示</p><p>　　H豎直面內(nèi) 受力如圖（d）</p><p><b>　　求彎矩圖：</b></p><p>　　水平面內(nèi)彎矩圖如（d）</p><p>　　垂直面內(nèi)彎矩圖如（e）</p><p>　　彎矩圖，扭矩圖見下圖：</p><p>　　圖

129、2-1 軸的彎矩、扭矩圖</p><p>　　T=115.54Nm</p><p><b>　　合成彎矩見圖（f）</b></p><p>　?。ㄎ澹┡卸ㄎｋU截面，求危險截面的當(dāng)量彎矩</p><p>　　根據(jù) 圖，圖及T圖參照齒輪軸受力圖，設(shè)B截面為危險截面，因該軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動循環(huán)考慮。軸為，調(diào)質(zhì)處理查