買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 緒論 目錄 第 1 章 緒論 1 機(jī)發(fā)展的一般情況 1 機(jī)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求 1 機(jī)的 “ 三化 ” 原則 3 第 2 章 總體設(shè)計(jì) 5 述 5 體參數(shù) 5 作原理及主要部 6 第 3 章 卡盤設(shè)計(jì) 9 盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 9 本參數(shù)的確定 10 第 4 章 動(dòng)力頭的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 述 12 速箱的總體設(shè)計(jì) 13 速箱傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 速箱傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 26 力頭的泵及電機(jī)的選擇 44 第 5 章 給進(jìn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 46 壓給進(jìn)機(jī)構(gòu)的分析、選擇 46 進(jìn)液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算的選擇 48 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 第 6 鉆塔的設(shè)計(jì)及校核 55 塔及升降工具 55 身的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及剛度驗(yàn)算 62 第 7 章 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 小節(jié) 65 參考文獻(xiàn) 66 交流 14951605 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 總體設(shè)計(jì) 概述 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 總體參數(shù) 工作原理及主要部件 第 1 章 緒論 巖心鉆機(jī)主要用于固體礦床的勘探，也用于工程勘探，水文地質(zhì)勘探和其它用途的巖心鉆探。巖心鉆探的孔深變化較大，一般從幾米到幾千米之間，鉆孔口徑較小，一般鉆孔口徑在幾毫米到一百多毫米。鉆進(jìn)底層以基巖為主，鉆孔過程中要求取出能夠滿足分析和化驗(yàn)要求的一定數(shù)量和質(zhì)量的巖心。 機(jī)發(fā)展的一般情況 早期的鉆機(jī)是由人力驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)單沖擊式機(jī)械，經(jīng)常長(zhǎng)期不斷演變、發(fā)展，成為現(xiàn)代具有機(jī)動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的各種沖擊式鉆機(jī)。沖擊式鉆機(jī)作為唯一的鉆探機(jī)械，在世界上一直沿用了相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期。這種鉆機(jī)鉆孔有如下缺點(diǎn)：效率低，無法取出巖心；只能鉆垂直孔；鉆孔過程中不能及時(shí)排出巖屑等。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，這種鉆機(jī)已逐漸不能適應(yīng)要求。19世紀(jì)中期以后，出現(xiàn)了回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)?；剞D(zhuǎn)式鉆機(jī)具有鉆進(jìn)效率高；可取出完整的巖心；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(diǎn)，因此發(fā)展很快，并迅速在鉆探領(lǐng)域中占據(jù)了主導(dǎo)地位。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 現(xiàn)在，我國(guó)不僅可以成套生產(chǎn)各種鉆探機(jī)械，而且有許多產(chǎn)品已形成具有我國(guó)特點(diǎn)的系列。產(chǎn)品的品種逐漸齊全、質(zhì)量不斷提高、性能更加完善。某些產(chǎn)品已進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。 機(jī)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求 鉆機(jī)與其它機(jī)械有某些共同之處，但鉆機(jī)具有獨(dú)特的生產(chǎn)對(duì)象和使用條件，巖心鉆機(jī)是主要用于固體礦床的普查與勘探，也用于工程勘察、水文地質(zhì)勘探和其他用途的巖心鉆探。巖心鉆探的孔深度變化較大，鉆孔口徑較小，鉆進(jìn)地層以基巖為主。由于各種礦體在地下的產(chǎn)狀不同，為求得傾斜礦體的真實(shí)厚度，便于精確計(jì)算儲(chǔ)量，常常需要鉆進(jìn)不同傾角的鉆孔。因而形成了自身的一些特點(diǎn)： （ 1）鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝的多樣性 鉆探生產(chǎn)采用的鉆探方法和鉆進(jìn)工藝是多種多樣的。就鉆進(jìn)方法而言，按破碎巖石的方法可分為沖擊、回轉(zhuǎn)、震動(dòng)、復(fù)合式等幾種；按采用的破巖材料分為：鉆粒鉆進(jìn)、硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、金剛石鉆進(jìn)、超硬材料鉆進(jìn)；按是否取芯分為取芯鉆進(jìn)和全面鉆進(jìn)就鉆進(jìn)工藝而言可分為正循環(huán)鉆進(jìn)，局部反循環(huán)鉆進(jìn)和全面鉆進(jìn)。而且隨著鉆探生產(chǎn)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，會(huì)出現(xiàn)更多的鉆探方法和鉆探工藝，這就產(chǎn)生了能實(shí)現(xiàn)不同鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝的各 種類型的鉆機(jī)。 （ 2）使用條件的復(fù)雜性 鉆機(jī)工作的區(qū)域廣泛，從平原到海洋、從地面到地下、從熱帶到寒帶，幾乎地球的每個(gè)地方都可能成為鉆機(jī)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鉆機(jī)使用條件的復(fù)雜性。加之露天作業(yè)機(jī)械，作業(yè)對(duì)象為巖石，一般用以產(chǎn)生污染的泥漿做沖洗液，這一進(jìn)步造成鉆機(jī)工作條件的惡化，為適應(yīng)這些條件，鉆機(jī)必須滿足一些特殊要求。 （ 3） 類型與結(jié)構(gòu)的多樣性 由于鉆機(jī)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)有多種類型和不同結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目 前世界上各買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 種類型的鉆機(jī)達(dá)上千種之多，而且很多類型差異很大。 （ 4）生產(chǎn)小批量性 鉆機(jī)相對(duì)交通運(yùn)輸、建筑、輕工業(yè)等機(jī)械的生產(chǎn)批量小，特別是一些特殊用途的生產(chǎn)數(shù)量更小。如深井鉆機(jī)、特大井口鉆機(jī)、水平孔鉆機(jī)等。由于批量小，不便于組織批量化生產(chǎn)，產(chǎn)品成本相對(duì)較高；另一方面產(chǎn)品更新?lián)Q代周期長(zhǎng)，不利于及時(shí)應(yīng)用新技術(shù)。 鉆機(jī)的設(shè)計(jì)要求： 鉆機(jī)是直接用于鉆孔的機(jī)械，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)直接保證設(shè)計(jì)的鉆機(jī)能高效、優(yōu)質(zhì)、安全、低耗完成鉆孔為前提。使設(shè)計(jì)的鉆機(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)。其依據(jù)如下： （ 1）鉆機(jī)的性能及參數(shù)應(yīng) 具有廣泛的適用性，能根據(jù)不同的底層不同的鉆進(jìn)方法及不同的鉆頭類型和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)合理鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)。 （ 2）要配備必要的的檢測(cè)及指示儀器以便于及時(shí)掌握和控制鉆機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和孔內(nèi)的鉆進(jìn)情況。 （ 3）鉆機(jī)應(yīng)能傳遞足夠用的動(dòng)力，保證各工作機(jī)構(gòu)的正常工作及短時(shí)間過載。 （ 4）應(yīng)具有較強(qiáng)的處理孔內(nèi)事故的能力和完成特種工作的性能。 （ 5）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)小 ,鉆進(jìn)時(shí)鉆桿的對(duì)向性好。 （ 6）自動(dòng)化，機(jī)械化程度高；鉆進(jìn)過程中最理想的是鉆機(jī)能根據(jù)孔內(nèi)情況自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制鉆進(jìn)參數(shù)；及時(shí)選擇調(diào)整和保持最有效的鉆進(jìn)規(guī)程。 （ 7）為提高鉆機(jī)生產(chǎn)可靠性 ，應(yīng)設(shè)置必要的過載保護(hù)裝置和互鎖裝置；重要機(jī)構(gòu)要配備重復(fù)裝置。 (8)滿足機(jī)械設(shè)備一般要求。 化”原則 工業(yè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段，是科學(xué)管理的重要組成部分；是溝通科研、生產(chǎn)和使用三者之間買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 卡盤夾緊力的計(jì)算 卡盤結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)介 的橋梁。標(biāo)準(zhǔn)化已發(fā)展成一門綜合性學(xué)科。 標(biāo)準(zhǔn)化包括標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，又稱之為“三化”。標(biāo)準(zhǔn)是徑有關(guān)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)，在一定的范圍內(nèi)必須執(zhí)行的有文字技術(shù)資料的統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定。系列化是把同類型的產(chǎn)品按技術(shù)參數(shù)規(guī)劃出一定時(shí)期內(nèi)社會(huì)發(fā)展需要的一組產(chǎn)品的型式尺寸。這組型式尺寸確定了該類產(chǎn)品的最大 最小范圍及各尺寸的合理間隔。系列化可以合理簡(jiǎn)化產(chǎn)品的規(guī)格，提高零部件的通用化程度，用最小的品種規(guī)格有效地滿足各方面的要求。通用化是指最大限度的擴(kuò)大同一類型或不同類型的各種規(guī)格產(chǎn)品中通用件的使用范圍，增大通用件的比例。通用件就是不同類型或不同規(guī)格產(chǎn)品中彼此可以互換通用的相同的零部件。產(chǎn)品中通用件的比例越高，通用件適用范圍越大，則產(chǎn)品的通用化程度越高。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 基本參數(shù)的確定 第 2 章 總體設(shè)計(jì) 述 全液壓巖心鉆機(jī)是一種新型鉆機(jī)，是在吸取了立軸式巖心和轉(zhuǎn)盤式巖心鉆機(jī) 結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。目前已生產(chǎn)出的全液壓巖心鉆機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：給進(jìn)行程長(zhǎng)，可縮短鉆進(jìn)過程的輔助時(shí)間，有利于減少孔內(nèi)事故；動(dòng)力頭上下移動(dòng)是沿剛性較大的滑道進(jìn)行的，所以導(dǎo)向、定向性好，回轉(zhuǎn)平穩(wěn)；鉆機(jī)升降機(jī)構(gòu)與給進(jìn)機(jī)構(gòu)合一，動(dòng)力頭與孔口夾持器配合可實(shí)現(xiàn)擰卸鉆具，此種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)及配套裝置。全液壓巖心鉆機(jī)還具有無極調(diào)速、調(diào)速范圍大、過載保護(hù)性能好，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)。但全液壓巖心鉆機(jī)消耗功率較大，傳動(dòng)效率低，可拆性差，液壓元件要求精度高，保養(yǎng)維修方便。 體參數(shù) 基本參數(shù)： 鉆深 1000m 鉆孔傾角 7590度 給進(jìn)力 45起拔力 125鉆桿低檔轉(zhuǎn)速 0388 r 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 低檔鉆桿轉(zhuǎn)矩 36001800 鉆桿高檔轉(zhuǎn)速 01240 r 高檔鉆桿轉(zhuǎn)矩 1100 550 作原理及主要部件 (圖 2圖 2體布置簡(jiǎn)圖 作原理 本鉆機(jī)準(zhǔn)備在鉆進(jìn)時(shí)，通過底座上活塞桿機(jī)構(gòu)將平放于底座上的工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn) 90，撐開液壓支腿，并將其調(diào)整平穩(wěn)可靠，此時(shí)可鉆垂直孔。鉆頭安裝等工作完成后，接通電源。此時(shí)，將卡盤夾緊鉆桿，夾持器處于松開狀態(tài) 。動(dòng)力機(jī)將動(dòng)力輸出，經(jīng)液壓系統(tǒng)帶動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)輸出軸于變速箱齒輪軸聯(lián)接，將動(dòng)力傳到空心輸出軸?？招妮S帶動(dòng)聯(lián)接的卡盤同速旋轉(zhuǎn)，從而鉆桿回轉(zhuǎn)。加之液壓給進(jìn)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)適當(dāng)壓力使鉆頭完成鉆進(jìn)工作。 本機(jī)采用鉆桿長(zhǎng)度為 3米，即鉆進(jìn)行程為 3米，提升動(dòng)力頭一次和換鉆、擰鉆等。首先應(yīng)通過夾持器將鉆桿夾緊，買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 動(dòng)力頭的設(shè)計(jì)計(jì)算 概述 然后松開卡盤卡瓦，之后可完成提升、移動(dòng)動(dòng)力頭、換鉆、擰鉆。如此循環(huán)，進(jìn)行下一次鉆進(jìn)工作。 鉆孔最初，進(jìn)行開口鉆探時(shí)，需給進(jìn)機(jī)構(gòu)為動(dòng)力頭提供一定的沿鉆桿軸向向下的力以達(dá)到鉆探所需的合適的鉆壓。隨著鉆桿數(shù)目的增加，鉆具重量 和鉆探阻力逐漸增加。當(dāng)鉆孔達(dá)到一定深度時(shí)，鉆桿總軸向力近似等于正常鉆進(jìn)所需壓力，給進(jìn)機(jī)構(gòu)加壓為零；隨著鉆桿數(shù)目的繼續(xù)增加，鉆具重量和鉆探阻力合力大于正常鉆進(jìn)所需壓力。給進(jìn)機(jī)構(gòu)為動(dòng)力頭提供一定的沿鉆桿軸向向上的推力，保證正常鉆進(jìn)。這就是通常所說的減壓鉆進(jìn)。 當(dāng)鉆探工作完成時(shí)，收起液壓支腿和其他支撐，通過活塞桿將工反機(jī)構(gòu)向旋 90，平放在底座上，斷掉電源，可進(jìn)行場(chǎng)地轉(zhuǎn)移或整體搬運(yùn)。 圖 2力頭變速裝置簡(jiǎn)圖 動(dòng)力頭（見圖 2整臺(tái)鉆機(jī)的最核心部分，由液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒 輪變速裝置直接輸入到卡盤及鉆桿。液壓馬達(dá)可進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，加上給進(jìn)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)壓力，可帶動(dòng)鉆頭進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。其中齒輪變速裝置可實(shí)現(xiàn)兩檔變速，配合液壓買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 變速箱的總體設(shè)計(jì) 馬達(dá)的無級(jí)變速，使得鉆探工作不同階段鉆桿轉(zhuǎn)速能夠順利進(jìn)行過渡轉(zhuǎn)換。從而減少了沖擊和振動(dòng)并提高了工作的效率和安全性。 卡盤是一種液壓松開、彈簧夾緊的常閉裝置，正常鉆進(jìn)前卡盤通過彈簧拉動(dòng)上蓋，帶動(dòng)錐環(huán)斜面下移，壓緊卡瓦，夾緊鉆桿。當(dāng)需下鉆、換鉆時(shí)環(huán)形液壓缸上腔通油，外缸體在液壓油作用下頂起上蓋帶動(dòng)斜面上移，松開卡瓦，從而松開鉆桿。 夾持器固定在軌道上，結(jié)構(gòu)與常見的卡盤相似 ，但無需提供回轉(zhuǎn)力矩。當(dāng)擰卸鉆桿、提鉆時(shí)，夾持器用來固定夾緊鉆桿；正常鉆進(jìn)時(shí)，松開鉆桿。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 第 3 章 卡盤設(shè)計(jì) 盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 (圖 3圖2 - 2 - 2卡盤 組裝簡(jiǎn)圖圖 3盤結(jié)構(gòu)圖 卡盤采用的是彈簧夾緊液壓松開的常閉式，鉆進(jìn)時(shí)通過支持彈簧的預(yù)緊力使卡盤的錐形上蓋相對(duì)卡盤心軸向下壓緊卡瓦，使卡瓦向中心移動(dòng)加緊鉆桿。彈簧的剛性直接關(guān)系到夾緊力與壓縮量的相對(duì)關(guān)系。 2卡瓦 選用帶齒的卡瓦，其齒面噴鍍上硬質(zhì)合金顆粒，硬質(zhì)合金塊可以用中頻感應(yīng)加熱的方法焊到卡瓦上。帶齒的卡瓦 依靠尖銳的齒壓入鉆桿表面，摩擦系數(shù)高。 3液壓油缸 根據(jù)卡盤的結(jié)構(gòu)和工作特性，設(shè)計(jì)液壓缸為環(huán)形缸體、環(huán)形活塞桿，以便于鉆桿的夾緊和松開，并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 變速箱傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)校核 一 齒輪類型精度等級(jí)材料及齒數(shù) 1） 傳動(dòng)方案 2） 精度等級(jí) 3） 材料 本參數(shù)的確定 初選斜面增力液壓松緊型常閉式卡盤，傳遞的扭矩不小于 3600 。其中卡瓦數(shù)目 3塊，彈簧 6組。 鉆桿直徑直接影響回轉(zhuǎn)其余升降機(jī)的工作能力和尺寸，以及回轉(zhuǎn)鉆具所需功率。根據(jù)鉆速、孔深及工況選擇鉆桿直徑。查參考資料【 1】 d=71公稱直徑 D=75 b q m a x q m a x 51251 . 5 1 2 5 1 8 7 . 5 N K 安 全 系 數(shù) ， 取給 進(jìn) 機(jī) 構(gòu) 最 大 上 頂 力 ，所 以正 常 鉆 進(jìn) 情 況 下 ， 卡 盤 的 負(fù) 荷 ： 0 0 K N 作 用 于 鉆 桿 上 的 軸 向 力 ，作 用 于 鉆 桿 上 的 圓 周 力 ，回 轉(zhuǎn) 器 次 低 速 輸 出 轉(zhuǎn) 矩 ， 22zm a x b zd d 7 1 m 5 4 5 2 1 6 6 . 4711 8 7 . 5 P K N 鉆 桿 外 徑 ， 載 荷 ， 3取3f= n，使卡盤的計(jì)算夾直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 七級(jí) 小齒輪 40質(zhì)買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 4）齒數(shù) 二按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1 確定式中各值 1）載荷系數(shù) 2）轉(zhuǎn)矩 3）齒寬 系數(shù)d4）接觸疲勞極限）材料彈性影響系數(shù)力循環(huán)次數(shù) 緊力安全系數(shù) n=j n Q = 1 . 0 2 3 4 6 8 . 7 5 K N = 4 7 8 . 1 3 K 確定總軸向力即復(fù)位彈簧的力 計(jì)算夾緊力用增了力比來表式增力機(jī)構(gòu)的増力效果， 取卡瓦斜面角度 7 。 查參考資料【 2】 0 同時(shí)查的行程比 2y 則總軸向力 j 4 7 8 . 1 3 1 5 5 . 7 43 . 0 7 N K N 1 5 5 . 7 4 2 5 . 9 666F K N K N 1 F 第 4 章 動(dòng)力頭的設(shè)計(jì)計(jì)算 述 齒輪 變速箱和液壓馬達(dá)是動(dòng)力頭的兩個(gè)最重要部分。其處理 250齒輪20碳淬火600,2021 3.154.0d 7001 15002 189.8 文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 7）接觸疲勞壽命系數(shù) 8）接觸疲勞許用應(yīng)力 H 2計(jì)算 1）小齒輪分度圓直徑周速度 1v 3）齒寬 b 4）齒寬與齒高之 比入軸是一空心齒輪軸，中間傳動(dòng)軸裝有各檔變速齒輪，輸出軸為一中空軸，可輸出不同轉(zhuǎn)矩。 圖 4工作原理 (圖 4動(dòng)力由馬達(dá)輸入一軸，一軸齒輪 1與二軸齒輪 2嚙 合將扭矩傳至二軸，二軸上的齒輪與三軸上齒輪嚙合將轉(zhuǎn)矩傳出。齒輪 3 與齒輪 5為雙聯(lián)齒輪。齒輪 3與齒輪 4嚙合為低速檔，齒輪 5與齒輪 6嚙合為高速檔。雙聯(lián)齒輪 3聯(lián)齒輪 3到換擋的目的。 速箱的總體設(shè)計(jì) 鉆桿低檔轉(zhuǎn)速 388 r 低檔鉆桿轉(zhuǎn)矩 36001800 鉆桿高檔轉(zhuǎn)速 1240 r 高檔鉆桿轉(zhuǎn)矩 1100550 0N1211 12 =700 =1500取較小值 11 4 9 9td mm文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 模數(shù)h 荷系數(shù) 使用系數(shù)動(dòng)載系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù)K 載荷分布 系數(shù) K 6）分度圓直徑 1d (1)各擋的輸出功率 111322232602 3 . 1 4 3 6 0 0 3 8 81 0 1 4 6 . 1 9 8602602 3 . 1 4 1 1 0 0 1 2 4 01 0 1 4 2 . 7 6 560 (2)傳遞效率的確定 各齒輪間為外嚙合其效率 輪三根軸都選用圓錐滾子軸承 滾總機(jī)械效率： 2222220 . 9 8 0 . 9 6 0 . 9 8 0 . 9 6 0 . 9 8 0 . 8 8 3 總 滾 輪 滾 輪 滾220 . 9 8 0 . 9 6 0 . 9 2 20 . 9 8 0 . 9 6 0 . 9 2 2 01 4 6 . 1 9 80 . 8 3 31 7 6 . 1 4 2 總(3)查參考資料【 4】表 93 選取 參數(shù)如下 : 排量 200ml/r 最高轉(zhuǎn)速 1800 r 額定轉(zhuǎn)矩 1114 驅(qū)動(dòng)功率 210各擋傳動(dòng)比 0.4K K =1 文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 7）模數(shù) m 三按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1確定式中各值 1)彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2）彎曲疲勞壽命系數(shù)曲疲勞許用應(yīng)力 F 4）載荷系數(shù) K 5）齒形系數(shù) 4 01 8 0 0303 初取第一級(jí)傳動(dòng)比 則各檔二級(jí)傳動(dòng)比 134 . 6 4 3 . 0 91 . 51 . 4 5 0 . 9 6 6 71 . 5 根據(jù)公式速度0 , 及各已知參數(shù)填寫表 4 4低速檔 高速檔 n ( r ) 1800 1800 n ( r ) 1200 1200 n ( r ) 388 1240 T ( ) ( ) ( ) 3600 1100 速箱傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 鉆機(jī)用于野外作業(yè) ,環(huán)境惡劣 ,有一定沖擊載荷 ,設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必保證其安全可靠 ,并保證一定壽命 ,所以齒輪使用硬齒面?zhèn)鲃?dòng) ,設(shè)計(jì)原則按硬齒面?zhèn)鲃?dòng)的抗彎疲 勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ,再以齒面疲勞強(qiáng)度校核。所有計(jì)算過程依據(jù)參考資料【 5】第十章的內(nèi)容 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 6） 計(jì)算 齒數(shù) z 四幾何尺寸計(jì)算 1 分度圓直徑 d 2中心距 3齒寬 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)校核 直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 七級(jí) 小齒輪 40 250齒輪 20滲碳淬火 60選 201 z ， 2 21312 1d 2 . 3 2( 5 P - a ) Z 資 料 【 】 203 式 1 0 9 試取 3.1 1 30202100買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 設(shè)計(jì)校核 一 選材及精度等級(jí) 1選材 2精度等級(jí) 二 確定設(shè)計(jì)原則 三 設(shè)計(jì)公式 1初選齒數(shù) 2 齒寬系數(shù)d 3 初估齒輪直徑 d 查資料【 5】 10資料【 5】 10資料【 5】 0 1 n 1 1 8 0 0 2 0 3 0 0 1 0 6 . 4 8 1 04 . 3 2 1 01 . 5j 1912 . 4 8 1 05】 10 l i m 112 l i m 221 % S = 1 = 7 0 0 M P a = 1 5 0 0 M P a( P - )H N 取 失 效 概 率 為 ， 安 全 系 數(shù)資 料 【 5 】 205 式 1 0 1 2兩對(duì)齒輪都選用2060度等級(jí)為八級(jí) 345622, 6855, 53 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 4齒寬 b 5齒輪圓周速度 V 6循環(huán)次數(shù) 7壽命系數(shù)8彎曲疲勞 強(qiáng)度極限 9安全系數(shù) 10許用應(yīng)力 11轉(zhuǎn)矩 T 12載荷系數(shù) K 2131231d 2 . 3 21 . 3 9 1 3 . 6 7 1 0 0 0 1 . 5 1 1 8 9 . 82 . 3 2 ( )0 . 5 4 1 . 5 7 0 01 4 9 . 8 5 9t 111 3 . 1 4 1 4 9 . 8 5 9 1 8 0 0 1 4 . 1 1 7 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 1 0 . 5 4 1 4 9 . 8 5 9 8 0 . 9 2 4d m m t 8 5 2 查資料【 5】 0資料【 5】 105130250d 4665100b 估 3估 5 121 460F 1 2 6 3 T 文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 使用系數(shù)動(dòng)載系數(shù)齒間載荷分配系數(shù) 13齒形系數(shù)m 15預(yù)算中查資料【 5】 10資料【 5】 198表 100 6 1 5 311 (資料【 5】 10 3 21 1 )(2 F (資料【 5】 10查資料【 5】 10資料【 5】 10 K =圓整模數(shù) 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 心距 a 四具體參數(shù)確定 1確定各輪模數(shù) m 2齒數(shù) z 3分度圓直徑 d 3齒寬 b 五 齒面疲勞強(qiáng)度校核 1安全系數(shù) M P 取彎曲疲勞安全系數(shù)（資料【 5】 10 4 3 9 查資料【 5】 10 1112222 . 8 0 1 . 5 5 0 . 0 2 4 6 41 7 6 . 0 72 . 5 2 1 . 6 2 5 0 . 0 1 4 1 6 ,2 8 9 . 1 4F a s a s 取 二 者 中 較 大 6 2 522111345664m 3456270216a 270a 56 44466822654334567166115110b 文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 許用接觸應(yīng)力 H5材料彈性系數(shù) 0 02 2 4 01 6 02 21 取 2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)校核 由于軸二與軸三上的齒輪受載較大選用硬齒面?zhèn)鲃?dòng)。輪 35為兩雙聯(lián)齒輪，且兩軸中心距一定，所以次級(jí)兩對(duì)對(duì)齒輪同時(shí)設(shè)計(jì)校核。 兩對(duì)齒輪都選用 2060度等級(jí)為八級(jí) 硬齒面齒輪傳動(dòng)，輪齒抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)，齒面疲勞強(qiáng)度校核。 1 1250H合格 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 變速箱傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)算 一 二 3 22 F a S Y （資料【 5】 10 3 4 2 35 6 3 52 2 , 3 . 0 9 2 2 6 85 5 , 0 . 9 6 6 7 5 5 5 3z z i zz z i z 硬齒面齒輪傳動(dòng)，d=.6 d=100150mm 估6 0 1 0 0 0 估估齒輪長(zhǎng)期工作時(shí)間為 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 查資料【 5】 10資料【 5】 10 （資料【 5】 10 因?yàn)槠渑ぞ刈畲笙鄳?yīng)得到中心距就大，應(yīng)選擇滿足所有檔位的中心距 查資料【 5】 10資料【 5】 10資料【 5】 00資料【 5】 10文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 三 校核 A V K K K 查資料【 5】 10 3 22 Y 得 122 兩軸間距一定取最大值即 a=27021222zz aa m m 得44,46 268,226556654343 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 四 軸一兩端的軸承 小齒輪齒寬略大于大齒輪齒寬 查資料【 5】 10資料 【 5】 10 li （資料【 5】 10 查資料【 5】 10買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 一結(jié)構(gòu) 二受力分析 2212 . 5（資料【 5】 10出 359 3 4 . 7433 a 所以各齒輪設(shè)計(jì)合格。 將所設(shè)計(jì)各齒輪基本參數(shù)填入表 4 4除 齒數(shù)z 齒數(shù)z 模數(shù)m 分度圓直徑 d 齒寬b 齒頂高 根高 齒輪1 20 8 160 92 8 10 齒輪2 30 8 240 87 8 10 齒輪3 22 6 132 71 6 輪4 68 6 408 66 6 輪5 46 6 276 110 6 輪6 44 6 264 115 6 速箱傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1輸入軸的設(shè)計(jì)校核 軸一為輸入軸，轉(zhuǎn)動(dòng)速度高，磨損強(qiáng)度大，采用 40齒輪 1做成空心齒輪軸其結(jié)構(gòu)與受力分析如下： 故軸承壽命足夠。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 圖 4圖 4的分度圓直徑1 160d 分度圓壓力角 020 t 12 2 9 1 6 . 6 7 1 1 . 4 2d 1 6 0t a n 1 1 . 4 2 t a n 2 0 4 . 1 6 N K K N 切 向 力徑 向 力 （資料【 5】 10 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 三校核 軸垂直面軸水平面F 1574 91F rF r v 1 r v 2 r 1r 1 r v 2r H 1 r H 2 t1 r 15 7 4 6 6 59 1 6 6 5 列 平 衡 方 程 ：得出： 表 4的彎矩扭矩 載荷 垂直面 V 水平面 H 支反力 F 0 ,3 F N5 69 N彎矩 M 3 2 7 m8 9 5 m總彎矩 22 9 5 3 . 3 4 M N m 扭矩 T 9 1 3 m 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 四 軸承校核 3 2 7 . 1 8 N 5 . 4 4 N 3 . 3 4 N 3 . 6 7 N 從圖中可知齒輪中心 校核公式： 221（資料【 5】 15 由于是脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力取 軸的抗彎截面系數(shù)。 內(nèi)（資料【 7】 1 許用彎曲應(yīng)力，軸的材料為 40參考資料【 5】 13 1 7 0 軸的計(jì)算應(yīng)力： 1 19 2222 = 設(shè)計(jì)合格 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 輸入軸兩端選擇軸承為 30219。 30219 軸承的基本額定負(fù)荷 228 基本參數(shù) 5m 170m 32m 07 m （資料【 6】 5 由表 12（資料【 5】 13 因?yàn)閞2 以取r r 2 1 0 . 4 9F F K N當(dāng)量動(dòng)載荷 f1 0 . 4 9 1 . 1 1 1 . 5 4 K 指數(shù) 103（見參考書【 5】 軸承轉(zhuǎn)速 1800n r/承壽命 1066 3541 0 1 0 2 2 86 0 6 0 1 8 0 0 1 1 . 5 41 . 9 3 1 0 h 3 1 0 （資料【 5】 13 故軸承壽命足夠。 壽命足夠 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 五 （ 1）花鍵的選擇 （ 2）校核 2 軸二的設(shè)計(jì)校核 軸二為中間傳動(dòng)軸，受扭矩與彎矩大，齒輪 2、 3、 5都安裝在軸二上，其中雙聯(lián)齒輪 3軸二用花鍵聯(lián)接，軸采用40質(zhì)處理做成實(shí)心軸。 圖 4F rF tF rF 的分度圓直徑2 240d 輪 3的分度圓直徑3 132d 1 2 6 3 T N m 分度圓壓力角 020 壽命足夠 矩形花鍵 7 數(shù)=10鍵 外 徑D=92內(nèi) 徑=82平 均 直 徑倒 角 尺 寸買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資 料 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 （ 1）平鍵的選擇 （ 2）確定尺寸 （ 3）驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度 2r 2 r 3 1 2 6 3 . 6 11 0 . 5 3d 2 4 0t a n 1 0 . 5 3 t a n 2 0 3 . 8 32 2 1 2 6 3 . 6 11 9 . 1 4 6d 1 3 2t a n 1 9 3 1