某鉆機(jī)變速箱回轉(zhuǎn)器及絞車設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u28751某鉆機(jī)變速箱回轉(zhuǎn)器及絞車設(shè)計(jì)計(jì)算案例 17665第1章回轉(zhuǎn)器 133201.1回轉(zhuǎn)器的機(jī)構(gòu)特點(diǎn) 1288721.2零部件的強(qiáng)度與壽命計(jì)算 2103951.2.1弧齒錐齒輪副的參數(shù)設(shè)計(jì) 2120961.2.2計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 330661第2章絞車 5294202.1絞車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 5160082.2主要參數(shù)的選擇 5130412.2.1絞車性能參數(shù) 5257722.2.2絞車卷筒轉(zhuǎn)速和提升速度計(jì)算 693472.3絞車所需功率 7回轉(zhuǎn)器1.1回轉(zhuǎn)器的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)回轉(zhuǎn)器立軸上端裝有常閉式液壓卡盤，結(jié)構(gòu)是由外殼、立軸、立軸導(dǎo)管、弧齒錐齒輪等組成。其特點(diǎn)是：1、體積小，并與變速器貼合緊密。2、為減輕鉆機(jī)重量并可靠簡(jiǎn)便，采用開箱式離開孔口。3、為節(jié)省鉆進(jìn)輔助時(shí)間，設(shè)立軸行程為500mm。1.2零部件的強(qiáng)度與壽命計(jì)算1.2.1弧齒錐齒輪副的參數(shù)設(shè)計(jì)錐齒輪傳動(dòng)的主要大小可以通過類推或變速模式來確定。采用封閉式傳動(dòng)，可以估計(jì)齒表面的接觸強(qiáng)度，而采用開放式傳動(dòng)，則可以預(yù)先確定結(jié)構(gòu)、估計(jì)彎曲強(qiáng)度，并利用計(jì)算載荷進(jìn)行計(jì)算確認(rèn)。取齒輪齒數(shù)Z10=20，Z11=39齒面硬度Z10為HRC57，Z11為HRC52錐齒輪傳動(dòng)確定主要尺寸的方式有類比法和按傳動(dòng)方式確定兩種方法，在本次設(shè)計(jì)中的根據(jù)齒面的接觸強(qiáng)度估計(jì)閉合傳輸，根據(jù)彎曲強(qiáng)度估計(jì)設(shè)計(jì)中的開放傳輸，計(jì)算負(fù)荷。式中：—齒輪許用接觸應(yīng)力＝式中：—接觸疲勞應(yīng)力取—安全系數(shù)1～1.2取u—傳動(dòng)比或齒數(shù)比—所受轉(zhuǎn)距K—使用系數(shù)取K＝1.5故取則有齒輪大端模數(shù)其他相關(guān)參數(shù)如表1.1，1.2所示表1.1所有參數(shù)的弧錐齒名稱大弧錐齒Z11小弧錐齒Z10分錐角62.85°27.15°齒寬系數(shù)0.30.31.2.2計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度Z10與Z11的主要參數(shù)見表1.2。齒面硬度Z10為HRC52，Z11為HRC57，錐距R＝131.49mm,節(jié)錐角δ10=,δ11=。表1.2弧錐齒的材料參數(shù)齒號(hào)齒數(shù)模數(shù)變位系數(shù)齒寬材料齒頂系數(shù)壓力角螺旋角旋向精度Z102060.294020CrMnTi0.85右8DCZ113960.294020CrMnTi0.85左8DC齒輪在各種轉(zhuǎn)速下傳遞的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩見表1.3。表1.3弧錐齒的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩功率KW轉(zhuǎn)速r/min轉(zhuǎn)矩n·m12.55406.97341.412.55121.491125.21.校核公式計(jì)算接觸應(yīng)力：(1.1)許用應(yīng)力：（1.2）2.校核驗(yàn)算：將表1.4中的參數(shù)代入公式1.1、1.2中得：＝869.3MPa＝1036.36MPa得<，并且安全系數(shù)所以，請(qǐng)滿足安全條件。即，通過接觸疲勞強(qiáng)度檢查的齒輪滿足要求。

絞車2.1絞車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)考慮到作業(yè)后鉆機(jī)拆卸的方便，故設(shè)計(jì)了快速退回的功能，通過應(yīng)用大齒輪與翻轉(zhuǎn)齒輪實(shí)現(xiàn)。具有固定齒輪列的行星傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)如下：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，傳動(dòng)裝置也起到離合器和過載保護(hù)的作用。2.高傳輸功率和高效率。1.順暢的交接和靈活的活動(dòng)。2.2主要參數(shù)的選擇2.2.1絞車性能參數(shù)1.確定鋼絲繩直徑d根據(jù)GB1102－74標(biāo)準(zhǔn)，選定鋼絲繩直徑如下：外徑：=8.8mm總斷面積：=27.88mm2總破斷力：=47300N抗拉強(qiáng)度：=1700Mpa繩型：繩6×37（纖維芯）2.鋼絲繩的強(qiáng)度校核絞車最大提升負(fù)荷：=12000N最小安全系數(shù)：在正常情況下，最大起重時(shí)的安全系數(shù)為：在急剎車時(shí)，取＝2.5，則安全系數(shù)1.卷筒參數(shù)確定如下：卷筒內(nèi)徑：＝140mm卷筒外徑：＝243mm卷筒有效長(zhǎng)度：L0＝100mm容繩長(zhǎng)度：式中：——每層鋼絲繩圈數(shù)＝11——每層纏繩長(zhǎng)度之和，共6層，m2.絞車主要齒輪副的幾何參數(shù)計(jì)算在絞車中，行星齒輪的外嚙合為重要齒輪副，只計(jì)算齒輪Z14、Z15的幾何參數(shù)。它們的主要參數(shù)見表2.1。表2.1齒輪Z14、Z15的主要幾何參數(shù)齒輪齒數(shù)Z模數(shù)m變位系數(shù)Xn材料硬度HRCZ141830.1520CrMnTi5762Z151830.1520CrMnTi57622.2.2絞車卷筒轉(zhuǎn)速和提升速度計(jì)算1.絞車共有3種轉(zhuǎn)速,各種轉(zhuǎn)速計(jì)算如下:第Ⅰ檔:第Ⅱ檔:第Ⅲ檔:2.三種轉(zhuǎn)速下的繞繩速度在2.2.2中已經(jīng)對(duì)絞車的繞繩速度，即提升速度進(jìn)行了計(jì)算，現(xiàn)加上提升力總結(jié)于表2.2中。表2.2三種轉(zhuǎn)速提升速度卷筒轉(zhuǎn)速提升力Ⅰ=0.95m/minⅠ=121.35