毕业论文终稿-100米钻机变速箱设计（送全套CAD图纸 答辩通过）

下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763摘要针对传统钻探行业施工过程中设备搬迁困难、钻孔效率低以及无法倾斜钻探等问题，研制、改进新一代高效可倾式钻探设备则显得尤为必要。该矿用钻机改型过程中所面对的若干问题进行了较为详细研究，并对关键件加工过程出现的工艺文体进行分析和调整。通过调研了解到，对钻孔深度100米左右的钻机需求量比较大，而目前的100米钻机，存在着劳动强度大、适应性差等缺点。鉴于以上原因，我们决定开发100米钻机。经几次方案讨论决定，钻机应具有以下特点经济耐用可靠、质优价廉；便于解体搬运；体积小，重量轻；操作简单，维修方便；适用于42、50MM两种钻杆；适用于合金钻头或金刚石钻头钻进；钻进速度快，效率高；动力为电机或柴油机。关键词100米变速箱钻机下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763ABSTRACTTHEEQUIPMENTMOVESTHEDIFFICULTYINVIEWOFTHETRADITIONALDRILLINGPROFESSIONCONSTRUCTIONPROCESSIN,THEDRILLHOLEEFFICIENCYLOWERSASWELLASISUNABLETOINCLINEQUESTIONSANDSOONDRILLING,THEDEVELOPMENT,IMPROVESNEWONEGENERATIONHIGHLYEFFECTIVETOBEPOSSIBLETOLEANTHETYPEDRILLINGEQUIPMENTTOAPPEARESPECIALLYESSENTIALINTHISMINERALPRODUCTDRILLINGMACHINEMODIFICATIONPROCESSFACESCERTAINQUESTIONSHAVECONDUCTEDTHECOMPARATIVELYDISSECT,ANDTHECRAFTLITERARYSTYLEWHICHAPPEARSTOTHEKEYPROCESSINGPROCESSCARRIESONTHEANALYSISANDTHEADJUSTMENTUNDERSTOODTHROUGHTHEINVESTIGATIONANDSTUDY,QUITEISBIGTOTHEDRILLHOLEDEPTH100METERABOUTDRILLINGMACHINEDEMANDS,BUTTHEPRESENT100METERSDRILLINGMACHINES,HAVETHELABORINTENSITYINABIGWAY,THECOMPATIBLEINFERIORSHORTCOMINGINVIEWOFTHEFACTTHATABOVEREASON,WEDECIDEDDEVELOPS100METERSDRILLINGMACHINESDECIDEDAFTERSEVERALPLANDISCUSSIONSTHAT,THEDRILLINGMACHINESHOULDHAVEFOLLOWINGCHARACTERISTICECONOMYDURABLERELIABLE,HIGHQUALITYATLOWPRICEISADVANTAGEOUSFORTHEDISINTEGRATIONTRANSPORTINGTHEVOLUMEISSMALL,THEWEIGHTISLIGHTTHEOPERATIONISSIMPLE,THESERVICEISCONVENIENTISSUITABLEFOR42,50MMTWOKINDOFDRILLRODSISSUITABLEINTHEALLOYDRILLBITORTHECARBONBITSNEAKSINSNEAKSINTHESPEEDTOBEQUICK,THEEFFICIENCYISHIGHTHEPOWERISTHEELECTRICALMACHINERYORTHEDIESELENGINEKEWORDSDRILLINGMACHINES100METERSGEARBOX下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763目录摘要ABSTRACT绪论1第1章总体设计2第2章钻机的主要技术特性3第3章动力确定531回转钻进及破碎岩层,土层所需功率532进给油缸所需功率计算6321进给油缸的基本参数6322油缸工作压力计算6323油泵最大工作流量计算7324进给油缸功率733动力机功率的确定7第4章机械传动系统设计1041要参数的选择10411回转器10412升降机10413变速箱1042机械传动系统10第5章回转器1251结构特点1252零部件的强度与寿命计算12521齿面按接触疲劳强度计算13522弯曲疲劳强度极限应力13第6章变速箱的设计与计算1561变速箱的结构特点1562零件的强度计算1563齿轮的强度计算1564轴系零部件强度与寿命的校核计算20下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第7章绞车2471结构特点2472主要参数的选择2473绞车所需功率2574零部件的强度及寿命计算25第8章液压系统的设计与计算3181液压卡盘的设计与计算3182进给油缸的设计33第9章钻机的使用说明书35总结50致谢51参考文献52专题轴的机械加工工艺过程53附录159附录268绪论国内外的科技现状国内“六五”“九五”期间，我国地质调查工作中探矿工艺与设备获得长足发展，在引进、消化、吸收的基础上，研究开发了一大批新技术、新装备，如以绳索取心为主体的金刚石钻探技术；液动冲击回转钻探技术；受控定向钻探技术（含对接井施工技术）；多工艺空气钻探技术（中心反循环连续取样及空气潜孔锤钻探技术）；水力反循环连续取心钻探技术；人造金刚石超硬复合材料及其钻头；低固相泥浆等钻井液应用及护壁堵漏技术；XY系列、CD系列、全液压等新型岩心钻机及配套装备；水文水井钻探设备；短浅坑道机械化作业线等等。在这一领域，我省煤田地质局在煤田地质钻探方面，成功地采用了受控定向钻探技术，并完善了SMQ1型取芯器，发展成3SMQ2型取芯器；此外，还研制改进了煤层气储存监测罐。地矿、煤田系统多工艺空气钻探技术的采用更加完善和成熟。国外传统的地质勘查工程技术与装备已十分成熟。立轴式液压钻机仍然是主要机型，全液压动力头钻机获得广泛应用，美国金刚石岩心钻机制造商协会制定的下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763DCDMA标准仍然占据钻探管材和钻具市场的主流，国际标准化组织（ISO）的TC82（矿业技术委员会）/SC6（金刚石钻探设备分技术委员会）也制定了一些标下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763准，可能成为今后的发展方向。通过调研了解到，对钻孔深度100米左右的钻机需求量比较大，而目前的100米钻机，存在着劳动强度大、适应性差等缺点。鉴于以上原因，我们决定开发100米钻机。经几次方案讨论决定，钻机应具有以下特点1经济耐用可靠、质优价廉；2便于解体搬运；3体积小，重量轻；4操作简单，维修方便；5适用于42、50MM两种钻杆；6适用于合金钻头或金刚石钻头钻进；7钻进速度快，效率高；8动力为电机或柴油机。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第1章总体设计经过调研和几次方案论证，考虑到现场特点，从实用角度出发，确定方案如下1考虑到井下、井上和野外作业，动力可选电机或柴油机。2考虑到有软岩石、硬岩石的钻进，除了正常的钻进速度外，增加高速340R/MIN。3钻机除配机动绞车外，增加了液压卡盘减轻劳动强度，节约时间，提高有效钻进速度。4考虑到高转速时，绞车速度不能太快，所以增加了互锁装置，安全可靠。5由于本机动力较大，动力由V型带传动到变速箱的传动轴上易使传动轴弯曲，所以增加了卸荷装置。6采用二级回归式变速箱，减少变速箱体积，根据不同的地质条件，选用不同的钻进速度。7设置压带轮，皮带调整安全可靠。8在满足上述要求的同时，尽量结构简单，操作方便，适于整体或解体搬运。尽量做到标准化,通用化，系列化。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第2章钻机技术特性1钻进深度100M2钻孔直径1开孔直径892终孔直径603钻孔倾斜角度03604立轴转速110、190、340/MIN5立轴行程4006最大液压给进压力4MPA7卡盘最大工作压力（弹簧常闭式液压卡盘）6MPA8立轴内孔直径529油缸最大起拔力285KN10油缸最大给进力20KN11绞车提升速度025、057、065M/S12绞车转速28、50、78R/MIN13绞车提升负荷075M/S335KN044M/S600KN022M/S12KN14卷筒直径140MM宽度100M钢丝绳直径88MM容绳长度328M15配备动力1电动机型号YB160M4电压380/660V功率55KW下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763转速1440R/MIN2柴油机型号S1100功率55KW转速1500R/MIN16外型尺寸（LHBM17重量（不含柴油机）750KG下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第3章动力机的确定本机组的驱动装置采用交流感应电动机，因为这种动力机重量轻、结构简单、使用维护方便易实现防爆。为了便于搬运和机场的布置，钻机和水泵各用一台电机单独驱动，而回转器与油泵共用一台电机联合驱动。输出功率为N。N。12NJ式中NJ钻机所需功率KWNJ（NHNY）/式中NH回转钻进所需功率KW效率085NY油泵所需功率KWNHN1N2N3式中N1井底破碎岩石、土层所需功率KWN2钻头与孔底摩擦所需功率KWN3回转钻杆所需功率KW31回转钻进及破碎岩石、土层所需功率KWNHN1N2N31N13106A4MN式中M钻头切削刃数取M6N立轴转速R/MINH钻进速度H15CM/MIN岩石抗压强度,其值见表31A井底环状面积，取钻头直径D73CM,内孔直径D58CM,AD2D2/4732582/41543CM22N2FENRR/194480032式中孔底压力或岩石抗压强度F钻具与岩石直接的摩擦系数F03E侧摩擦系数E11下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763N立轴转速R钻头外圆半径R365CMR钻头内孔半径R291CM将立轴不同转速和不同空底压力代入式32中,所得相应数值见表32。3N3781011LDN1。7当N200R/MIN时332式中L孔深，硬质合金钻进时，取L150000MM金刚石钻进时，取L75000MMD钻杆直径，取D42MM计算N立轴转速，R冲洗液比重。R115将上述参数及立轴不同转速代入上式，所得值列表32中。32给进油缸所需功率的计算321给进油缸的基本参数1）给进油缸的数量N22）油缸直径D55MM3）活塞杆直径D30MM4）活塞杆有效行程L400MM5）油缸面积A12376CM26）活塞杆面积A27CM27）有效面积AA1A21676CM2322油缸工作压力的计算钻机大水平孔时，油缸的最大推力为WCFM式中W油缸最大推力下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763C孔底最大压力C10000NFM钻杆与孔壁间的摩擦力FMQLF式中Q钻杆单位长度重量Q456N/ML钻杆长度L1050MF摩擦系数F035FM456105003516758NW1000016758116758N油泵的工作压力PPW/A116758/16766966N/CM2323油泵最大工作流量计算油缸回程时的最大容油量V1A1L2376409504ML09504L油缸送进时的最大容油量V2AL16764006704L当选用立轴的钻进速度V006M/MIN06DM/MIN时,立轴送进时每分钟所需的油量为Q2AV2016760602令活塞回程时间为03MIN,则回程所需油量为Q10,95042/036336324给进油缸功率NYNYPQ/60102696602/601020023325根据上面的计算,选用YBC10/80型齿轮油泵排油量10L/MIN,压力800N/CM2。油泵满负荷时所需功率是NYPQ/6010212式中P额定压力P800N/CM2Q额定流量Q10L/MIN下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605械效率1092容积效率2071NY80010/6010209071204KW33动力机功率的确定通过上述的计算说明，立轴钻进时给进所需功率很小，而且油泵满负荷工作时一般是立轴停止转动状态，液压卡盘松开时，必须停止钻进。所以参考表32本机选用55KW电机或柴油机，基本能满足表32中粗线以上各种工作状态。表31岩石名称抗压强度（N/CM2）粘土、页岩、片状砂岩4000石灰岩、砂岩8000大理石、石灰岩10000坚硬的石灰岩、页岩12000黄铁况、磁铁矿14000煤2000NKWR/MINN/CM211019034020000069300794009184000013860158901837800002771031770367510000034640397104593N11200004157047650551220000244304230075694000048980846015138800009795169193027710000122442114937846N212000146932537945346下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763N3R/MINN/CM210160257282280420001329630752312924000164443576939779800022726458245675610000258685084865243NH12000290105587973662NYR/MINN/CM2002300230023NJNH/341293617936814N012NJ409204341544177下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第4章机械传动系统设计41主要参数的选择411回转器立轴的转速，主要取决于地质条件、钻头直径及钻进方式，当使用直径为75MM钻头时，采用硬质合金和钻粒，根据国内外的经验，立轴转速取N90400R/MIN比较适宜；采用金刚石钻头钻进时，立轴转速取N4001000R/MIN比较适宜。本机选用110340R/MIN，即适合合金钻头钻进，由适合金刚石钻头钻进。412升降机为了减轻钻机重量，不使动力机过大，绞车的缠绳速度不宜过高，基本上采用低速，本机升降机速度为022066M/S。413变速箱参考国内外现有小型钻机的转速系列，本机采用了不规则排列的中间转速系列。（1）立轴有三种转速，110、190、340R/MIN转速适合合金钻头钻进。（2）卷筒缠绳速度为三种，见表41表41档档档立轴转速R/MIN110190340缠绳速度M/S02203706642机械传动系统机械系统传动路线见图41传动计算如下1立轴的转速下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763NND1/D2Z1/Z2Z3/Z4Z10/Z11式中N立轴的第一档转速R/MINN电机转速N1440R/MIND1主动皮带轮直径D1125MMD2大皮带轮直径D2285MMZ1Z11传动链中各齿轮的齿数,Z131,Z254,Z331,Z454Z1021,Z1139N1440125/28531/5431/5421/391121110R/MINNND1/D2Z1/Z2Z5/Z6Z10/Z11式中Z542,Z643N1440125/28531/5442/4321/3919069190R/MINNND1/D2Z1/Z4内Z10/Z11式中Z4内31N1460160/36531/3121/3934008340R/MIN考虑到皮带传动、齿轮传动、轴承等的效率，所以各档转速确定为110、190、340R/MIN。2绞车的缠绳速度V1DND1/D2Z1/Z2Z3/Z4Z9/Z12/Z13/Z14/60000M/S式中DD0D140881488MM式中D0140MM为卷筒直径,D88MM为钢丝绳直径。V114881460160/36525/3118/3833/8318/1818/54/60000022M/SV2044M/SV3075M/S计算从略考虑到皮带、轴承、齿轮等的效率，确定绞车提升速度分别为U1022M/SU2044M/SU3075M/S。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第5章回转器51结构特点回转器的结构如图51所示，是由本体、立轴、立轴导管、弧齿锥齿轮等组成。立轴上端装有常闭式液压卡盘。其特点是1、回转器尺寸小、紧凑。2、回转器适用于各种角度的孔的钻进。3、离开孔口采用开箱式，简单可靠，减轻钻机重量。4、立轴行程比过去小型钻机大，为500MM，缩短钻进辅助时间。52零部件的强度与寿命计算弧齿锥齿轮副的强度校核Z10与Z11的主要参数见表51。齿面硬度Z10为HRC52、Z11为HRC57，锥距R77515M,节锥角102801822”,116104128”表51齿号齿数模数变位系数齿宽材料齿顶系数压力角螺旋角旋向精度Z10213502220CRMNTI085200350右8DCZ11393502220CRMNTI085200350左8DC齿轮在各种转速下传递的功率、转速及转矩见表52表52功率KW转速R/MIN转矩NM51763280507208233下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763507354137521齿面按接触疲劳强度计算（1）接触应力HZE15FTMAXKAKVKHZR3FT1N/MM2BD1IFTMAXZE弹性系数ZE1898N/MM2FT1FTMAX小轮运转中最小切向力FTMAX2758NKA使用系数KA125KV动载系数KV1KV21KH齿间载荷分布系数KH12ZX尺寸系数ZX10ZR表面状况系数ZR1B有效齿宽B22MMD1小轮大端分圆直径D1945MMI几何系数I01将以上各值代入上式,得H1197N/MM22接触疲劳极限应力HIINHIINZNZW/ZQN/MM2HIIN接触疲劳极限应力HIIN1352ZWGZ工作硬化系数ZW1ZN寿命系数ZN1ZQ温度系数ZQ1HII全系数SHHIIN/H1352/1197112SHIIN1所以安全。522弯曲疲劳强度极限应力（1）计算齿根弯曲应力FFTKAKUKFYX/BMSJN/MM2FT作用于大端分度圆上的切向力FT2758NKA使用系数KA125下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763KV动载系数KV1KF载荷分布系数KF115YX尺寸系数YX1MS大端端面模数MS45J几何系数J018F141N/MM2（2）齿根弯曲疲劳极限应力FIIMFIIMYN/YQN/MM2YQ温度系数YQ1YN寿命系数YN1FIIM齿根弯曲疲劳极限应力FIIM20682N/MM2（3）安全系数SFFIIM/F20682/141146SFMIN1所以安全。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第6章变速箱的设计与计算61变速箱的结构特点变速箱的结构如图61所示，它是由变速部分、分动部分及操纵部分和壳体等组成。也是变速部分和分动部分合为一体的传动箱。其特点是1、采用了回归式的传动形式，箱体呈扁平状，有利于降低钻机的高度，齿轮Z4即是移动齿轮由是结合子，因此结构紧凑。2、变速、分动相结合，减少了零件数目，有效利用变速箱内的空间。3、操纵结构采用了齿轮齿条拨叉机构，操纵灵活可靠，每个移动齿轮单独控制，并有互锁装置，这种互锁装置安全可靠，结构简单。4、增加了卸荷装置，减少了轴齿轮的受力状况。62零件的强度计算1、在校核零件的强度时，假设电机的功率全部输入变速箱，然后再输入绞车和回转器。2、变速箱在不更换齿轮的情况下，可连续工作10000小时，纯机动时间每班16小时，可连续工作20个月。每个速度的工作时间分配情况如下第一速（110R/MIN）为40即4000小时；第二速（190R/MIN）为40即4000小时；第三速（340R/MIN）为20即2000小时；3、本机零部件的强度和寿命计算方法和数据是按机械设计手册（冶金工业出版社）计算的。63齿轮强度计算1、变速箱内各齿轮主要参数及材料见表61表61齿数模数齿宽变位系数XN材料硬度RC应力角备注Z1312351040CR4045200下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763Z2542220140CR4045200Z3312261040CR4045200Z4542260140CR4050200Z5422240140CR4045200Z6432241040CR4045200Z735325040CR4045200Z826326040CR4550200Z933422040CR4550200Z12173260454045200Z131833501520CRMNTI5762200RMNTI5762200Z155432803540CR2002、Z3、Z4齿轮副的强度校核1齿根弯曲疲劳强度验算（A）计算齿轮的弯曲疲劳极限应力LIMLIFBNXSRY式中被校核齿轮的弯曲疲劳极限应力LIF实验齿轮的弯曲疲劳极限应力，由图F813查得LIMB（MPA）LIM3LI40FBB弯曲寿命系数，因两齿轮的应力循环次数为NY0460365087次3410810046021005次4下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763由图F814知13NY4尺寸系数1（图F815）XYX有效应力集中系数，有图F816查知103，097SR3SRY4SR所以/40011/103370（MPA）LIM3FLI3BNY3XSR/40011/097412（MPA）LI4LI44R（B）比较弯曲强度图F86查得齿形系数194，226则有3FY4F/370/194191/412/226182LIM3FYLIM4因此齿轮弯曲强度弱。4Z（C）计算弯曲工作应力4F/BM（MPA）4FTCFY式中计算圆周力，而TCTCTAKU其中工作圆周力2000/20001325/624273（N）TT3TD工作状况系数，由表F87查知125AKA动载系数，因为V/10011831/100037，由F84知U3Z1下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763载荷分配系数，1/，当16时，07，所以KKYY1/07143载荷分布系数，因B/26/62045,故由表F85查知D3105K则42731114310564175（N）TCF载荷作用位置数07YY螺旋角系数1B齿宽B26毫米M模数M2毫米/BM64175/262226071195（MPA）FCT4FYD计算齿轮的弯曲疲劳安全系数FS/412/195211可靠FSLIM4F2）齿面接触疲劳强度验算（A）计算齿轮的接触疲劳极限应力LIMHLIMHLIBNZ式中实验齿轮的接触疲劳极限应力，由F817查知LI1100（MPA）LIM3HBLI4B下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763寿命系数，由图F818查知119，122NZ3NZ4NZ硬化系数，取1所以11001191031348（MPA）LIM3H11001221031424（MPA）LI4（B）计算接触工作应力（MPA）HEZ31TCFUBD式中材料系数，由F89查知1898EEZMPA节点系数，227由图F810HZHZ重合度系数09由图F89U齿数比U54/3117443/则189822709889（MPA）H617542（C）算安全系数HS/1384/8891516安全可靠HSLIM33）短期过载强度校验计算取最大短期尖峰载荷是额定工作载荷的15倍短期过载弯曲极限应力，根据表F812知下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763181845810（MPA）LIMFSCHR最大的弯曲工作应力为15/19515/125234（MPA）AXF4AK短期过载弯曲强度安全系数/810/23435（安全）FSLIMSAXF短期过载接触极限应力，根据表F812知41，3451859（MPA）LI413HSCR而最大接触应力为889974（MPA）MAX5HAK125短期过载接触强度的安全系数为19（安全）HSLIMAX18974S3、其他齿轮对的强度校核按上面的方法和步骤，对变速箱中的其他齿轮对可进行类似的计算，略。64轴系零件与部件的强度与寿命的校核计算在变速箱中共有三根轴，其中轴负荷最大，而且相对尺寸直径小、长度长。下面仅以该轴的强度寿命进行验算。轴共有七种工作状态，向回转器传递四种状态的动力，驱动绞车三种状态。相比而言回转器的130R/MIN的转速时该轴扭矩最大，受力最大。1、轴的驱动校核已知下列条件材料40CR，调质T220250，各齿轮分度圆直径为D4108、D684、D8105下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763该轴的四个转速及传递的扭矩见表62表62转速（R/MIN）扭矩（NM）备注档2102217档3561184III档6367928（A）在各种转速下齿轮受力支反力计算结果列表63中（B）轴的疲劳强度校核从表62中得知，校核轴的强度时，应取低转速的受力状态。表63RCYRBYFT6FT4RAYCBFT6FR4ARCXRBXRAX125945115605270395续表63档档档档FT45362FR41952FT642594FR6944FT131132450FR11133892下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763FT82450FR8292RAX194174RBX8831092RCX60375RAY3680724RBY7201502RCY4921027RR3684745RB11391506RC7781030轴的扭矩图如图63所示，现计算，截面的安全系数。截面的弯矩水平弯矩MXZFR4100103RBX170103199NM垂直弯矩MYZFT4100103RBY9103542NM合成弯矩MMXZ2MYZ2575NM截面的弯矩水平弯矩MXZRAX60510319460510311NM垂直弯矩MYZRAY6051032236NM合成弯矩MMXZMYZ223NM12量截面扭矩T3566NM下面是按当量弯矩计算、两截面的安全系数。水平受力图CBFRXA18047水平弯矩图11199FTY下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763垂直受力图CB垂直弯矩图80145223542合成弯矩图60231223575扭矩图356图63表64名称截面截面说明扭矩T（NM）356356弯矩M（NM）575223当量力矩ML652380轴经D（MM）36、4236、42工作应力MMPA1317692W494106疲劳极限1MPA350350尺寸系数077077表面质量085085有效应力集中系数K157157安全系数S229391许用安全系数229229安全通过上述验算轴通过,其它轴系从略。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第7章绞车71结构特点本钻机考虑到井上、井下钻探作业，故设置了绞车，如图71。在井下矮巷道内钻孔时，绞车难以发挥作用，这时可将绞车拆除。设置绞车也给机器在井下短距离搬运提供自牵的方便。在结构上选择常用的固定轮系的NGW型行星式传动绞车，其特点是1、结构简单而紧凑，传动装置兼起离合作用，并有过载保护作用。2、在一定范围内，可实现无级调速和微动升降。3、传动功率大，效率高。4、传动平稳，操纵灵活。72主要参数的选择1、确定钢丝绳直径D根据GB110274标准，选定钢丝绳直径如下外径D88MM总断面积A2788MM2总破断力S47300N抗拉强度1700MPA绳型绳637（纤维芯）2、钢丝绳的强度校核绞车最大提升负荷Q12000N最小安全系数S45在正常情况下，最大起重时的安全系数为SS/Q47300/12000349S在急刹车时，取Q25Q，则安全系数SS/Q163、卷筒参数确定如下卷筒内径D140MM卷筒外径D230MM卷筒有效长度L0100MM下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763容绳长度LND式中N钢丝绳圈数N11D每层缠绳长度之和，共五层，D5（DD）20D32M。4、绞车参数提升速度卷筒转速提升力V1022M/SN128R/MIN12000NV2044M/SN250R/MIN6000NV3075M/SN378R/MIN3350N73绞车所需功率1卷筒所受扭矩MT05DDQ050140008812000893NM2绞车轴所受扭矩MZMT/2298NM3绞车轴所需功率PMZN1I/955026KW74零部件的强度及寿命计算（一）齿轮强度校核对NGW型行星齿轮传动，只校核外啮合。即Z13与Z14。Z1318、M3、X13015、材料为20CRMNTI、HRC5762Z1418、M3、X14015、材料为20CRMNTI、HRC5762HIIM1500N/MM2FIIM450N/MM2传递扭矩MZ298NM转速NZN1I84R/MIN按接触强度校核1分度圆圆周力FT1000MZ/CSR155185N2工况系数KA1253动载系数KV14齿间载荷分配系数KH1055齿向载荷分配系数KH1下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605点区域系数ZH2357弹性系数ZE1898N/MM28重合度系数Z0979螺旋角系数Z110计算接触应力HFTI1KAKVKHKHZHZEZZDBI11寿命系数ZN1102ZN211112最小安全系数SHMIN1SFMIN1413润滑剂系数ZL114速度系数ZV0915粗糙度系数ZR0916齿面工作硬化系数ZW117尺寸系数ZX118许用接触应力HP1ZL1ZV1ZR1ZW1ZX1MIN1LHNS1239N/MM2HP213087N/MM219接触强度判断因为H978N/MM216MPA时，PPPN125PN工作压力（PA）D油缸内径D017MP缸体材料许用拉压力PB/S其中B为材料抗拉强度S安全系数S355取S4PN600104PAPP600104150900104PB/S60106/3517106PAT900104017/21710600045M取T8MM,所以强度足够。82给进油缸的设计给进油缸的结构如图84所示，为双作用单活塞杆往复运动油缸，所起的作用是1、完成钻孔过程中的给进运动；2、当卡钻及处理事故时，配合绞车起拔在钻杆。1、TXU150型钻机，打水平孔时，需克服150M钻杆的自重和孔壁的摩擦力，其力为F摩QLF6961500353660N式中Q钻杆单位长度重量Q696N/ML钻杆长度L150MF摩擦系数F033下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763在低速钻进时,当井底压力C10000N时,则活塞杆所产生的推力必须大于F摩C,即36601000013660N,活塞杆有效面积1676CM2油泵工作压力为P13660/167624075400N/CM22、油缸直径的计算根据所需油缸最大作用力以及液压系统的最大工作压力可求得油缸直径。D4P2/2P428500/2314600549CM255CM2式中D油缸计算直径D55CMP油压系统的调整压力,P600N/CM2；P2油缸最大起拔力,P228500N。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第9章钻机的使用说明一、概述100型液压钻机主要用于矿井内部，供钻探深度为100米的各种角度的放水孔、地质构造孔、灭火孔、抽放瓦斯孔及其它用途的各种工程孔，也可以在地面钻探深度为100米的地质勘探孔及其它用途的各种浅孔。100型钻机可在各种不同硬度的岩层中钻探任意角度的孔，尤其在煤层、软岩石及硬岩石中钻孔效率为最高。整个机组由100型钻机和TBW75/20泥浆泵，两部分组成。在矿井内部钻探时不需要井架。钻孔冲洗液为泥浆、清水或煤水。在地面钻探时需要有有一定高度的三角架可供提升使用。钻机具有以下特点1、钻机的转数范围宽，有两组供六个转速，高转数需换一对高速齿轮（根据用户需要配备高速齿轮），可使用硬质合金钻头，适合各种地质情况，以提高钻进效率。2、钻机装有摩擦离合器，可避免主轴变速时频繁起、停电动机，具有超载保护作用。3、本机在较大范围内采用了液压技术，装有液压卡盘、液压夹持器、液压送进机构，能强力起拔钻杆。操作安全可靠，大大地降低了劳动强度。4、立轴让开孔口的方式采用开箱式，结构简单，操作方便。型号说明T勘探机械；X岩心钻机；U油压；150钻进深度150米。二、技术特性1最大钻进深度（使用50MM钻杆或42MM钻杆）100M2钻孔直径1）开孔孔径89MM2）终孔直径不小于50MM下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605孔倾斜角度03604立轴转数110、119、340R/MIN5立轴扭矩640、358、232、136NM6立轴行程400MM7液压送进最大液压给进压力4MPA8卡盘形式常闭式液压卡盘液压卡盘最大工作压力6MPA9立轴内孔直径52MM10油缸最大起拔力285KN11绞车转速0217、0368、0656M/S12绞车提升速度022、044、075M/S13绞车提升负荷1200、600、335KG14卷筒1直径110MM2钢丝绳直径88MM3容绳长度20M15电动机1型号YB132S42功率55KW3转速1440R/MIN16钻机外形尺寸LBH123060011160MM17钻机总重量550KG三、钻机分组情况100型钻机共分六组，各组布局及外观如图1所示。1回转器是钻机立轴产生回转及往复运动部分。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605速箱是钻机立轴、绞车产生各种不同转数的传动与变速部分。3离合器是动力的传递部分，用以接通或切断动力，实现不停电动机变更立轴或绞车的转数。钻进负荷超载时可保护钻机。4绞车是升降钻具的部分。5抱闸是控制绞车的机构，用来提升与停止钻具在任何位置的部分。6机架是连接机器各组的机体，并将机器稳定地固定在钻场基台木上。7操纵仪是控制钻机液压系统的总枢钮。四、结构特征与工作原理钻机型式为机械传动、液压给进、弹簧夹紧、立轴式钻机。1、钻机结构如下11回转器,如图2回转器部分主要由液压卡盘、立轴、本体、立轴导管、大弧齿锥齿轮、两根油缸和两根导向杆组成。1）、液压卡盘如图2所示，主要由下列构件组成碟形弹簧和位于其上的带外环、内锥的移动套；位于外环上的活塞；插入碟形弹簧和移动套内孔中的主轴；主轴中的三片卡瓦外锥与移动套内锥相配合，卡瓦置于主轴上部的三个等分的槽中。下部由两轴承支持。卡盘的外壳，即缸体和压头座，由螺栓联接在一起。卡盘的主要动作是高压油从上部进入缸体推动活塞下移压移动套，移动套压碟形弹簧，由于移动套下移，三片卡瓦在主轴槽内呈自由状态，被主轴内的涨环14外推，松开钻杆。当释放油压时，在碟形弹簧的弹力推动下，移动套上移，迫使卡瓦向中心移动，在压缩涨环的同时夹紧了钻杆。组装时碟形弹簧的预紧力为32KN。更换卡瓦时，先将上端螺钉取出，再取下压盖，防尘盖,垫及卡环，然后取出涨环，卡瓦，即更换新的卡瓦和涨环。2）、给进油缸主要有活塞杆、油缸上盖、下盖，用锁紧钢丝连接在一起。在更换弧齿锥齿轮时，为保证成对弧齿锥齿轮锥顶重合，需加垫调整间隙保下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763证啮合。每次安装液压卡盘时立轴螺纹端部不许接触卡盘螺纹内端面，卡盘与立轴用圆螺母防止松动。12、变速箱，如图3变速箱主要由四对直齿园柱齿轮及两根平行的花键轴构成。动力由电动机首先传到装在变速箱体的带有卸荷装置的大皮带轮上，然后经过不同的传动链，将动力传给小园弧锥齿轮Z10。主动齿轮为轴齿轮，通过滚动轴承架于箱体内，轴齿轮端面加工有不通孔，内装滚动轴承与滚动轴承构成支点，支撑花键轴。花键轴是通过滚动轴承架于变速箱体内。花键轴上装有齿轮。在花键轴上安装的齿轮为移动齿轮，变速箱所产生的不同转速，就是改变移动齿轮的位置来实现的。安装在花键轴上的齿轮也是移动齿轮，该齿轮将三种不同速度传给绞车。变速箱前部的T型槽是与回转器部分的连接盘连用的，连接盘上的T型螺钉可在T型槽内固定于任何位置，钻机给进角度的调整就是用T型槽来实现的。13绞车，如图4绞车为行星齿轮机构，绞车轴固定在轴承座及变速箱体的滚动轴承上，绞车轴的左端用键与传动齿轮相连接。绞车轴中部带有齿轮。当变速箱中的齿轮（图3）将动力传给齿轮时，绞车轴就会同传动齿轮一同旋转。当提升时，应将用闸带刹住；使固定在闸筒上的两个游星齿轮只能在游星齿轮轴上自转而无公转。因而带动内齿圈使卷筒产生转动。当钻具提升到一定高度，需要使卷筒停止转动时，应很快的松开刹住闸筒的抱闸，同时又很快的用另一抱闸将卷筒右侧的制动部分抱紧，使卷筒与内齿圈停止转动，这时由绞车轴传来的动力，传给游星齿轮后，游星齿轮除了自身的转动外又通过游星齿轮轴带动闸筒一起转动。下降钻具时左右闸带全松开，卷筒因钻具自重下落而回转。依此循环往返便可完成钻具的升降工作。为了牢固的将钢丝绳固定在绞车上，在卷筒右侧开有小孔将绳头穿过孔后，通过绳卡将钢丝绳固定。在更换拆装内齿圈时应先将内齿圈与卷筒相固定用的螺钉取下，然后，在卷筒容绳侧用螺钉将内齿圈顶出。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或130413976314制动闸钻机所选用的制动闸，左右是一致的，整个闸带与闸筒（或卷筒）之间的间隙是用调整连杆下部螺钉来实现的。10、11分别为左右闸把。15机架，如图1机架是连接钻机各组的总框架，电机也装在机架上，皮带松紧是通过调整压带轮来实现的。16操纵仪，如图5操纵仪由油路控制阀和压力表、手轮（调压）和手轮（调速）等组成。其功能主要是控制液压卡盘和进给油缸的。压力