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内容简介：

学生姓名宋欣欣班级机教052指导教师牛爱青论文（设计）题目GCPS20型工程钻机的设计目前已完成任务1.制定毕业设计计划；2.查找相关文献；3.完成毕业论文开题报告；4.确定了工程钻机的结构形式；5.对总体结构进行了初步的计算。是否符合任务书要求进度：符合尚需完成的任务1 继续对论文材料进行组织和整理；2 按照论文提纲，有步骤有计划的开展论文工作，存在问题要及时与老师沟通；3 对已完成的论文内容进行检查审核，力求把问题降到最少；4 到规定的时间完成论文初稿；5 根据指导老师的指导意见和全部材料完成论文。能否按期完成论文（设计）：能存在问题和解决办法存在问题资料不足，对论文主题的研究不够透彻，且相关的理论知识还不够全面；与指导老师的交流不够充分。拟采取的办法继续查找资料，加强对相关理论知识的理解和掌握。指导教师签 字日期 年 月 日教学院长（系主任）意 见 签字： 年 月 日河南科技学院本科毕业论文（设计）中期进展情况检查表Virtual ManufacturingWhat is Virtual ManufacturringVirtual manufacturing(VM) is an integrated, synthetic manufacturing environment exercised to enhance all leveles of decision and control in a manufaceturing enterprise. VM can be described as a simulated model of the actual manufacturing setup which may or may not exist. It holds all the information relating to the process , the process control and management and product specific data. It is also possible to have part of the manufacturing plant be real and the other part virtual . Virtual manufacturing is the use of computer models and simulations of manufacturing process to aid in design and production of manufactured products.Lawrence Associate1996, have identified three different types of Virtual Manufacturing paradigms that use Virtual Reality technology to provide the integrated environment.(1)Design-centered VM: provides designers with the tools to design products that meet design criteria such as design for X(2)Production-centered VM: provides the means develop and analyse alternative production the process plans;(3)Control-centered VM: allows the evaluation of product design, production plans, and control strategy and a means to iteratively to improve all of them through the simulation of the control process.What is the Significance of VMVM aims at providing an integrated environment for a number of isolated manufacturing technologies such as Computer Aided Design , Computer Aided Manufacturing, and Computer Aided Process Planning, thus allowing multiple users to concurrently carry out all or some of these functions without the need for being physically close to each other. For example, a process planning engineer and a manufacturing engineer can evaluate and provide feedback to a product designer, who may be physically located in another state or country, at the same time as the design is being conceived.Another important contribution of VM is Virtual Engerprise(VE). Lin et al1995 defined a Virtual Enterprise as “rapidly configured multi-disciplinary network of small, process specific firms configured to meet a window of opportunity to design and produce a specific product.” Using this techonology, a group of people , or corporations can pool their expertise and resources and capitalize a market opportunity, by sharing informatiion in a VM environment. The principal advantage of this technology is its ability to provide a multi-media envirnoment , enhancing communication at all levels in a products life cycle.Application of VMApplication of VM encompass the entire life cycle of a product. Reported developments include a virtual space decision support system by Imamura and Nomural1994 at the Matsushita company in Japan. This system applied towards the marketing and sales of kitchen furniture, allows customers to experience a kitchen environment and evaluate alternatives and select the best combination according to preferences. Their preferences are stored as drawings and subsequently transferred to the companys production facilities.Owen1994 presented the work implemented at John Deere Companys production facility, that used Virtual Manufacturing for the installation of an arc welding production system. The project involved using a Virtual 3-D environment for design, evaluation, and testing of the robotic production system. Part of the work was carried out at John Deere facilitys while part of it was done by Genesis System and Technomatrix Technologies. The VM approach helped shorten the design-to-manufacturing cycle-time.DuPont1994 presented an overview of Virtual Reality applications, and reported about Virtual prototyping being carried out at the Coventty School of Art and Design. These virtual prototypes are constructed in a computer at the beginning of the design process and allow the designer to perform tests on the virtual prototype such as a car beforehand, by walking around or through the design, examine its performance on a virtual road , sit in the drivers seat , and check view lines, etc. Also reported were VM applications such as the virtual concurrent design and assembly of a landing gear, and simulation of side-impact collision to test vehicle safety.Kim et al.1994 also reported VR applications including the use of VM by designers at Boeing Aircraft Company for the ergonomic evaluation of their airplane designs for operation as well as maintenance. Another study used a VM environment to train robots. An operators movements were recognized, interpreted and stored in the form of robotic movement command. Shenai described the Virtual Wafer Fabrication(VWF) infratructure which provided an framework for the optimization of the key process and design variables in the development of application specific semi-conductor devices. Other application areas discussed in Larijani1994 include machine-vision applications for diagnosis, fault detection , inspection and preventive maintenance, safety and maintenance training, ergonomic analysis. For example , new cab or shovel configurations for each Caterpillar moving equipment are tested by real drivers for possible imbalances while handling virtual bulldozers and turcks.虚拟制造技术什么是虚拟制造技术虚拟制造是人们使用的一种高度集成化的、虚拟的生产环境，其目的是为了增强制造业的各种决策和控制力。在现实生活中，人们把虚拟制造技术描述成一个可存在或可不存在的实际生产机构的仿真模型。该模型包含了所有与生产过程、生产过程控制管理和产品详细数据有关的信息；同时它也可能包含部分实际上存在或不存在的有关生产企业的信息。虚拟制造技术通过使用计算机模型来模拟生产过程， 以达到产品设计与之招商有所帮助的目的。1996年Lawrence Associate吧虚拟制造技术（该技术利用虚拟现实技术来提供集成环境的）分成3种不同的模式。(1)以设计为中心的虚拟制造。该技术的特点是向设计者提供适当的工具来设计不同的产品。(2)以生产为中心的虚拟制造。该技术的特点是向生产决策者提供一定的方法来分析、研究待选择的生产加工计划。(3)以控制为中心的虚拟制造。该技术的特点是允许生产设计管理人员对产品设计、生产计划和控制决策进行评估，同时也允许生产设计管理人员采用对控制过程进行摸你的方法对产品设计、生产计划和控制觉车进行不断的改进。虚拟制造技术的意义虚拟制造技术的目的是向许多独立的制造技术提供一个集成化环境。这些技术包括计算机辅助设计、制造和过程规划。在这个虚拟制造的成环境中，有多种应用目的的用户无需将上述各技术紧密结合，就可完成部分甚至所有的任务。例如，一个生产过程的计划工程师和一个制造工程师能够对生产过程进行评估，并且可以将评估的结果反馈给住在异地的产品设计工程师，由他对产品进行改进设计。虚拟制造技术的另外一个重要贡献是虚拟企业。1995年Lin et al.把虚拟企业定义成快速构造的小型专业公司的多学科联合。构造该企业的目的是完成某种专门产品的设计和生产。通过分享虚拟制造环境中的信息资源，许多人和公司借助该技术科共享它们之间的相关技术、资源和有利的市场机会。因此，虚拟制造技术的主要优点是能够向用户提供一个拥有多种媒体的虚拟环境，加强了产品循环周期各个层次的信息交流。虚拟制造技术的应用在实际应用过程中，虚拟制造技术往往贯穿产品的整个生命周期，比如，1994年日本Matsushita公司的Imamura和Nomura的一项研究成果中包括了一个可视化的空间决策系统。该系统主要应用于厨具销售领域。它首先允许顾客去感受某种厨房环境，然后由顾客对这些厨具进行比较，最后根据他们自己的喜好选择出最好的组合。当然，这些顾客的喜好会被记录起来，然后反馈给公司的生产机构。 Owen在1994年向公众介绍了John Deere公司生产部门所完成的一项研究成果，该成果利用虚拟制造技术实现了某种生产系统的安装过程。该项成果包括运用虚拟三维技术来设计、 评估和测试机器人生产系统。在这项成果的研制过程中，有一些工作由John Deere公司完成的，而另外一些工作由Genesis系统和Technomatrix技术公司完成.此项虚拟制造技术的运用对于缩短该产品的设计-生产周期起了一定的作用。1994年DuPont对虚拟现实技术的应用做了总的介绍，同时他对英国的Coventry艺术与设计学院完成的虚拟样机进行了报道。这些虚拟样机刚开始是在计算机中构造完成的，这使得设计者可以在计算机上预先对它们（例如汽车）进行一些方面的测试。通过在计算机上运行这些虚拟样机，设计者可以对汽车在虚拟道路上的行驶性能、驾驶员坐在驾驶室的舒适程度及其开车时的视野状况等方面做一定的测试和检查。另外，虚拟制造技术还可应用在虚拟并行设计，飞机起落架的虚拟装配合和检测汽车碰撞性能的仿真等方面。Kim et al.在1994年也报道了一些虚拟现实技术运用的实例，其中包括波音飞机公司的设计师们利用虚拟制造技术对所设计的飞机在操作和维护方面所做的一些有关飞机对环境影响方面的评估。另一个有关虚拟现实技术的运用实例是利用虚拟制造技术的环境训练机器人，即以机器人运动指令的形式对操作者的行为进行识别、解释并最终储存起来。Shennai描述了虚拟制造技术在胶片结构制作方面的应用（该技术被称为虚拟胶片构造技术）。该技术为特殊半导体在研制过程中的主要工艺和设计变量的优化提供了一定的方法。1994年Larijani还介绍了其他有关虚拟制造技术应用方面的实例，主要包括虚拟可视化技术在机器的故障诊断、故障检测、检查预防性维护、安全和维护培训及环境分析设计方面的应用。比如，Caterpillar公司的每一辆汽车和推土机均由实际驾驶人员通过在计算机上操作虚拟推土机和汽车，来检测它们在实际运行过程中可能出现的不平衡的问题。 出处：赵运才机电工程专业英语北京大学出版社2006河南科技学院本科生毕业论文（设计）任务书题目名称：GCPS20型工程钻机的设计学生姓名宋欣欣所学专业机电技术教育学号20050314202指导教师姓名 牛爱青所学专业农机修造职称高级实验师完成期限 2008年12月26 日至2008年12月21日一、论文（设计）主要内容及主要技术指标1.主要内容：GCPS20型钻机是一种复合式多功能钻机，为适应我国深基础工程和连续墙以及水利工程、桥梁工程的发展与需要，结合大口径钻机灌注桩和地下连续墙施工的特点，为解决在复杂地层、硬岩中成孔而研制，特别卵石层、基石、漂石层能大幅度提高施工效率，在各种成孔方法中是比较经济有效的方法。2. 技术指标：1.冲击卷扬机 提升能力 （KN） 60提升速度 （m/s） 0.4 .05 0.62. 转盘转速 (r/min) 13, 17, 21, 26, 42, 523. 主机动力型号(功率) YD280S 55 KW (1480 r/min )4. 钻塔额定负载 (KN) 180二、 毕业论文（设计）的基本要求1.毕业设计报告：有400字左右的中英文摘要，正文后有20篇左右的参考文献，其中正文中要引用5篇以上文献，并注明文献出处。2.有不少于2000汉字的与本课题有关的外文翻译资料。3.毕业设计字数在20000字以上。4.程序清单和图纸。5.作品及照片。三、毕业论文（设计）进度安排 1.2008年12月16日-2008年12月21日，下达毕业设计任务书；寒假期间完成英文资料翻译和开题报告。2. 2009年2月16-2月27日（第1-2周），指导教师审核开题报告、设计方案和英文资料翻译。3. 2009年3月2日-4月24日（第3-10周），毕业设计单元部分设计。4. 2009年4月20日-4月30日（第10-11周），毕业设计中期检查。5. 2009年5月4日-5月22日（第12-14周），设计仿真、程序调试、线路板制作调试，整理、撰写毕业设计报告。6. 2009年5月25-6月5日（第15-16周）上交毕业设计报告，指导教师、评阅教师审查评阅设计报告，毕业设计答辩资格审查。毕业设计答辩，学生修改整理设计报告。河南科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称： GCPS20型工程钻机的设计学生姓名宋欣欣专业机电技术教育学号20050314202指导教师姓名 牛爱青所学专业 农机修造职称 高级实验师完成期限 2009年 2月 16日至 2009年 2月27日一、选题的目的意义 随着国家4万亿基本建设的资金投入，由于大量基础设施建设的需要，对工程钻机技术的要求更高，钻机不仅要具有高效性、环保性，更要具有复合性。通常使用的工程钻机在工作时只有钻进，但当遇到较为坚硬的岩石层。如卵石、灰岩、花岗岩等岩石地层，就不得不改进钻进方位，或另钻它孔，为解决此问题在老师的指导下我设计这台带有冲击钻的多功能复合型钻机，它可有效的解决上述问题，我相信这台钻机一定会有很广阔的市场前景!二、国内外研究现状随着全球经济的高速发展,各类建筑和工程施工的数量激增,工程难度日益加大,质量要求越来越高,极大的推动了各类基础处理施工技术的发展,尤其是近 20 年来,由于建筑的大型化和高层化,各种处理范围广,效率高,污染少,成本低的深基础施工工法，如大型旋挖桩、地下连续墙、各种锚固、高压旋喷、深层搅拌等已成为基础工程施工的重要手段。而现有国产基础施工设备效率低下,污染严重,不能适应新施工技术的要求,施工企业一直在大量进口该类设备。加大开发适合我国国情的新型基础工程施工钻机的力度,满足市场急需,替代进口,是该类设备制造业的首要任务。三、主要研究内容这台钻机设计为散装式转盘冲击、回转复合式多功能钻机，适用于基础工程和连续墙以及水利工程、钻凿高层建筑、桥梁、港口基础桩孔的钻进，也用于大口径水井及其他工程孔的钻，主要用于第四世纪地层及其卵石、灰岩、花岗岩、漂石层等硬岩地层。主要应用于建筑工程、水利工程、桥梁工程、矿井钻进等领域。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线首先查阅有关钻机设计的相关资料， 了解钻机的组成和钻机设计的一般步骤，了解当前实际生产中钻机的应用情况，确定零件加工工艺，根据零件工艺精度等要求，确定钻机个主要结构类型。根据机械设计手册查阅确定钻机相关参数，进行相关计算。按需要选用标准件和通用件型号，确定非标准件形状、尺寸，根据参数选取电机设备。绘制钻机装配图。五、 主要参考文献与资料1.GPS20型工程钻机使用说明 上海金泰股份有限公司探矿机械厂，19982.成大先机械设计手册减（变）速速器电机与电器化学工业出版 社，20043.殷琨发展中的冲击回转钻进技术探矿工程（第5期），19974.胡家秀简明机械零件设计使用手册机械工业出版社19995.成大先机械设计手册联接与紧固化学工业出版社，2004六、 指导教师审批意见签名： 年 月 日工程钻机的设计,学生姓名： 宋 欣 欣 所在院（系）： 机 电 学 院 所学专业： 机 电 技 术 教 育 导师姓名： 牛 爱 青,摘 要,以水平定向钻机为背景，水平定向钻机的主要结构主要包括：底盘结构、发动机系统结构、动力头结构、钻杆装卸的结构、虎钳的结构、锚固装置的结构、导向系统、泥浆系统的结构。 GCPS20型钻机是一种复合式多功能钻机，为适应我国深基础工程和连续墙以及水利工程、桥梁工程的发展与需要，结合大口径钻机灌注桩和地下连续墙施工的特点，为解决在复杂地层、硬岩中成孔而研制，特别卵石层、基石、漂石层能大幅度提高施工效率，在各种成孔方法中是比较经济有效的方法。 钻机是集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型钻机，用钻盘回转钻进时可用于第四世纪覆盖层，冲击钻进时可用于卵石、灰岩、花岗岩等硬岩地层。 本钻机的特点是结构简单，紧凑，而且各种操作手柄布置合理，操作简单，便于使用与维护。 关键词： 水平定向钻机 冲击钻进 变速箱 减速器,Abstract,Taking Horizontal Directional Drilling Rig as the background , The main structures of Horizontal Directional Drilling Rig mainly include: Chassis structure, engine systematic structure , power head structure , drilling rod structure , structure , anchor firm structure , guidance system , mud structure of system . The types GCPS-20 drill the machine is a kind of compound type multi-function drill the machine, in order to adapt the our country development and demands of the deep foundation and consecution wall and marine hydraulic engineering, the bridge engineering, combine the big caliber to drill the machine to infuse to note the stake and the characteristics of underground continuous wall construction, in order to solve to become the bore but research to manufacture in complicated geologic strata, hard rock, significant exaltation of ability of special egg stone layer, sill, the stone layer construction efficiency, is a more economic valid method in variously become the bore method. Drill the machine is to gather the turn-over and pound at to drill into the craft in the integral whole of multi-function and compound type drill the machine, can used for to overlay the layer the fourth century while using to turn the dish turn-over to drill into, can used for the hard rock geologic strata of egg stone, ash rock, graniteetc, while pounding at to drill into. Drill the characteristics of the machine originally is a structure simple, tightly packed, and various operation hand handle arrange reasonable ,operate in brief, easy to usage and support. Keyword: Horizontal Directional Drilling Rig The impact drill into gearbox speed reducer,第1章 绪 论,1.1 项目的研究意义 随着西气东输、京沪高速铁路等一批国家重点项目的陆续启动,国家对基本建设的投入持续增长,对工程钻机技术要求更高，钻机不仅要具有高效性、环保性，更要具有复合性。通常使用的工程钻机在工作时只有钻进，当遇到较为坚硬的岩石层，如卵石、灰岩、花岗岩等硬岩石地层，就不得不改变钻进方位，或另钻它孔，为解决此问题在老师的指导下我设计这台带有冲击钻的多功能复合型钻机，它可有效的解决上述问题。我相信这台钻机一定会有很广阔的市场前景! 1.2 国内外的科技现状 随着全球经济的高速发展,各类建筑和工程施工的数量激增,工程难度日益加大,质量要求越来越高,极大的推动了各类基础处理施工技术的发展,尤其是近 20 年来,由于建筑的大型化和高层化,各种处理范围广,效率高,污染少,成本低的深基础施工工法，如大型旋挖桩、地下连续墙、各种锚固、高压旋喷、深层搅拌等已成为基础工程施工的重要手段。而现有国产基础施工设备效率低下,污染严重,不能适应新施工技术的要求,施工企业一直在大量进口该类设备。加大开发适合我国国情的新型基础工程施工钻机的力度,满足市场急需,替代进口,是该类设备制造业的首要任务。,1.3设计产品的用途和应用领域 这台钻机设计为散装式转盘冲击、回转复合式多功能钻机，适用于基础工程和连续墙以及水利工程、钻凿高层建筑、桥梁、港口基础桩孔的钻进，也用于大口径水井及其他工程孔的钻凿，主要用于第四世纪地层及其卵石、灰岩、花岗岩、漂石层等硬岩地层。 主要应用于建筑工程、水利工程、桥梁工程、矿井钻进等领域。,第2章 钻机的总体设计,2.1 总体布局设计 钻机由底座、传动装置、减速器（分动箱）、主副卷扬机、冲击卷扬机、转盘、钻塔、气动系统、电气系统、工具系统组成。 2.1.1传动系统 电机的动力经皮带传至变速器，变速器为一进三出结构，一路输出经齿轮传至主副卷扬机；一路输出至减速器，经由万向轴传至转盘，供回转钻进；一路输出经链轮传动冲击卷扬机，供冲击提升。 2.1.2气动系统 空压机输出压力气，由空气包至气控箱，分两路经操纵阀控制，传至冲击卷扬机两只气胎离合器，完成冲击提升及降落。 2.1.3电气系统 控制电机启动及关闭，为气动系统提供电源控制，为操纵箱提供控制系统。 2.1.4工具系统 游动滑车、水龙头、主动钻杆、孔内钻杆、加重块、刮刀钻头、垫叉组成回转钻进工具系统。游动滑车、水龙头、孔内钻杆、冲击排渣管、冲击钻头、孔口导向工具、垫叉组成冲击钻进工具系统。,2.1.5各部件的功能 转盘 转盘用于驱动主动钻杆及钻具回转，转盘系一级圆锥齿轮传动机构，通过大锥齿、转台、大、小补心驱动钻杆工作。 减速器 减速器是进一步降低转速、提高扭矩而设计的，有两档变速，由双联滑动齿轮实行。 变速箱 变速箱为二轴一级变速箱，有三挡变速，由单、双联齿轮滑移实现变速。变速箱内有正、反转装置，由双向牙嵌离合器实现，单向牙嵌离合器实现卷扬机离合。 主、付卷扬机 主、付卷扬机均为行星式卷扬机，靠制动行星轮来实现钻具的提升。 底座 底座由滑台、下座、油缸、孔口板组成，转盘、卷扬机组固定于滑台上，钻塔固定于下座上，油缸一端固定于滑台，另一端与孔口板相联，油缸用于滑台的后移和孔口板开合。 钻塔 钻塔用于悬挂游动滑车、水龙头和提升器等提升设备，结构形式为“n”型，钻塔内设有导向槽和主动钻杆后置悬挂装置。导向槽用于水龙头导向，悬挂装置用于换接钻杆时主动钻杆不落地。钻塔起落由油缸完成。,2.2 主要设计参数 1. 冲击卷扬机 提升能力 （KN） 60 提升速度 （m / s） 0.4 .05 0.6 2. 冲击行程 (m) 0.54 3. 冲击次数 (1/min) 614 4. 冲锤质量 (kg) 30005000 5. 主、副卷扬机 提升能力 (单绳KN) 30 卷绳速度 (m) 0.45, 0.68, 1.13, 1.69 0.31, 0.46, 0.77, 1.15 6. 转盘转速 (r/min) 13, 17, 21, 26, 42, 52 7. 主机动力型号(功率) YD280S 55 KW (1480 r/min ) 8. 钻塔额定负载 (KN) 180 9. 空压机型号( 排量，压力) UB 300500 （3.55 /min, 0.8 MP） 10. 配备砂石泵型号（型号） 6BS (180/h) 或8BS（340 /h） 11. 外型尺寸 （长X宽X高） 10000X2400X1700 12. 重量 主机重量 （t） 10.4 全套设备总重 （t） 28,第一个问题：电机确定,工程钻机动力来源于电机，电机小了，无法达到设计要求，大了就会造成资源的浪费，应该选取多大功率的电机才合适呢？,第3章 电机确定 根据现场需要，电机的选择偏大些，加大储备系数，这样可以提高钻进效率。,3.1 按钻头所需功率计算 设电机输出实际功率为N。 N。1.2Nj 式中：N j钻机所需功率 KW N j（N hN y）/ 式中: N h回转钻进所需功率 （KW） 效率 =0.8 N y油泵所需功率 （KW） N h=N1+N2+N3 式中: N1井底破碎岩石、土层所需功率 （KW） N2钻头与孔底摩擦所需功率 （KW） N3回转钻杆所需功率 （KW）,1. N h=N1+N2+N3的计算 N1= 其中： m-钻头切削刀数 取m=4 n-转盘转数 钻进时 =26 r/min h-转进速度 试取h=0.8cm/min -岩石抗压强度 其值见表3-1 A-井底破碎环状面积 A= 2. N 2=fen(R+r)/1944800 式中： f-钻具与岩石之间的摩擦系数 f=0.5,e-侧摩擦系数 e=1.1 R-钻头外圆半径 R=200cm r-钻头内孔半径 r=0cm 3. N3= (当n200r/min时) 式中： L-孔深 取L=8000mm d-钻杆直径 d=100mm -冲洗液比重 =1.5 将上述参数及转盘的不同转速分别代入以上各式，所得值列表 32中。,3.2 当钻机进行冲击钻进时功率计算,冲击卷扬机的提升能力为 60KN 提升速度 V（m / s） 0.4 0.5 0.6 所需功率 P=FV P (KW) 为 24 30 36 变速器的传递效率=0.8 所需电机的功率 P电=45KW 根据表3-2可知，钻进时所需的最大功率为 51.59 KW,冲击时，转盘不工作，根据现场需要，电机的选择偏大些，加大储备系数，这样可以提高钻进效率。按钻进时选择电机 P=55KW。 通过查阅机械设计手册，经过计算，电机转速 1480 r/min, 每天工作16 小时以上，则电机功率选为55KW,55KW电机实物图如下图所示：,第二个问题：带轮选择,有了动力就需要传导机械能，带轮在传导能量的过程中起着至关重要的作用，那么应该选取何种类型的带轮，选几根呢？,第4章 带轮选择,轴转速 793.8 r/min ,电机转速 1480 r/min, 每天工作16 小时以上，=55KW 工作原理如图4-1所示：,1. 设计功率Pd = k A P电查：工况系数k A =1.6 Pd =1.655=88KW 2. 选定带型 根据Pd =88KW n1 =1480 r/min 确定带型为 C型 d d=200315mm 3. 传动比 i= =1.86 （42） 4. 小带轮直径 =355 mm 大带轮直径 =355i = 661.88 mm 取 = 630 mm,5. 轴的实际转速 = （43） 由式（43）得： = =825.6 r/min 6. 带速 V = （44） 由式（44）得： V = = 27.5 m/s 7. 初定轴间距,a0= 1500 mm 8. 所需基准长度 Ld0= 2a0+ （ + ）+ （45） 由式（45）得： =21500 + =4565.4 mm 查取 =4500 mm,9.实际轴间距 （46） 取 =1467.3 mm 10. 小带轮包角 = - = （47） 11.单根V带基本额定功率 由 = 200 mm 和 =1480 r/min 查得C型带 =14012 KW,12. V带的根数 Z = （48） 小带轮包角修正系数 = 0.96 带长修正系数 = 1.04 由式（48） 取 Z= 6根,Z,Z,13. 单根V带预紧力 （49） m 带的每米质量 m= 0.3 由式（49）: = 654.65 N,经过计算 确定带型为 C型 d d=200315mm 小带轮直径 dd1=355 mm 大带轮直径dd2 =630 mm V带的根数 取 Z= 6根 单根V带预紧力F0 = 654.65 N,实物图如图4.3所示：,第5章 变速箱的设计与计算,5.1 变 速 箱 的 结 构 特 点 变速箱为二轴一级变速箱，有三挡变速，由单、双联齿轮滑移实现变速。变速箱内有正、反转装置，由双向牙嵌离合器实现，单向牙嵌离合器实现卷扬机离合。 5.2 结 构 计 算 5.3 锥 齿 轮 计 算 5.4 齿 轮 校 验 5.5 变 速 箱 轴 的 计 算 5.6 轴 的 校 核,由于时间原因，其余问题不再赘述， 在此仅对变速箱轴的计算进行探讨。 前边两个问题都是确定具体类型，第三个问题解决一个范围问题，变速箱的轴对于速度变化有不可或缺的作用，那么轴的直径至少要多大才能保证其正常的运转而不至于失效呢？,5.5 变 速 箱 轴 的 计 算,公式 （512） 式中 d轴的最小直径 mm T轴传递的额定转矩 轴的许用转应力 轴的材料为 40Cr，查取 = 4052 取 =40,5.4.1 一轴 由转速 功率 P=55KW，确定轴的最小直径， 由式（512）得：轴最小直径为: 一轴为矩形花键轴传动，查手册取d=46 mm 矩形花键轴为：,5.4.2二轴 由最低转速为: 由式（512）得：轴最小直径为： 二轴为矩形花键轴传动，查手册取d=72