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GCD1500钻机机械传动系统设计.doc

GCD1500钻机机械传动系统设计【全套8张CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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任务137-GCD1500钻机机械传动系统设计（最终）

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GCD1500工程钻机传动示意图.dwg

GCD1500钻机机械传动系统.dwg

减速箱输出轴-A2.dwg

卷扬机小齿轮-A3.dwg

卷扬离合齿轮-A2.dwg

四杆机构小齿轮-A3.dwg

四杆机构离合齿轮-A2.dwg

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摘要

GDC1500工程钻机是为适应深基础工程和地下连续墙以及水利工程、桥梁工程的需要，结合CZ系列四连杆冲击机和DCF1500同步卷扬双钢丝绳冲击钻机的优点而研制的，该机组具有钻进地面广、操作工艺简单、连续排渣等优点。适用于土层、卵砾石层、飘石层、基岩等复杂地层的基础工程施工。

本课题通过对国内外钻机传动机构的了解，分析传动机构的原理与特性，对冲击钻机的运动特性进一步深入了解与阐述，重点研究、设计GCD1500钻机的机械传动系统。首先确定机械系统总体的传动方案，接着按照设计好的传动方案对各零件进行设计计算并校核各零件强度，最后绘制了机械传动系统的图纸。

关键词：冲击钻机机械传动设计校核

Abstract

GDC1500 engineering drilling rig is to meet the needs of deep foundation engineering and underground continuous wall and water conservancy, bridge engineering, combined with the CZ series of four-bar linkage shock machine and DCF1500 synchronous dual advantages of wire rope hoist impact rig was developed, which has a drilling unit wide ground, simple technology, continuous slag and so on. Applicable to the infrastructure construction of soil, gravel, floating rock, rock and other complex formation.

The issue of domestic rig transmission mechanism through understanding the principles and characteristics of the transmission mechanism analysis, the impact on the motion characteristics of the rig and elaborated further in-depth understanding, focusing on research, design GCD1500 mechanical drive rig. First determine the overall mechanical system transmission scheme, then follow the program designed for the transmission of the parts are designed to calculate and check the strength of the parts, and finally draw a mechanical transmission drawings.

Keywords: Impact Drill mechanical transmission design verification

摘要1

Abstract2

第一章绪论5

1.1课题背景与意义5

1.1.1课题背景5

1.1.2课题的意义6

1.2课题研究现状6

1.2.1国外研究现状6

1.2.2国内研究现状6

1.3冲击钻机概述8

1.4 研究内容及思路9

第二章总体设计10

2.1方案的设计与分析11

2.2方案的确定11

第三章设计计算12

3.1电机的选择12

3.2 传动装置传动比的分配与参数计算12

3.2.1传动装置各级传动比的分配13

3.2.2 传动装置的运动和动力参数的计算13

3.3 V带传动设计15

3.3.1选定带型15

3.3.2 确定带轮基准直径，并验算带速15

3.3.3 确定带长和中心矩a16

3.3.4 验算小带轮包角16

3.3.5 确定带的根数16

3.3.6单根V带预紧力17

3.4 离合器齿轮组的设计17

3.4.1主副卷扬级17

3.4.2 四连杆机构级19

3.5 卷扬机齿轮组的设计22

3.5.1 冲击卷扬齿轮的设计22

3.5.2 副卷扬齿轮的设计22

3.6 四连杆机构齿轮组的设计22

3.7 轴I设计23

3.7.1 材料的选择23

3.7.2 估算轴的最小直径23

3.7.3 按弯扭合成强度校核轴颈23

3.8 轴II设计24

3.9 轴III设计25

3.10 轴IV设计25

3.11 轴V设计26

3.12 轴承寿命计算27

3.13 键的选择和校核27

3.14 联轴器的选择和校核29

3.15 密封方式的选择和设计29

第四章钻机的维护与保养33

4.1钻机维护保养的重要性33

4.2维护保养的要求33

4.3 主要部件保养项目34

4.4 安全操作注意事项35

第五章个人总结36

致谢37

参考文献38

附录：英文文献翻译39

毕业设计（论文）外文翻译原文42

第一章绪论

1.1课题背景与意义

1.1.1课题背景

随着我们伟大的社会主义祖国四个现代化的实现，广大城乡的工业、生活用水、城市高层建设和公路、桥梁不断增加，同时各项重大工程也陆续展开，工程的难度与规模都在扩大，对质量的要求也在不断地提高，在很大程度上促进了建筑施工技术的进步，尤其是各地的建筑迅速发展，规模在扩大，施工范围在拓展，工期紧、污染少、成本低的设备成为现代施工的重要手段之一。由于岩土钻掘工程的目的与施工对象各异，因而钻机种类较多。钻机可按用途分类，如岩心钻机、石油钻机、水文地质调查与水井钻机、工程地质勘查钻机、坑道钻机及工程施工钻机等。按钻进方法可把钻机分成四类：

冲击式钻机,又分为钢丝绳冲击式、钻杆冲击式两种钻机。回转式钻机,又分为下面三种：立轴式--手把给进式、螺旋差动给进式、液压给进式钻机；转盘式--钢绳加减压式、液压缸加减压式钻机；移动回转器式--全液压动力头式、机械动力头式钻机。振动钻机。复合式钻机：振动、冲击、回转、静压等功能以不同组合方式复合在一起的钻机。冲击反循环钻机是一种采用连杆机构或卷扬机带动钢丝绳提升冲击钻具,利用冲击钻具下落的动能产生冲击作用,破碎岩土实现钻进的工程钻机。冲击反循环钻机具有钻进地层面广、操作工艺简单、连续排渣等优点。适用于土层、卵砾石层、飘石层、基岩等复杂地层的基础工程施工。

冲击反循环钻机液压步履的系统在狭小、泥泞的场地施工，移动、对孔位灵活方便，具有明显的优势；钻机的主副卷扬机及工具卷扬机具有很强的辅助功能，能够代替吊车完成很多辅助工作；主扬机设有双绳自动同步结构。钻孔平稳，成孔质量高；钻机设有四连杆自动冲击、手动卷扬冲击两大功能可根据不同的地域、不同的选择不同的操作，大大的提高钻孔的效率，降低工人的劳动强度，因此给冲击钻机注入新的活力。近几十年来，冲击反循环钻机广泛用于铁路、公路桥梁、城市高层建筑的基桩孔钻进、港口码头、水利水电连续墙施工。

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内容简介：: GCD1500钻机机械传动系统设计1摘摘要要GDC1500 工程钻机是为适应深基础工程和地下连续墙以及水利工程、桥梁工程的需要，结合 CZ 系列四连杆冲击机和 DCF1500 同步卷扬双钢丝绳冲击钻机的优点而研制的，该机组具有钻进地面广、操作工艺简单、连续排渣等优点。适用于土层、卵砾石层、飘石层、基岩等复杂地层的基础工程施工。本课题通过对国内外钻机传动机构的了解，分析传动机构的原理与特性，对冲击钻机的运动特性进一步深入了解与阐述，重点研究、设计 GCD1500 钻机的机械传动系统。首先确定机械系统总体的传动方案，接着按照设计好的传动方案对各零件进行设计计算并校核各零件强度，最后绘制了机械传动系统的图纸。关键词：关键词：冲击钻机机械传动设计校核GCD1500钻机机械传动系统设计2AbstractGDC1500 engineering drilling rig is to meet the needs of deep foundation engineering and underground continuous wall and water conservancy, bridge engineering, combined with the CZ series of four-bar linkage shock machine and DCF1500 synchronous dual advantages of wire rope hoist impact rig was developed, which has a drilling unit wide ground, simple technology, continuous slag and so on. Applicable to the infrastructure construction of soil, gravel, floating rock, rock and other complex formation.The issue of domestic rig transmission mechanism through understanding the principles and characteristics of the transmission mechanism analysis, the impact on the motion characteristics of the rig and elaborated further in-depth understanding, focusing on research, design GCD1500 mechanical drive rig. First determine the overall mechanical system transmission scheme, then follow the program designed for the transmission of the parts are designed to calculate and check the strength of the parts, and finally draw a mechanical transmission drawings.Keywords: Impact Drill mechanical transmission design verificationGCD1500钻机机械传动系统设计3目目录录摘要.1Abstract.2第一章绪论.51.1 课题背景与意义.51.1.1 课题背景.51.1.2 课题的意义.61.2 课题研究现状.61.2.1 国外研究现状.61.2.2 国内研究现状.61.3 冲击钻机概述.81.4 研究内容及思路.9第二章总体设计.102.1 方案的设计与分析.112.2 方案的确定.11第三章设计计算.123.1 电机的选择.123.2 传动装置传动比的分配与参数计算.123.2.1 传动装置各级传动比的分配.133.2.2 传动装置的运动和动力参数的计算.133.3 V 带传动设计.153.3.1 选定带型.153.3.2 确定带轮基准直径，并验算带速.153.3.3 确定带长和中心矩 a.163.3.4 验算小带轮包角.163.3.5 确定带的根数.163.3.6 单根 V 带预紧力.173.4 离合器齿轮组的设计.173.4.1 主副卷扬级.173.4.2 四连杆机构级.193.5 卷扬机齿轮组的设计.223.5.1 冲击卷扬齿轮的设计.223.5.2 副卷扬齿轮的设计.22GCD1500钻机机械传动系统设计43.6 四连杆机构齿轮组的设计.223.7 轴 I 设计 .233.7.1 材料的选择.233.7.2 估算轴的最小直径.233.7.3 按弯扭合成强度校核轴颈.233.8 轴 II 设计.243.9 轴 III 设计.253.10 轴 IV 设计.253.11 轴 V 设计.263.12 轴承寿命计算.273.13 键的选择和校核.273.14 联轴器的选择和校核.293.15 密封方式的选择和设计.29第四章钻机的维护与保养.334.1 钻机维护保养的重要性.334.2 维护保养的要求.334.3 主要部件保养项目.344.4 安全操作注意事项.35第五章个人总结.36致谢.37参考文献.38附录：英文文献翻译.39毕业设计（论文）外文翻译原文.42GCD1500钻机机械传动系统设计5第一章第一章绪论绪论1.1 课题背景与意义课题背景与意义1.1.1 课题背景课题背景随着我们伟大的社会主义祖国四个现代化的实现，广大城乡的工业、生活用水、城市高层建设和公路、桥梁不断增加，同时各项重大工程也陆续展开，工程的难度与规模都在扩大，对质量的要求也在不断地提高，在很大程度上促进了建筑施工技术的进步，尤其是各地的建筑迅速发展，规模在扩大，施工范围在拓展，工期紧、污染少、成本低的设备成为现代施工的重要手段之一。由于岩土钻掘工程的目的与施工对象各异，因而钻机种类较多。钻机可按用途分类，如岩心钻机、石油钻机、水文地质调查与水井钻机、工程地质勘查钻机、坑道钻机及工程施工钻机等。按钻进方法可把钻机分成四类：冲击式钻机,又分为钢丝绳冲击式、钻杆冲击式两种钻机。回转式钻机,又分为下面三种：立轴式-手把给进式、螺旋差动给进式、液压给进式钻机；转盘式-钢绳加减压式、液压缸加减压式钻机；移动回转器式-全液压动力头式、机械动力头式钻机。振动钻机。复合式钻机：振动、冲击、回转、静压等功能以不同组合方式复合在一起的钻机。冲击反循环钻机是一种采用连杆机构或卷扬机带动钢丝绳提升冲击钻具,利用冲击钻具下落的动能产生冲击作用,破碎岩土实现钻进的工程钻机。冲击反循环钻机具有钻进地层面广、操作工艺简单、连续排渣等优点。适用于土层、卵砾石层、飘石层、基岩等复杂地层的基础工程施工。冲击反循环钻机液压步履的系统在狭小、泥泞的场地施工，移动、对孔位灵活方便，具有明显的优势；钻机的主副卷扬机及工具卷扬机具有很强的辅助功能，能够代替吊车完成很多辅助工作；主扬机设有双绳自动同步结构。钻孔平稳，成孔质量高；钻机设有四连杆自动冲击、手动卷扬冲击两大功能可根据不同的地域、不同的选择不同的操作，大大的提高钻孔的效率，降低工人的劳动强度，因此给冲击钻机注入新的活力。近几十年来，冲击反循环钻机广泛用于铁路、公路桥梁、城市高层建筑的基桩孔钻进、港口码头、水利水电连续墙施工。1.1.2 课题的意义课题的意义近几年，随着我国基本建设的不断加速，反循环钻机由于其成本低廉、市场需求旺盛、盈利能力强而受到很多企业追捧。反循环桩孔钻机是在传统无循环成孔钻机的基础上发展起来的新机型，该GCD1500钻机机械传动系统设计6机将传统的无循环钻进工艺改成先进的反循环钻进工艺，克服了无循环钻进造成的孔底重复破碎的致命弱点，使钻效提高数倍之多，总体性能得到很大的提高。同时，该类钻机既保留了冲击钻机适应性强的特点，又保留了冲击钻机可靠、设备操作简单、施工成本低的优点。在目前施工中，对一些用回转钻进比较困难甚至不能钻进的砾石层、岩石等复杂底层，多采用冲击反循环钻机施工，并取得较好的效果。因此，冲击反循环钻机在岩土钻掘的领域中发挥越来越重要的作用为了适应各种地层的钻孔需要，设计 GCD1500 工程钻机机械传动系统，提高机械传动效率，钻进效率高，成孔质量高；能大大提高工程的效率和减少工程的时间，满足现代社会建设的需要。1.2 课题研究现状课题研究现状1.2.1 国外研究现状国外研究现状冲击反循环钻机在 70 年代先后在意大利、日本、法国研制成功并取得满意的使用效果。意大利马塞伦蒂公司生产的机械式 MR-2 型冲击反循环钻机是一种拖车装钻机。采用卷扬冲击方式，冲击钻进时由 2 台同步卷扬机提落钻头来完成，为确保 2 台卷扬机同步，配有补偿机构，采用泵吸反循环方式。日本神户制钢生产的 KPC-1200 型冲击反循环钻机采用液压驱动方式，由液压马达通过传动装置分别带动提排渣的卷筒卷扬机和冲击钻机用的双筒同步卷扬机，用离合器进行冲击，通过自动控制装置可自动调节冲击行程和次数。排渣方式以气举反循环为主。冲击钻机时用套管跟进护壁。近年来很多国家都在研究推广利用洗孔介质传递动力的井下冲击，并把它和回转结合起来的冲击-回旋钻进法。有些国家将冲级与震动结合起来成为井上的震动-冲击钻进法。这些方法都是由冲击钻进法演变而来的。1.2.2 国内研究现状国内研究现状80 年代初期国内就开始研制冲击反循环钻机,地矿、水利、铁道等部门先后研制出不同冲击方式的机型并批量投入市场,在基础灌注桩和坝基防渗墙等基础工程施工中发挥了较大的作用。在目前批量投产的冲击反循环钻机中,按冲击方式可分为 3 种机型,即卷扬冲击、曲柄连杆冲击、液压缸冲击,现选这 3 种冲击方式的各一种有代表性的机型作简单分析介绍。（1）GJD-1500 型钻机由中国地质科学院勘探技术研究所与张家口探矿机械厂共同研制的一种具GCD1500钻机机械传动系统设计7有回转、冲击 2 种功能的反循环机械动力头钻机,可单独进行回转或冲击钻进。其冲击是采用液压冲击机构,由预紧卷扬机、2 个冲击油缸、制动轮、电液控制系统等组成。2 个冲击油缸固定在动力头上,由给进主油缸完成冲击给进,每冲击钻进一根钻杆期间不需放绳给进。冲击钻进时由 2 个冲击油缸用 2 根钢丝绳提落冲击钻头,用电液控制系统完成自动冲击,期间可任意调整冲程和冲次并自动调节冲程和冲次的匹配关系,不会发生打空锤,2 根绳的同步由液压系统解决。由于冲击油缸提钻头时有一个油缸建立过程,大大减少了提绳的惯性力,柔性提锤避免了钢丝绳受到大的冲击力,可延长钢丝绳工作寿命。同时液压冲击可减少振动和噪声,有利于环保。（2）GCF-1500 型钻机由中国地质大学(北京、武汉)和张家口探矿机械厂合作研制的机械式冲击反循环钻机,冲击方式采用卷扬冲击。该机中首次研制了带差动机构的双筒同步卷扬机,成功地解决了 2 绳的同步问题,给机械传动的冲击反循环钻机闯出了一条新路。冲击钻进时通过双筒同步卷扬机的片式离合器的离合进行提落钻头,离合器是由电液控制系统控制完成自动或单动冲击,用卷扬冲击方式其冲程和冲次可根据地层情况任意调节,但更适合长冲程低冲次工况下冲击钻进,以避免频繁离合使离合器过热。采用泵吸反循环方式,排渣管由一台单筒卷扬机提吊。（3）CJF-12、CJF-20 型钻机这 2 种钻机是山东省地质探矿机械厂在 90 年代开发的产品,是机械传动的曲柄连杆游梁式冲击反循环钻机。用差动同步双筒主卷扬机来确保 2 绳同步,用曲柄连杆游梁机构进行冲击,此结构适合较小冲程较高冲次的工况下冲击,采用机电液联合控制。CJF-20 型钻机可用曲柄连杆游梁机构进行冲击钻进,也可用差动同步双筒主卷扬机通过离合器进行冲击钻进,具有 2 种冲击方式的优点,可视地层状况而选择。采用泵吸反循环,用副卷扬机提排渣管,液压起落钻塔。设有步履机构便于现场移位,整机结构紧凑,性能稳定可靠。该钻机自投产后深受用户青睐,到目前为止已生产 200 余台,产品分布全国 25 个省、市、自治区。在国内一些大型工程项目中使用,如小浪底工程黄河大桥、芜湖长江大桥、河北黄壁庄水库6m 防渗墙、江苏江阴长江大桥、湖南浏阳河大桥、香港西铁工程兆康工地以及京福、忻太、洛三、灵三高等级公路路桥等,在卵砾石等复杂地层的桩孔施工中,获得用户的好评,取得良好的社会效益和经济效益。是目前国内生产较多、使用较广的冲击反循环钻机。随着我国的经济腾飞,以及西部大开发宏伟战略的实施,宏大的基本建设将形成一个新的高潮。由于社会的需求和科学技术的进步,促使建设项目趋向大型化发展,因此对基础工程施工工艺和设备都将提出更新、更高的技术要求,以确GCD1500钻机机械传动系统设计8保工程施工的质量和速度。作为钻掘设备的冲击反循环钻机,也必须在现有的技术水平上有所创新、有所发展,才能更好的发挥其特长,赢得用户,占领市场,能在岩土钻掘领域中始终占有重要位置。1.3 冲击钻机概述冲击钻机概述目前，冲击反循环钻机使用的冲击反循环钻机主要有两类：一类是卷扬机式冲击反循环钻机，另一类是曲柄连杆游梁式冲击反循环钻机。这 2 种类型的冲击反循环钻机均以机械传动为主。卷扬机式冲击反循环钻机通过卷扬机交替正转和反转，经钢丝绳和钻塔提动钻头上升和下降，实现冲击作业。卷扬机的正、反转切换通过离合器来完成。由于离合器需要频繁的接合和脱离，离合器易发热烧损，卷筒和钢丝绳也较易磨损，钻机的冲击频率一般为 510 次/min，自动控制程度较低。本课题以 GCD1500 型冲击反循环钻机作为研究对象，主要研究其机械传动系统。GDC150 工程钻机是为适应深基础工程和地下连续墙以及水利工程、桥梁工程的需要，结合 CZ 系列四连杆冲击机和 DCF1500 同步卷扬双钢丝绳冲击钻机的优点而研制的，该机组具有钻进地面广、操作工艺简单、连续排渣等优点。适用于土层、卵砾石层、飘石层、基岩等复杂地层的基础工程施工，主要特点为：（1）钻机为机械传动、液压电器联合控制和手动机械控制，性能稳定；（2）钻机有两种冲击功能（四连杆自动冲击、手动卷扬冲击）。在一般地层时，一般静压强7000MPa 时，四连杆冲击进度较慢，可转换为手动卷扬冲击，加大钻头冲击高度以提高钻进效率；（3）主机液压步履系统能使钻机方便地在工地上自行移位；而运输时液压步履不需拆卸，钻塔采用油缸起落。GCD1500 工程钻机在基础工程施工中冲击钻具以自由落体方式冲击岩土。由于钻具质量大冲击末速度比较高，能够有效地破碎较硬的岩石，适用于土层、砂土层、基岩、卵砾石层、飘石层等复杂地层的基础工程施工。冲击钻机其功率消耗低，与回转钻机相比，当设备功率相同时，冲击钻机可用较大的直径钻孔。GCD1500 工程钻机的主要技术参数：（1）钻进能力钻孔直径：0.81.5m；钻孔深度：60.0m（2）额定钻头重量：3.5t（3）四连杆冲击机构：GCD1500钻机机械传动系统设计9冲击频率：39.82 次/min；冲程：0.65、0.8、1.0m（4）卷筒冲击机构冲击频率：1020 次/min；行程：1.53.0m（5）冲击卷扬机提升能力：40KN提升转速、速度：23.078r/min、0.57m/s钢丝绳规格：637-24-170；绳容量：80m（6）副卷扬机提升能力：15KN提升转速、速度：34.76r/min、0.466m/s钢丝绳规格：619-12-170；绳容量：80m1.4 研究内容及思路研究内容及思路通过对国内外钻机传动机构的了解，分析传动机构的原理与特性，对冲击钻机的运动特性进一步深入了解与阐述，重点研究、设计 GCD1500 钻机的机械传动系统。主要研究思路：1）确定机械系统总体的传动方案；2）选择电动机；3）计算总传动比和分配各级传动比；4）传动装置运动和动力参数的计算；5）传动件（如齿轮、V 带及 V 带轮、联轴器等）的设计；6）轴的设计；7）轴承组合部件设计；8）联轴器的选择；9）箱体的设计；10）装配图和零件图设计与绘制。GCD1500钻机机械传动系统设计10第二章第二章总体设计总体设计本课题主要以 GCD1500 程钻机为研究对象，并对其他钻机进行部分了解。GCD1500 工程钻机是为适应深基础工程和地下连续墙以及水利工程、桥梁工程的需要,结合 CZ 系列四连杆冲击钻机和 GCF1500 同步卷扬双钢丝绳冲击钻机的优点而研制的。该钻机具有钻进地层面广、操作工艺简单、连续排渣等优点。适用于土层、卵砾石层、飘石层、基岩等复杂地层的基础工程施工。GCD-1500 冲击钻机采用曲柄连杆冲击梁式冲击机构，其结构简图如图 1所示。该类冲击机构是由曲柄、连杆和冲击梁等组成，将曲柄的回转运动变成钻具的上下往返运动的四杆机构，可以通过改变四杆机构的曲柄长度来调整冲击钻具的提升高度，从而达到高效钻进的目的。图1 GCD-1500钻机冲击机构结构简图1冲击齿轮（曲柄）；2连杆；3压轮；4天轮；5缓冲弹簧6钢丝绳；7导向轮；8冲击梁；9卷筒；10冲击钻具2.1 方案的设计与分析方案的设计与分析方案一：电动机-V 带-齿轮-离合器-联轴器-箱外齿轮-工作机优点：高速级用 V 带传动，能吸收振动和缓和冲击，结构紧凑、成本低；还起过载保护作用；传动结构简单，维修保养方便，对于野外作业具有显著的优点。GCD1500钻机机械传动系统设计11缺点：传动的外廓尺寸较大，由于 V 带的滑动，不能保证固定不变的传动比，寿命短，传动效率低。方案二：电动机- 链-齿轮-离合器-联轴器-箱外齿轮-工作机优点：平均传动比准确，结构紧凑，成本低；能在高温、有油污等恶劣环境条件下工作。缺点：传动平稳性差，传动是有噪声和冲击。 2.2 方案的确定方案的确定由于该钻机需带动 1.5t 的钻头冲击钻进作业，功率和负载均不大，且冲击钻进作业时传动系冲击较大，故选择方案二：电动机-V 带-齿轮-离合器-联轴器-箱外齿轮-工作机传动方案；传动简图如图 2 所示。该方案由一个动力机驱动，其传动路线如下：第 1 条由动力机经 V 带、离合器、联轴器和齿轮驱动四连杆工作：第2、3 条，由动力机经 V 带、离合器和箱外齿轮分别驱动主副卷扬机工作。采用一个动力驱动可以减少动力机的数量，节省能源,由动力机带 V 带传动。V 带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；结构简单、成本低廉，适用用于中心距较大的传动；还起到过载保护作用。和其他传动机构相比，V 带传动的性比价较高。再又 V 带传动带动两个离合器的传动，通过联轴器带动箱外齿轮，从而带动各工作机的传动。GCD1500钻机机械传动系统设计12图 2 GCD1500 钻机机械传动简1电动机；2四连杆；3副卷扬机；4主卷扬机第三章第三章设计计算设计计算3.1 电机的选择电机的选择查阅相关资料可知冲击卷扬机冲击工作时所需功率最大，故电机的选择以冲击卷扬机冲击工作时为依据选用：冲击卷扬机的提升能力为 40KN提升速度 V（m/s） 0.57所需功率 P=FV400000.5722.8KW变速器的传递效率 =0.8所需电机的功率 =p电22.828.50.8KWKW钻进时所需的最大功率为 28.5KW根据现场需要，动力机的选择偏大些，加大储备系数，这样可以提高钻进效率，则：P。1.228.534.2KW冲击时，转盘不工作，按钻进时选择电机 P=37KW。综合提升速度要求选用 Y225S-4 三相异步电机，其额定功率 37KW，满载转速 1480r/min。3.2 传动装置传动比的分配与参数计算传动装置传动比的分配与参数计算3.2.1 传动装置各级传动比的分配传动装置各级传动比的分配（1）冲击卷扬：13.64078.231480卷电总nni取 V 带传动比，主离合器齿轮传动比2 . 31i32i则冲击卷扬外传动齿轮传动比为68. 632 . 313.64213iiii总（2）副卷扬：58.4276.341480卷电总nniGCD1500钻机机械传动系统设计13同上述取 V 带传动比，主离合器齿轮传动比2 . 31i32i则副卷扬外传动齿轮传动比为43. 432 . 358.42213iiii总（3）四杆机构：17.3782.391480杆电总nni取 V 带传动比，主离合器齿轮传动比2 . 31i7 . 22i则冲击卷扬机外传动齿轮传动比为3 . 47 . 22 . 317.37213iiii总3.2.2 传动装置的运动和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数的计算（1）冲击卷扬工作时(a)0 轴（电机轴）： kwpd37 min/14800rnnm mNnpTmd75.238148037955095500(b)轴 kwppd52.3596. 03711 min/5.4622.31480101rinn mNnPT44.7339550111(c)轴kwpp77.3397. 098. 052.353212min/2 .154212rinnGCD1500钻机机械传动系统设计14mNnPT5 .20919550222(d)轴kwpp76.3299. 098. 077.333223min/2 .15423rnnmNnpT9 .20289550333(e)轴 kwpp2 .3097. 098. 076.3221234 min/08.23334rinn mNnpT2 .124999550444将上述运动和动力参数的计算结果汇总下轴名参数传动比 i转速 n(r/min)输入功率 P(KW）输入转矩 T()N m 轴3.2462.535.52733.4 轴3154.233.772091.5 轴1154.232.762028.9 轴6.6823.0830.212499.2（2）副卷扬工作时同理可得只有副卷扬工作时运动和动力参数如下：轴名参数传动比 i转速 n(r/min)输入功率 P(KW）输入转矩 T()N m 轴3.2462.535.52733.4 轴3154.233.772091.5 轴1154.232.762028.9 轴4.4334.831.138542.9（3）四杆机构工作时同理可得只有四杆机构工作时运动和动力参数如下：轴名参数传动比 i转速 n(r/min)输入功率 P(KW）输入转矩 T()N mGCD1500钻机机械传动系统设计15 轴3.2462.535.52733.4 轴2.7171.333.771882.7 轴1171.332.761826.4 轴4.339.8331.1374643.3 V 带传动设计带传动设计3.3.1 选定带型选定带型设计功率：= dpAkp电查：工况系数=1.6Ak =1.637=59.2KWdp根据=59.2KW =1480 r/mindp1n确定带型为 C 型 =200315mmdd3.3.2 确定带轮基准直径，并验算带速确定带轮基准直径，并验算带速由课本图 5-10 得，推荐的小带轮基准直径为 75100mm, 取小带轮直径 =315 mm，而 i=3.21dd大带轮直径： =315i =1008 mm，取 = 1000 mm2dd2dd轴的实际转速：=461.54r/min2n121(1)ddn dd(1 0.01) 1480 3151000带速：V= = = 24.4m/s，在 525m/s 范围内，带速合适1160 1000dd n315 148060 10003.3.3 确定带长和中心矩确定带长和中心矩 a根据课本 P84 式（5-14）得0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)0.7(1000+315)a02(1000+315) 所以有：920.5mma02630mm，取 2000 由课本 P84 式（5-15）得： = 2+（+）+0dL0a21dd2dd2120()4ddddaGCD1500钻机机械传动系统设计16 =22000 + 23.14685(1000315)24 2000 =6123 mm 查取 =6000 mmdL ，取 =1938.5mm006000612320001938.522ddLLaaa3.3.4 验算小带轮包角验算小带轮包角 = -=159.750 1200（适用）1a01802157.3dddda3.3.5 确定带的根数确定带的根数由 =315 mm 和 =1480 r/min 查得 C 型带 =14012 KW1dd1n1p 考虑传动比的影响，额定功率的增量 11.14PKWZ = ()dalppp k k 小带轮包角修正系数 = 0.96akak 带长修正系数 = 1.04lklk= 5.78，取 Z= 6 根59.2Z=(14.12 1.14) 0.96 1.043.3.6 单根单根 V 带预紧力带预紧力 202.5500(1)dapFmvKZV m 带的每米质量 m= 0.3 1.kg m = 502.9 N 202.559.2500(1)0.3 24.40.966 24.4F 3.4 离合器齿轮组的设计离合器齿轮组的设计3.4.1 主副卷扬级主副卷扬级（1）选择齿轮材料GCD1500钻机机械传动系统设计17采用非硬齿面闭式齿轮传动由表 11.8 查得：小齿轮选用 45，调质处理，齿面硬度为 240280HRB。大齿轮选用 45，调质处理，齿面硬度为 220240HRB。由表 11.20 选 8 级精度齿面粗糙度 umRa3 . 62 . 3（2）确定许用应力由表 11.9 查得： 0 . 1HS 911004. 181300102 .1546060hnjLN 812103 . 2iNN 由表 11.25 查得：小齿轮接触疲劳极限MPaH6501lim 大齿轮接触疲劳极限MPaH6302lim 查图 11.28 得： 9 . 01NZ94. 02NZ许用接触应力：MPaSZHHNH5851lim11MPaSZHHNH2 .5922lim22（3）齿面接触疲劳强度设计：设齿轮按 8 级精度选择齿宽系数查表 11.19 得 =0.9dd 选择载荷系数 K 查表 11.10 得 K=1.3小齿轮上的转矩mNT4 .7331小齿轮分度圆直径 mmuuKTdHd6 .122143.763211齿轮的模数取,则，取 55181z54183112zizGCD1500钻机机械传动系统设计18模数 mmzdm81. 611根据表 11.3 取标准模数 m=7mm（1）齿轮几何尺寸的计算 mmmzd12611 mmmzd38522 mmdbd4 .1131取 mmb1202mmbb125521 中心距 mmzzma5 .2552121(4) 验算轮齿弯曲强度齿形系数查表 11.12 得 FY80. 21FaY20. 22FaY 应力修正系数查表 11.13 得 SY55. 11SaY78. 12SaY 由表 11.9 查得3 . 1FS 许用弯曲应力查图 11.26 FMPaF5001lim MPaF4802lim 查图 11.27 得：95. 021NNYY 许用弯曲应力： MPaSYFFNF4 .3651lim11 MPaSYFFNF8 .3502lim22 11112119 .2742FSFFMPaYYzbmKT 21122125 .228FSFSFFFMPaYYYY（5）齿轮的圆周速度GCD1500钻机机械传动系统设计19 smndv/05. 310006011 根据表 11.21 可知，选用 8 级精度实合适的。几何尺寸计算： mmd1261mmd3852 mmzzmammmzdmmmzdmmmzdmmmzdmmmccmmmhmmchhmmmhhchffaaafaaa5 .25525 .3675 . 25 .1085 . 23992140275. 175.1525. 275. 8725. 012122112211*3.4.2 四连杆机构级四连杆机构级（1）选择齿轮材料采用非硬齿面闭式齿轮传动由表 11.8 查得：小齿轮选用 45，调质处理，齿面硬度为 240280HRB。大齿轮选用 45，调质处理，齿面硬度为 220240HRB。由表 11.20 选 8 级精度齿面粗糙度 umRa3 . 62 . 3（2）确定许用应力由表 11.9 查得： 0 . 1HS 911004. 181300102 .1546060hnjLN 812103 . 2iNN 由表 11.25 查得：小齿轮接触疲劳极限MPaH6501lim 大齿轮接触疲劳极限MPaH6302lim 查图 11.28 得： 9 . 01NZ94. 02NZ许用接触应力：GCD1500钻机机械传动系统设计20MPaSZHHNH5851lim11MPaSZHHNH2 .5922lim22（3）齿面接触疲劳强度设计：设齿轮按 8 级精度选择齿宽系数查表 11.19 得 =0.9dd 选择载荷系数 K 查表 11.10 得 K=1.3 小齿轮上转矩 mNT4 .7332 根据上述齿数，圆整181z6 .487 . 212zizl492z 实际传动比 72. 212zzu 误差 %5%7 . 0uuu 小齿轮分度圆直径： mmzdmmmuuKTdHd81. 6186 .1226 .122143.76333213 由表 11.3 取标准模数 m=7mm 主要尺寸 mmdbmmmzdmmmzdd4 .11334312612211 取 mmzzmammbbmmb5 .2342112512021234 按齿根弯曲疲劳强度校核齿形系数查表 11.12 FY175. 276. 243FFYY 应力修正系数查表 11.13 SY795. 156. 121SSYY 许用弯曲应力 FGCD1500钻机机械传动系统设计21 由图 11.26 得MPaMPaFF4805002lim1lim 由表 11.9 得3 . 1FS 由图 11.27 得95. 021NNYY MPaSYMPaSYFFNFFFNF8 .3504 .3654lim443lim33 433444433332332 .2135 .2722FSFSFFFFSFFYYYYMPaYYzbmKT齿轮的圆周速度 smndv/05. 310006011由表 11.21 知选 8 级精度最合理几何尺寸计算： mmd1261mmd3432 mmzzmammmzdmmmzdmmmzdmmmzdmmmccmmmhmmchhmmmhhchffaaafaaa5 .23425 .3255 . 25 .1085 . 23572140275. 175.1525. 275. 8725. 012122112211*3.5 卷扬机齿轮组的设计卷扬机齿轮组的设计3.5.1 冲击卷扬齿轮的设计冲击卷扬齿轮的设计小齿轮上的转矩mNT9 .20283同理求的：；取 119181z24.1201868. 6132zizGCD1500钻机机械传动系统设计22模数 m=10mm mmd1801mmd11902取mmbb100213.5.2 副卷扬齿轮的设计副卷扬齿轮的设计小齿轮上的转矩mNT9 .20281同理求的：；取 79181z34.791843. 4112ziz模数 m=10mm mmd1801mmd7902取mmbb100213.6 四连杆机构齿轮组的设计四连杆机构齿轮组的设计小齿轮上的转矩mNT4 .18261同理求的：；201z86203 . 4112ziz模数 m=12mm mmd2401mmd10322取mmbb100213.7 轴轴 I 设计设计3.7.1 材料的选择材料的选择由表 16.1 查得用 45 号钢，进行调质处理，MPaB637由表 16.3 得 MPab6013.7.2 估算轴的最小直径估算轴的最小直径根据表 11.6，=107-118 为取值范围C由转速功率 P=35.52KW，确定轴的最小直径：462.5 / minnrmmnpcd2 .505 .455 .46252.3511810733GCD1500钻机机械传动系统设计23因为轴上开有一个键槽且系统冲击较大，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大 5%-15% mmd7 .578 .47查设计手册 mmLmmd1206511轴段上有 V 带轮需要定位，因此轴段应有轴肩， mmd762轴段安装轴承，必须满足内径标准，故 mmBmmd26803轴段 mmd904mmL104轴段mmLmmLmmdmmd26110809065653.7.3 按弯扭合成强度校核轴颈按弯扭合成强度校核轴颈圆周力 NdTFt08.1542126733402211径向力NFFtr27.561tan水平 NFFFtBA04.7712垂直 NFFFtBA64.2802mmNMI48.285283704.7711mmNMII92.123751)5 . 95 .265 .124(04.7711mmNMmmNMIII72.450425 .16028068.103833764.28022合成2221MMM mmNMMMmmNMMMIIIIIIIII28.13169443.3035922212221当量弯矩 6 . 0 mmNTMMIeI62.9853922 mmNTMMIIeII32.13355322GCD1500钻机机械传动系统设计24校核： beIeIIbeIeIeIMPadMMPadMWM13613596. 31 . 092. 81 . 03.8 轴轴 II 设计设计由表 16.1 查得用 45 号钢，进行调质处理，MPaB637由表 16.3 得 MPab601根据表 11.6，=107-118 为取值范围C由转速功率 P=33.77KW，确定轴的最小直径：154.2 / minnrmmnpcd2 .715 .642 .15477.3311810733因为轴上开有两个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大 5%-10%：mmd3 .787 .67查设计手册取 mmLmmd1007011轴段上有联轴器需要定位，因此轴段应有轴肩， mmd802轴段安装轴承，必须满足内径标准，故 mmBmmd28853轴段 mmd954mmL644轴段mmLmmd5 .6885553.9 轴轴 III 设计设计由表 16.1 查得用 45 号钢，进行调质处理，MPaB637由表 16.3 得 MPab601根据表 11.6，=107-118 为取值范围C由转速功率 P=32.76KW，确定轴的最小直径：154.2 / minnrmmnpcd3 .692 .632 .15476.3211810733GCD1500钻机机械传动系统设计25因为轴上开有两个个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大 5%-10%：mmd2 .764 .66查设计手册取 mmLmmd1007011轴段上有联轴器需要定位，因此轴段应有轴肩， mmd802轴段安装轴承，必须满足内径标准，故 mmBmmd37903轴段 mmd1004mmL104轴段mmLmmd5758055轴段mmLmmd1010066轴段安装轴承，必须满足内径标准，故mmBmmd37907轴段mmLmmd5 .488588轴段mmLmmd10075993.10 轴轴 IV 设计设计由表 16.1 查得用 45 号钢，进行调质处理，MPaB637由表 16.3 得 MPab601根据表 11.6，=107-118 为取值范围C由转速功率 P=33.77KW，确定轴的最小直径：171.3 / minnrmmnpcd7 .683 .623 .17177.3311810733因为轴上开有两个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大 5%-10%：查设计手册取 mmLmmd1007011轴段上有联轴器需要定位，因此轴段应有轴肩， mmd802轴段安装轴承，必须满足内径标准，故 mmBmmd28853轴段 mmd954mmL644GCD1500钻机机械传动系统设计26轴段mmLmmd5 .6885553.11 轴轴 V 设计设计由表 16.1 查得用 45 号钢，进行调质处理，MPaB637由表 16.3 得 MPab601根据表 11.6，=107-118 为取值范围C由转速功率 P=32.76KW，确定轴的最小直径：171.3 / minnrmmnpcd686 .613 .17176.3211810733因为轴上开有一个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大 5%-10%：mmd3 .717 .64查设计手册取mmLmmd1007011轴段上有齿轮需要定位，因此轴段应有轴肩，mmd752轴段安装轴承，必须满足内径标准，故 mmBmmd37903轴段 mmd1004mmL104轴段mmLmmd4609055轴段mmLmmd1010066轴段安装轴承，必须满足内径标准，故mmBmmd37907轴段mmLmmd10075883.12 轴承寿命计算轴承寿命计算以减速箱轴承的选用与校核为例，其余轴承的选用与校核类似不一一复叙。因为考虑到载荷较大，选取圆锥滚子轴承；根据初估轴承处的轴的直径，由表 4.2 进行轴承型号的选择输入轴：选取轴承类型 7516 基本尺寸 mmd80mmD140mmB26卷扬端轴：选取轴承类型 7517 基本尺寸 mmd85mmD150mmB28GCD1500钻机机械传动系统设计27四杆机构轴：选取轴承类型 7517 基本尺寸mmd85mmD150mmB28 计算轴承的径向力输入轴NFr42.505 卷扬端轴NFr64.8802 轴承的寿命计算校核查表 17.8 X=1 查表 17.9 12 . 1Tpff附表 4.2 kNCkNCrr88. 70 .140 输入轴 N50.606arpYFXFfP 轴承工作时间 hLh1664040528 142356.7hpcnLh60106 合格hhLL3.13 键的选择和校核键的选择和校核以减速箱键的选择和校核为例，其余键的选择和校核类似不一一复叙。零件的轴向固定：联轴器及齿轮处均采用 A 型普通平键连接，参考表5.25，GB/T1095、1096-2003。（1）许用挤压应力）许用挤压应力键、轴和轮毂的材料都是 40Cr，由表查得许用挤压应力，取其平均值。 MPaP180150 MPaP135（2）减速箱卷扬端轴键的选择和校核）减速箱卷扬端轴键的选择和校核联接大齿轮和低速轴的键采用普通 A 型平键：联轴器上键为；齿轮处键为mm901220mm901422键的工作长度为；mmmmbLl7020901。mmmmbLl6822902键与轮毂键槽的接触高度 mmmmhk62/122/1GCD1500钻机机械传动系统设计28mmmmhk72/142/2 PPMPakldT2 .14270706105 .20912102331 PPMPakldT5 .12570687105 .20912102332故满足挤压强度要求。（3）减速箱四杆机构端轴键的选择和校核）减速箱四杆机构端轴键的选择和校核联接大齿轮和低速轴的键采用普通 A 型平键：联轴器上键为；齿轮处键为mm901220mm901422键的工作长度为；mmmmbLl7020901。mmmmbLl6822902键与轮毂键槽的接触高度 mmmmhk62/122/1mmmmhk72/142/2 PPMPakldT1 .12870706107 .18822102331 PPMPakldT11370687107 .18822102332故满足挤压强度要求。3.14 联轴器的选择和校核联轴器的选择和校核减速器与卷扬机构及四连杆机构之间均选用弹性柱销联轴器连接，由减速器输出的转速分别为、，传递的功率为 33.77KW，计算154.2 / minr171.3 / minr转矩为：1min95509550 33.772091.5154.2PTN mn2min95509550 33.771882.7171.3PTN mn联轴器的计算功率： CnhanTT KKKKTGCD1500钻机机械传动系统设计29式中联轴器转速系数 =1.25nKnK轴承寿命系数 =1.8hK335 10hK联轴器的轴间角系数 =1.5KK载荷性质系数 =1.3aKaK计算转矩 12029.5 1.25 1.8 1.15 1.36.83CTKN m1882.7 1.25 1.8 1.15 1.36.33CTKN m查取，减速器与卷扬机构及四连杆机构之间均选择联轴器为：7(/3501498)HLGB T3.15 密封方式的选择和设计密封方式的选择和设计（1）轴承润滑方式和润滑油牌号的选择）轴承润滑方式和润滑油牌号的选择输入轴上轴承：min/37000min/5 .4628022rmmrmmnd减速箱卷扬端轴上轴承：min/12427min/2 .1468522rmmrmmnd减速四杆机构端轴上轴承：min/1 .14560min/3 .1718511rmmrmmnd轴承均采用脂润滑。选用通用锂基润滑脂（GB7324-87），牌号为 ZGL1。其有良好的耐水性和耐热性。适用于-20至 120宽温度范围内各种机械的滚动轴承、滑动轴承及其他摩擦部位的润滑。润滑脂的装填量不宜过多，一般不超过轴承内部空间容积的 1/32/3。（2）齿轮润滑方式、润滑油牌号的选择和装油量的计算）齿轮润滑方式、润滑油牌号的选择和装油量的计算闭式齿轮传动的润滑方法采用浸油润滑。在齿轮传动时，就把润滑油带到啮合的齿面上，同时也将油甩到箱壁上，借以散热。齿轮浸入油中油的深度不宜超过高速级大齿轮的一个齿高，亦不应小于 10mm，不得超过低速级大齿轮分度圆半径的 1/3。为避免齿轮转动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，应使大齿轮齿顶距油池底面的距离不小于 3050mm。现取为mm40本钻机用的润滑油、润滑脂如下：变速箱、减速器和转盘： 120 号工业齿轮油（冬季用） 90 号工业齿轮油（夏季用）其他部位润滑油：润滑脂：钙基润滑脂GCD1500钻机机械传动系统设计30 空压机：非溶剂性油气动三联件： 20 号机油（3）密封类型的选择）密封类型的选择（a）轴外伸处的密封设计为防止润滑剂外漏及外界的灰尘、水分和其他杂质渗入，造成轴承磨损或腐蚀，应设置密封装置。轴承为脂润滑，选用毡圈油封，材料为半粗羊毛毡。（b）剖分面的密封设计在剖分面上涂水玻璃，以防止漏油。3.16 减速箱的相关尺寸设计减速箱的相关尺寸设计减速器箱体是支承和固定轴系部件、保证传动零件正常啮合、良好润滑和密封的基础零件，因此，应具有足够的强度和刚度。为提高箱体强度，采用铸造的方法制造。为便于轴系部件的安装和拆卸，箱体采用剖分式结构，由箱座和箱盖组成，剖分面取轴的中心线所在平面,箱座和箱盖采用普通螺栓连接，圆柱销定位。减速器箱体是支承和固定轴系部件、保证传动零件正常啮合、良好润滑和密封的基础零件，因此，应具有足够的强度和刚度。为提高箱体强度，采用铸造的方法制造。（1）减速器箱体的结构设计）减速器箱体的结构设计首先保证足够的箱体壁厚，箱座和箱盖的壁厚取。mm011其次，为保证减速器箱体的支承刚度，箱体轴承座处要有足够的厚度，并设置加强肋，且选用外肋结构。为提高轴承座孔处的联接刚度，座孔两侧的连接螺栓应尽量靠近（以避免与箱体上固定轴承盖的螺纹孔干涉为原则）。为提高联接刚度，在轴承座旁联接螺栓处做出凸台，要有一定高度，以留出足够的扳手空间。由于减速器上各轴承盖的外径不等，各凸台高度设计一致。另外，为保证箱座与箱盖的联接刚度，箱盖与箱座联接凸缘应有较大的厚度。mmbb151为保证箱体密封，除箱体剖分面联接凸缘要有足够的宽度外，合理布置箱体凸缘联接螺栓，采用对称均匀布置，并不与吊耳、吊钩和定位销等发生干涉。（2）油面位置及箱座高度的确定）油面位置及箱座高度的确定对于圆柱齿轮，通常取浸油深度为一个齿高，对于多级传动中的低速级大齿轮，其浸油深度不得超过其分度圆半径的 1/3。为避免传动零件传动时将沉积GCD1500钻机机械传动系统设计31在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，应使大齿轮齿顶圆距油齿底面的的距离不小于 3050mm。取 45mm。（3）箱体结构的工艺性）箱体结构的工艺性由于采用铸造箱体，所以要注意铸造的工艺要求，例如注意力求壁厚均匀、过渡平缓，外形简单；考虑液态金属的流动性，箱体壁厚不应过薄，砂形铸造圆角半径取；为便于造型时取模，铸件表面沿拔模方向设计成mm5R 10:1的拔模斜度，以便拔模方便。箱体与其他零件的结合处，如箱体轴承座端20:1面与轴承盖、窥视孔与视孔盖、螺塞等处均做出凸台，以便于机加工。设计箱体结构形状时，应尽量减小机械加工面积，减少工件和刀锯的的调整次数。例如同一轴心线上的两轴承座孔的直径应尽量一致，以便镗孔并保证镗孔精度，取两轴承座孔的直径相同。箱体的加工面与非加工面必须严格分开,加工处做出凸台()。螺栓头部或螺母接触处做出沉头座坑。箱体形mmh53状力求均匀、美观。（4）减速器附件的结构设计）减速器附件的结构设计要设计启盖螺钉，其上的螺纹长度要大于箱盖联接凸缘的厚度，钉杆端部要做成圆柱形，加工成半圆形，以免顶坏螺纹。为了保证剖分式箱体轴承座孔的加工与装配精度，在箱体联接凸缘的长度方向两端各设一圆锥定位销。两销间的距离尽量远，以提高定位精度。定位销直径一般取，取，长度应大于箱盖和箱座联接凸缘的总厚28 . 07 . 0dmmd7度，以利于装拆。为了拆卸及搬运减速器，在箱盖上装有吊环，吊环螺钉为标准件见表 10-11；在箱座两端凸缘下面直接铸出吊钩，用于调运整台减速器。根据表 3-1 计算得铸铁减速器箱结构尺寸列于下表名称符号减速器型式及尺寸关系箱座壁厚mm10箱盖壁厚1mm10箱座凸缘厚度bmm155 . 1箱盖凸缘厚度1bmm155 . 11箱座底凸缘厚度2bmm255 . 2地脚螺钉直径fd24M地脚螺钉数目n4GCD1500钻机机械传动系统设计32轴承旁联接螺栓直径1d1675. 0Mdf箱盖与箱座联接螺栓直径2d12)6 . 05 . 0(Mdf联接螺栓的间距2dl150-200轴承端盖螺栓的直径3d5M窥视孔盖螺钉直径4d6)4 . 03 . 0(Mdf定位销直径d8)8 . 07 . 0(2d外箱壁至轴承座端面距离1lC1 +C2+(510)= 55mm大齿轮顶圆与内箱壁距离11.2=12 mm，取1mm12齿轮端面与内箱壁距离2=8 mm 取 10mm21m0.851=8.5mm1m箱盖、箱座筋厚m0.85=8.5mmmGCD1500钻机机械传动系统设计33第四章第四章钻机的维护与保养钻机的维护与保养4.1 钻机维护保养的重要性钻机维护保养的重要性钻机的使用寿命在很大程度上取决于对它的维护保养，钻机的使用者必须全面的了解钻机的各种结构、作用原理、安全操作、维护保养等各方面的知识，认真的做好维护保养工作，不但能够延长钻机的使用寿命还能防止不必要的机械故障，提高钻机的工作效率和经济效益。4.2 维护保养的要求维护保养的要求（1）钻机各部表面和机台上，必须保清洁。（2）对各轴承和摩擦副必须经常注意温升情况。轴承温升不大于，最40高温升不大于。如超过比值应停车检查。80（3）随时注意各齿轮副和传动件的运转响声，发现异常声响应立即停车检查。（4）随时观察钻机各部件的运转情况，如发现不正常的振动、晃动、位移等现象应及时检查处理。（5）如发现漏油、漏气、非正常漏水、及紧固件松动等现象，应及时检查和消除。（6）经常检查三角皮带的松紧程度和破裂，检查各防护罩的牢固程度，避免发生以外事故。（7）气路系统操作时，要观察气压表是否正常，如有异常现象，应立即修理。（8）按润滑要求及时进行润滑。（9）在气温过低或过高时钻进，在复杂地层中钻进，可适当缩短期。（10）钻机停止使用时，空压机及储气筒中空气应全部排空。GCD1500钻机机械传动系统设计344.3 主要部件保养项目主要部件保养项目（1）减速器）减速器（a）定期检查润滑油液面高低，确保良好的润滑。（b）定期观察箱内齿轮啮合情况，磨损情况。（c）经常检查与万向轴的联接。（2）主副卷扬机）主副卷扬机（a）适当调节制动带的松紧程度，保证松开时不与卷筒摩擦，制动时凸轮有自锁力。（b）制动带厚度磨损至少小于 3mm 时必须更换，如遇制动力不够，经调节无效时，必须检查铜钉是否露或是否有油污，如有应排除。（3）水龙头）水龙头当密封处发现渗漏现象，应适当压紧密封圈。如压紧无效，应确保操作的安全及管路的密封性。（4）钻具）钻具（a）钻杆、主动钻杆、导正器连接法兰处应涂油防腐，搬运时避免碰坏。（b）钻杆、钻杆法兰处如有裂纹等影响强度的缺陷，不应下孔。（c）对可疑杆件应经探伤后，再决定使用否。（d）冲击钻头的切削刃如磨损需堆焊。（e）排渣管用 O 形密封圈需经常检查，如损坏需更换并存有一定量的备件。（5）冲击卷扬机）冲击卷扬机检查卷扬与机架，机架与底座的连接螺栓的松紧，确保工作稳定。理顺钢丝绳，防止早期磨损。（6）气路系统）气路系统（a）检查各处联接，防止松动。（b）空压机储气筒使用完毕，打开泻水阀，消除积水；空压机油每 5 小时更换，并保证压缩机油位在指定范围内；三联件润华油应在上下红线范围内，工作时呈滴状流动，否则应予调整。（7）冲击钢丝绳）冲击钢丝绳钢丝绳需经常除尘，保持清洁，并涂油润滑；检查绳端夹紧装置，不允许松动；检查钢丝绳的断丝、磨损、变形、锈蚀情况，必要时更换，以确保安全。GCD1500钻机机械传动系统设计35（8）卷扬机离合器）卷扬机离合器（a）不许用油漆或其它油类摸气胎表面。雨天施工应搭蓬，防止进水引起打滑。（b）摩擦片磨损 3mm 后必须更换。（c）由于长期工作、疲劳、高温、龟裂等原因导致气胎老化而不能正常工作，必须更换气胎。（d）更换内气胎或摩擦片时，只须拆去两侧挡板及摩擦轮毂即可进行。（9）主离合器）主离合器（a）三角皮带轮支撑轴承处用黄油润滑，加油量不必太多，并注意周围油污的清理工作，防止油污进入摩擦片表面。（b）为了使皮带轮能空载运转，摩擦片脱开的间隙应为 1.5mm，并经常检查三个弹簧弹力大小，随时更换失去弹力的弹簧，以免发生摩擦片脱不开的现象。（c）防止不必要的离合动作，尽量避免在重负荷下挂合离合器，严禁摩擦片在负载下长时间打滑。遇到发热、冒烟等情况，必须立即脱开检查。如传递力不足，应检查原因并处理。（d）当发现摩擦片烧毁、老化、脆裂和磨损；铆钉松动和外露，应予更换。4.4 安全操作注意事项安全操作注意事项（a）使用钻机前，应先熟悉钻机构造及操作要求。（b）各防护罩都应固定在正确位置，并时常检查牢固程度。（c）随时检查钻机和钻塔支承情况，防止因地沉引起的机械和钻塔的倾斜。（d）随时检查钻机各部件固定情况，特别是主、副卷扬机及冲击卷扬机、冲击钻具死绳端固定情况发现异常，应立即采取措施。（e）对各机件的异常响声、变形、发热、冒烟、漏水等不正常情况，必须查出原因及时清除，以防事故。（f）经常检查各手把定位和换挡位置是否正确。操作手把时，不得违反以下原则：a）主、副卷扬机工作时，提升与刹车手把不得同时扳死。b）严禁冲击卷扬离合器手把与转盘离合器手把同时合上。c）换挡时必须先脱开离合器，使齿轮降速至将停时换挡，如换挡困难，可以让离合器稍接合，严禁高速运转时挂挡。GCD1500钻机机械传动系统设计36d）钻进时如遇蹩钻情况，可停止给进或脱开主离合器手把，情况严重时，须停钻提升钻具。(g)钻塔不允许作超负荷工作，如遇孔内事故等需要做超负荷提升，必须另行采取措施。(h)游动滑车的“U”行环上挡板的挡销，拉出时必须旋转 90使定位可靠，防止脱落。(i)钻杆各法兰连接必须牢固，密封必须可靠。(j)各手把、螺钉、螺母等禁止用锤击，垫叉、提引器、大小补芯，使用时要轻放以免损坏。(k)冬季停工时，应将砂石泵、3PNL 泥浆泵、离心水泵、泥浆管线中的存水放掉，以免冻裂机件。(l)每日施工完毕，放尽空压机及储气筒中空气。第五章第五章个人总结个人总结在这次设计中钻机的外形形状得到了优化设计，具有较好的线形美感。在本次的设计中，主要包括总体设计、变速箱、回转器、液压系统等设计。回转器组件的详细设计中，还包括了液压卡盘的设计，齿轮和立轴等的各性能参数得到了设计验算，满足预定要求。在设计中加大了安全较核系数，使产品本身的安全性能得到了提高。该产品的设计体现了现代设计的基本特征，走出了传统的设计观念。产品的设计过程中，充分运用了优化设计理论和绿色设计理论，使得产品的适宜性能大大得到了提高。该产品大大改善了劳动者的劳动强度，减轻了对环境的污染。产品的设计同时考虑了经济效益分析，从中看出该产品符合市场需求，具有良好的经济效益。产品的设计过程中，另一个最显著的创新设计在于在整机的设计过程中，在主动力传到变速箱之间增加了一个离合器组件，它的作用在于可以不停主动力的前题下，停下给进机构等，有利于方便处理简单问题，避免了主动力的频繁启动。这在寒冷地区野外作业时，采用柴油机作为驱动主动力时，具有特别的优势，因为在寒冷季节，柴油机不易启动，启动前得进行预热。本次设计的成功完成，使该钻机具有下述的各项功能，该钻机的钻孔角度为 0360 度全方位孔。主要适宜于钻孔深度为 200 米左右的各种工程及农建用孔。该钻机可在不同硬度的岩石中工作钻孔，而在煤层。软岩石中和农田打井时效率为最高。GCD1500钻机机械传动系统设计37致致谢谢四年的大学生活即将结束，在这四年里我学会了不少的东西，无论在学习上、生活中、思想上都有很大的转变，从一开始带着父母的殷切希望，怀着充实自我，掌握一技之长，为以后找工作，实现自己的人生价值的目标作努力，到最后找工作进一步接触社会，学到一些从理论上学不到东西，增加了许多经验，这一切的成果都离不开众多可敬师长谆谆教导、不厌其烦的耐心讲解传授，以及许多同学、朋友的坦诚相见砥励共勉；加上自己对本专业有一定的兴趣，特别是在毕业设计期间，大家更是同心努力希望自己把设计搞好，因为这是四年大学生活最后的收尾工作，它是我们平时对我们所学的课程理解，接受能力，熟知程度，以及记忆能力的一个体现。在这四年中，从基础课到专业课四五十门，但这都是零散的，成块吸收，而最终的毕业设计就是把这些零散、成块的知识有条理、系统化，综合运用。达到检验所学程度的目的，既是对综合运用知识的能力的培养，又是为将来走上工作岗位的做的一次实战模拟。工程钻机对我来说是陌生的，因为平时接触这方面的知识很少。在整个设计过程中，我学会了如何把所学的知识应用到设计中去，不是单一的设计一件东西，而是要灵活运用，举一反三，能运用到别的设计中去，不过，在设计上还有很多缺陷，需要进一步完善，希望各位领导和老师提出意见，批评指正，使以后不在犯同样的错误，不断成熟、进步，在此我感谢各位领导和老师的孜孜不倦的教悔和热心帮助。经过了近 3 个月的时间,我的毕业设计终于作完了,在整个设计过程中我尊敬的老师们和我的同学给予了我很大的帮助，在此我深表感谢，没有他们的帮助我很难将这次毕业设计做好。我更加感谢的我的指导，在我的整个设计过程中GCD1500钻机机械传动系统设计38都给予了我很大的支持和帮助，在此,我对老师衷心的说一声谢谢。我还要感谢院里的领导，因为是他们为我提供了这次机会。谢谢!参考文献参考文献1 李俊文. GCD-1500 钻机冲击机构刚柔体系模态识别D. 北京: 中国地质大学（北京）, 20092 杨惠民. 钻探设备M. 北京: 地质出版社, 19883 GCD1500 钻机使用说明书M. 河北: 张家口探矿机械总厂4 颜恩锋.CHF-20 型冲击-回转反循环工程钻机钻机冲击机构实验及分析研究D.长春：吉林大学，2005 5 于萍. CHF-20 型冲击回转反循环工程钻机的研制工作机构的研究与仿真分析D. 吉林: 吉林大学, 20056 李振亚. 我国冲击反循环桩孔钻机现状与发展J. 探矿工程（岩土钻掘工程）, 2001, 1: 60-617 武汉地质学院. 钻探工艺学（下册）M. 北京: 地质出版社, 19818 王崇绪. CJF-20 型冲击反循环钻机J. 建筑机械, 2000，10: 50-529 张所邦, 王德贤. CJF-20 冲击反循环钻机钻进工艺技术分析J. 地质科技情报, 1999, 18（增刊）: 23-2410 喻重山, 孙孝庆, 等. 冲击反循环工程钻机自动同步机构的原理J. 探矿工程, 1994, 4: 1-311 王占丑, 李旭文, 郝致宝. GCD1500 工程钻机钻在桩基工程的应用J. 地质装备, 2002，3(2): 7-812 张展. 实用机械传动设计手册 M. 北京:科学出版社，199413 张展. 机械设计通用手册 M. 北京：机械工业出版社，2008GCD1500钻机机械传动系统设计39附录：英文文献翻译附录：英文文献翻译如何延长轴承寿命如何延长轴承寿命摘要：自然界苛刻的工作条件会导致轴承的失效，但是如果遵循一些简单的规则，轴承正常运转的机会是能够被提高的。在轴承的使用过程当中，过分的忽视会导致轴承的过热现象，也可能使轴承不能够再被使用，甚至完全的破坏。但是一个被损坏的轴承，会留下它为什么被损坏的线索。通过一些细致的侦察工作，我们可以采取行动来避免轴承的再次失效。关键词：轴承失效寿命导致轴承失效的原因很多，但常见的是不正确的使用、污染、润滑剂使用不当、装卸或搬运时的损伤及安装误差等。诊断失效的原因并不困难，因为根据轴承上留下的痕迹可以确定轴承失效的原因。然而，当事后的调查分析提供出宝贵的信息时，最好首先通过正确地选定轴承来完全避免失效的发生。为了做到这一点，再考察一下制造厂商的尺寸定位指南和所选轴承的使用特点是非常重要的。1 轴承失效的原因在球轴承的失效中约有 40%是由灰尘、脏物、碎屑的污染以及腐蚀造成的。污染通常是由不正确的使用和不良的使用环境造成的，它还会引起扭矩和噪声的问题。由环境和污染所产生的轴承失效是可以预防的，而且通过简单的肉眼观察是可以确定产生这类失效的原因。通过失效后的分析可以得知对已经失效的或将要失效的轴承应该在哪些方面进行查看。弄清诸如剥蚀和疲劳破坏一类失效的机理，有助于消除问题的根源。GCD1500钻机机械传动系统设计40只要使用和安装合理，轴承的剥蚀是容易避免的。剥蚀的特征是在轴承圈滚道上留有由冲击载荷或不正确的安装产生的压痕。剥蚀通常是在载荷超过材料屈服极限时发生的。如果安装不正确从而使某一载荷横穿轴承圈也会产生剥蚀。轴承圈上的压坑还会产生噪声、振动和附加扭矩。类似的一种缺陷是当轴承不旋转时由于滚珠在轴承圈间振动而产生的椭圆形压痕。这种破坏称为低荷振蚀。这种破坏在运输中的设备和不工作时仍振动的设备中都会产生。此外，低荷振蚀产生的碎屑的作用就象磨粒一样，会进一步损害轴承。与剥蚀不同，低荷振蚀的特征通常是由于微振磨损腐蚀在润滑剂中会产生淡红色。消除振动源并保持良好的轴承润滑可以防止低荷振蚀。给设备加隔离垫或对底座进行隔离可以减轻环境的振动。另外在轴承上加一个较小的预载荷不仅有助于滚珠和轴承圈保持紧密的接触，并且对防止在设备运输中产生的低荷振蚀也有帮助。造成轴承卡住的原因是缺少内隙、润滑不当和载荷过大。在卡住之前，过大的摩擦和热量使轴承钢软化。过热的轴承通常会改变颜色，一般会变成蓝黑色或淡黄色。摩擦还会使保持架受力，这会破坏支承架，并加速轴承的失效。材料过早出现疲劳破坏是由重载后过大的预载引起的。如果这些条件不可避免，就应仔细计算轴承寿命，以制定一个维护计划。另一个解决办法是更换材料。若标准的轴承材料不能保证足够的轴承寿命，就应当采用特殊的材料。另外，如果这个问题是由于载荷过大造成的，就应该采用抗载能力更强或其他结构的轴承。蠕动不象过早疲劳那样普遍。轴承的蠕动是由于轴和内圈之间的间隙过大造成的。蠕动的害处很大，它不仅损害轴承，也破坏其他零件。蠕动的明显特征是划痕、擦痕或轴与内圈的颜色变化。为了防止蠕动，应该先用肉眼检查一下轴承箱件和轴的配件。蠕动与安装不正有关。如果轴承圈不正或翘起，滚珠将沿着一个非圆周轨道运动。这个问题是由于安装不正确或公差不正确或轴承安装现场的垂直度不够造成的。如果偏斜超过 0.25，轴承就会过早地失效。检查润滑剂的污染比检查装配不正或蠕动要困难得多。污染的特征是使轴承过早的出现磨损。润滑剂中的固体杂质就象磨粒一样。如果滚珠和保持架之间润滑不良也会磨损并削弱保持架。在这种情况下，润滑对于完全加工形式的保持架来说是至关重要的。相比之下，带状或冠状保持架能较容易地使润滑剂到达全部表面。锈是湿气污染的一种形式，它的出现常常表明材料选择不当。如果某一材GCD1500钻机机械传动系统设计41料经检验适合工作要求，那么防止生锈的最简单的方法是给轴承包装起来，直到安装使用时才打开包装。2 避免失效的方法解决轴承失效问题的最好办法就是避免失效发生。这可以在选用过程中通过考虑关键性能特征来实现。这些特征包括噪声、起动和运转扭矩、刚性、非重复性振摆以及径向和轴向间隙。扭矩要求是由润滑剂、保持架、轴承圈质量（弯曲部分的圆度和表面加工质量）以及是否使用密封或遮护装置来决定。润滑剂的粘度必须认真加以选择，因为不适宜的润滑剂会产生过大的扭矩，这在小型轴承中尤其如此。另外，不同的润滑剂的噪声特性也不一样。举例来说，润滑脂产生的噪声比润滑油大一些。因此，要根据不同的用途来选用润滑剂。在轴承转动过程中，如果内圈和外圈之间存在一个随机的偏心距，就会产生与凸轮运动非常相似的非重复性振摆（NRR）。保持架的尺寸误差和轴承圈与滚珠的偏心都会引起 NRR。和重复性振摆不同的是，NRR 是没有办法进行补偿的。在工业中一般是根据具体的应用来选择不同类型和精度等级的轴承。例如，当要求振摆最小时，轴承的非重复性振摆不能超过 0.3 微米。同样，机床主轴只能容许最小的振摆，以保证切削精度。因此在机床的应用中应该使用非重复性振摆较小的轴承。在许多工业产品中，污染是不可避免的，因此常用密封或遮护装置来保护轴承，使其免受灰尘或脏物的侵蚀。但是，由于轴承内外圈的运动，使轴承的密封不可能达到完美的程度，因此润滑油的泄漏和污染始终是一个未能解决的问题。一旦轴承受到污染，润滑剂就要变质，运行噪声也随之变大。如果轴承过热，它将会卡住。当污染物处于滚珠和轴承圈之间时，其作用和金属表面之间的磨粒一样，会使轴承磨损。采用密封和遮护装置来挡开脏物是控制污染的一种方法。噪声是反映轴承质量的一个指标。轴承的性能可以用不同的噪声等级来表示。噪声的分析是用安德逊计进行的，该仪器在轴承生产中可用来控制质量，也可对失效的轴承进行分析。将一传感器连接在轴承外圈上，而内圈在心轴以1800r/min 的转速旋转。测量噪声的单位为 anderon。即用 um/rad 表示的轴承位移。根据经验，观察者可以根据声音辨别出微小的缺陷。例如，灰尘产生的是GCD1500钻机机械传动系统设计42不规则的劈啪声；滚珠划痕产生一种连续的爆破声，确定这种划痕最困难；内圈损伤通常产生连续的高频噪声，而外圈损伤则产生一种间歇的声音。轴承缺陷可以通过其频率特性进一步加以鉴定。通常轴承缺陷被分为低、中、高三个波段。缺陷还可以根据轴承每转动一周出现的不规则变化的次数加以鉴定。低频噪声是长波段不规则变化的结果。轴承每转一周这种不规则变化可出现 1.610 次，它们是由各种干涉（例如轴承圈滚道上的凹坑）引起的。可察觉的凹坑是一种制造缺陷，它是在制造过程中由于多爪卡盘夹的太紧而形成的。中频噪声的特征是轴承每旋转一周不规则变化出现 1060 次。这种缺陷是由在轴承圈和滚珠的磨削加工中出现的振动引起的。轴承每旋转一周高频不规则变化出现 60300 次，它表明轴承上存在着密集的振痕或大面积的粗糙不平。利用轴承的噪声特性对轴承进行分类，用户除了可以确定大多数厂商所使用的 ABEC 标准外，还可确定轴承的噪声等级。ABEC 标准只定义了诸如孔、外径、振摆等尺寸公差。随着 ABEC 级别的增加（从 3 增到 9），公差逐渐变小。但 ABEC 等级并不能反映其他轴承特性，如轴承圈质量、粗糙度、噪声等。因此，噪声等级的划分有助于工业标准的改进。毕业设计（论文）外文翻译原文毕业设计（论文）外文翻译原文EXTENDING BEARING LIFEAbstract：Nature works hard to destroy bearings, but their chances of survival can be improved by following a few simple guidelines. Extreme neglect in a bearing leads to overheating and possibly seizure or, at worst, an explosion. But even a failed bearing leaves clues as to what went wrong. After a little detective work, action can be taken to avoid a repeat performance.Keywords: bearings failures lifeBearings fail for a number of reasons，but the most common are misapplication，contamination，improper lubricant，shipping or handling damage，and misalignment. The problem is often not difficult to diagnose because a failed bearing usually leaves telltale signs about what went wrongHowever，while a postmortem yields good information，it is better to avoid the process altogether by specifying the bearing correctly in The first placeTo do GCD1500钻机机械传动系统设计43this，it is useful to review the manufacturers sizing guidelines and operating characteristics for the selected bearing.Equally critical is a study of requirements for noise, torque, and runout, as well as possible exposure to contaminants, hostile liquids, and temperature extremes. This can provide further clues as to whether a bearing is right for a job.1 Why bearings failAbout 40% of ball bearing failures are caused by contamination from dust, dirt, shavings, and corrosion. Contamination also causes torque and noise problems, and is often the result of improper handling or the application environmentFortunately, a bearing failure caused by environment or handling contamination is preventable，and a simple visual examination can easily identify the causeConducting a postmortem il1ustrates what to look for on a failed or failing bearingThen，understanding the mechanism behind the failure, such as brinelling or fatigue, helps eliminate the source of the problem.Brinelling is one type of bearing failure easily avoided by proper handing and assembly. It is characterized by indentations in the bearing raceway caused by shock loadingsuch as when a bearing is dropped-or incorrect assembly. Brinelling usually occurs when loads exceed the material yield point(350,000 psi in SAE 52100 chrome steel)It may also be caused by improper assembly, Which places a load across the racesRaceway dents also produce noise，vibration，and increased torque.A similar defect is a pattern of elliptical dents caused by balls vibrating between raceways while the bearing is not turningThis problem is called false brinelling. It occurs on equipment in transit or that vibrates when not in operation. In addition, debris created by false brinelling acts like an abrasive, further contaminating the bearing. Unlike brinelling, false binelling is often indicated by a reddish color from fretting corrosion in the lubricant.False brinelling is prevented by eliminating vibration sources and keeping the bearing well lubricated. Isolation pads on the equipment or a separate foundation may be required to reduce environmental vibration. Also a light preload on the bearing helps keep the balls and raceway in tight contact. Preloading also helps prevent false brinelling during transit.Seizures can be caused by a lack of internal clearance, improper lubrication, or excessive loading. Before seizing, excessive, friction and heat softens the bearing GCD1500钻机机械传动系统设计44steel. Overheated bearings often change color，usually to blue-black or straw coloredFriction also causes stress in the retainer，which can break and hasten bearing failurePremature material fatigue is caused by a high load or excessive preloadWhen these conditions are unavoidable，bearing life should be carefully calculated so that a maintenance scheme can be worked outAnother solution for fighting premature fatigue is changing materialWhen standard bearing materials，such as 440C or SAE 52100，do not guarantee sufficient life，specialty materials can be recommended. In addition，when the problem is traced back to excessive loading，a higher capacity bearing or different configuration may be usedCreep is less common than premature fatigueIn bearingsit is caused by excessive clearance between bore and shaft that allows the bore to rotate on the shaftCreep can be expensive because it causes damage to other components in addition to the bearing0ther more likely creep indicators are scratches，scuff marks，or discoloration to shaft and boreTo prevent creep damage，the bearing housing and shaft fittings should be visually checkedMisalignment is related to creep in that it is mounting relatedIf races are misaligned or cockedThe balls track in a noncircumferencial pathThe problem is incorrect mounting or tolerancing，or insufficient squareness of the bearing mounting siteMisalignment of more than 1/4can cause an early failureContaminated lubricant is often more difficult to detect than misalignment or creepContamination shows as premature wearSolid contaminants become an abrasive in the lubricantIn addition。insufficient lubrication between ball and retainer wears and weakens the retainerIn this situation，lubrication is critical if the retainer is a fully machined typeRibbon or crown retainers，in contrast，allow lubricants to more easily reach all surfaces Rust is a form of moisture contamination and often indicates the wrong material for the applicationIf the material checks out for the job，the easiest way to prevent rust is to keep bearings in their packaging，until just before installation2 Avoiding failuresThe best way to handle bearing failures is to avoid themThis can be done in GCD1500钻机机械传动系统设计45the selection process by recognizing critical performance characteristicsThese include noise，starting and running torque，stiffness，nonrepetitive runout，and radial and axial playIn some applications, these items are so critical that specifying an ABEC level alone is not sufficientTorque requirements are determined by the lubricant，retainer，raceway quality(roundness cross curvature and surface finish)，and whether seals or shields are usedLubricant viscosity must be selected carefully because inappropriate lubricant，especially in miniature bearings，causes excessive torqueAlso，different lubricants have varying noise

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