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机械毕业设计论文
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机械毕业设计1725自动摊铺机的设计说明书,机械毕业设计论文
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I 摘 要 摊铺机 是一种复合式多功能 摊铺机 ，为适应我国深基础和连续墙以及水利、纺织 的发展与需要，结合大口径 摊铺机 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。 摊铺机 是集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型 摊铺机 ，用转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 摊铺机 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： 摊铺机 变速箱 转盘 ntsII Abstract 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, granite.etc. 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. ntsIII Keyword： The impact drill into Become soon box Deceleratethe machine Turn the dish ntsIV 目 录 摘 要 I Abstract II 第 1 章 绪 论 1 1.1 项目的研究意 1 1.2 国内外科技现状 1 1.3 设计产品的用途和应用领域 1 第 2 章 摊铺机 的总体设计 2 2.1 总体布局设计 2 2.1.1 传动系统 2 2.1.2 气动系统 2 2.1.3 电气系统 2 2.1.4 工具系统 2 2.1.5 各部件的功能 2 2.2 主要设计参数 3 2.3 主要性能特点 4 第 3 章 动力机确定 5 3.1 按钻头钻进所需功率计算 5 3.2 按 摊铺机 冲击钻进 所需功率计算 7 第 4 章 带轮选择 9 第 5 章 变速箱的设计及计算 12 5.1 变速箱的结构特点 12 5.2 结构计算 12 5.2.1 初步选定 12 5.2.2 选定变速箱传动公比 12 5.2.3 按弯曲强度确定 齿轮模数 13 5.2.4 按接触强度确定齿轮分度圆直径与中心距 14 5.2.5 齿宽的确定 15 5.2.6 齿轮齿数确定 16 5.2.7 计算齿轮相关参数、确定齿轮 16 5.3 锥齿轮计算 17 ntsV 5.3.1 初步计算 17 5.3.2 几何计算 17 5.4 齿轮校验 22 5.4.1 齿轮受力分析 22 5.4.2 齿轮传动齿面接触疲劳强度校核 22 5.4.3 齿轮传动齿根弯曲疲劳强度校核 25 5.5 变速箱轴的计算 27 5.5.1 一轴计算 27 5.5.2 二轴计算 27 5.5.3 三轴计算 28 5.6 轴的校验 28 5.6.1 按转矩计算 28 5.6.2 轴上受力分析 29 5.6.3 求支反力 29 5.6.4 作弯矩和转矩图 30 5.6.5 确定危险截面及安全系数校核计算 33 第 6 章 转盘的计算 36 6.1 转盘输出转速 36 6.2 大、小锥齿轮计算 36 6.2.1 初步计算 36 6.2.3 几何计算 37 6.3 锥齿轮齿面接触疲劳强度校验 42 6.3.1 计算公式 42 6.3.2 许用接触应力计算 43 6.3.3 齿面接触强度校核结果 44 6.4 齿根抗弯疲劳强度校核 44 6.4.1 计算公式 44 6.4.2 齿根许用弯曲应力计算 45 6.4.3 齿根弯曲强度校核结果 46 6.5 转盘轴结构计算 46 第 7 章 摊铺机 其余部分零部件选择 48 7.1 联轴器的选用 48 7.2 减速器齿轮安排 48 ntsVI 第 8 章 摊铺机 的维护保养 51 8.1 摊铺机 维护保养的重要性 51 8.2 维护保养要求 51 8.3 主要部件 保养项目 52 8.3.1 转盘 52 8.3.2 变速箱 52 8.3.3 减速器 52 8.3.4 主、副卷扬机 52 8.3.5 水龙头 52 8.3.6 钻具 53 8.3.7 冲击卷扬机 53 8.3.8 气路系统 53 8.3.9 传动链条 53 8.3.10 冲击钢丝绳 53 8.3.11 气胎离合器 53 8.3.12 主离合器 54 8.4 安全操作注意事项 54 第 9 章 经济性分析 56 第 10 章 专题 水平定向 摊铺机 的结构探讨 58 结 论 64 致 谢 65 参考文献 66 附录 1 中文 （ 译文 ） 68 附录 2 英 文 （ 原文 ） 74 nts 1 第 1 章 绪 论 1.1 项目的研究意义 随着国家基本建设的投入持续增长 ,尤其是 像 京沪高速铁路、奥运场馆等一批国家重点项目的陆续启动 ,将 对 摊铺机 技术 要求更高 、 摊铺机 不仅要具有 高效性 、环保 性， 更要具有复合性。通常使用的 摊铺机 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 摊铺机 ，它可有效的解决上述问题。我相信这台 摊铺机 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 ,各类和施工的数量激增 ,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施工 摊铺机 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 摊铺机 设计为散装式转盘冲击、回转复合式多功能 摊铺机 ，适用于基础和连续墙以及水利、钻凿高层 纺织 、港口基础桩孔的钻进，也用于大口径水井及其他孔的钻，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。 主要应用于水利、 纺织 、矿井钻进等领域。 第 2 章 摊铺机 的总体设计 nts 2 2.1 总体布局设计 摊铺机 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 1 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。 2 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。 3 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。 4 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nts 3 具的提升。 5 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。 6 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) 0.5 4 3. 冲击次数 (1/min) 6 14 4. 冲锤质量 (kg) 3000 5000 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 300 500 （ 3.55 3m /min, 0.8 MP） 10. 配备砂石泵型号（型号） 6BS (180 3m /h) 或 8BS（ 340 3m /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 2.3 主要性能特点 nts 4 这台 摊铺机 的主要性能特点是： 1. 摊铺机 是集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型 摊铺机 ，用转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； 2. 最大钻孔直径为 2000 毫米； 3. 摊铺机 为机械传动， 机械、液压操动，操作方便、可靠； 4. 摊铺机 转速范围广，有 6 档变速，适用于不同地层要求，利于提高钻进效率； 5. 整套设备安装在滑撬式底座上，对孔就位方便，机动性强 6. 液压操纵滑台平移让出孔口，孔口开阔，起下大直径钻具灵活、方便； 7. 钻塔上设有导向槽，有助于提高钻孔垂直度，降低超径系数。钻塔上有水龙头后置悬挂装置，主动钻杆不落地，减轻劳动强度，缩短辅助作业时间； 8. 主、付卷扬机均采用行星式卷扬机构，提生能力强，辅助水龙头后置悬挂装置，可实现塔上无人作业； 9. 钻进可采用加重块加压（根据不同地层选用）； 10. 排渣方式为泵吸反循环，排 屑效率高，减少孔底重复破碎，钻进速度快； 11. 整机尺寸设计合理，便于汽车运输及安装； 12. 动力为电机； 13. 经济耐用、性能可靠。 nts 5 第 3 章 动力机确定 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。 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： Nj 摊铺机 所需功率 KW Nj（ Nh Ny） / 式中 : Nh 回转钻进所需功率 （ KW） 效率 =0.8 Ny 油泵所需功率 （ KW） Nh=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. Nh=N1+N2+N3的计算 N1= 3 0 6 0 0 0 0/4 3 Am nh 其中： m-钻头切削刀数 取 m=4 n-转盘转数 钻进时minn=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 2 2 2( ) / 4 ( 1 0 0 0 ) / 4 7 8 5 0D d c m 2. N 2= f e n (R+r)/1944800 式中： f-钻具与岩石直间的摩擦系数 f=0.5 nts 6 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= 7.1211108.7 nLd (当 nS ,该轴 H 截面是安全的。 nts 36 第 6 章 转 盘 的 计 算 6.1 转 盘 输 出 转 速 转盘输出转速（ r/min） : 13、 17、 21、 26、 42、 52 输入转盘转速 (r/min): 65、 85、 105、 130、 210、 260 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。 6.2 大、小 锥 齿 轮 计 算 6.2.1 初步计算 （ 1）按齿面接触强度计算 由设计公式 131 1951eHPKTdu 得 式中 ： 载荷系数 K= 1.5 齿数比 u 5 转矩 ： 1 9 5 5 0 9 5 5 0 5 5 8 0 8 0 . 7 765PT N mn 估算时的齿轮许用接触应力 22l i m 1300 / 1 1 8 2 /1 . 1HHPHN m m N m mS 估算结果 31 21 . 5 8 0 8 0 . 7 71 9 5 1 2 3 4 . 4 45 1 1 8 2ed m m （ 2）按齿根抗弯强度计算 nts 37 由式1322132 1FSeFPK T YmZu 得： 式中 K 载荷系数 取 K=1.5 FSY 复合齿形系数 取FSY= 4.6 1Z 小齿轮齿数 1Z=18 FP 齿轮许用弯曲应力 FP=FEFS 式中 FE 抗弯强度FE=600 2/N mm FS 抗弯强度的安全系数 FS=1.8 FP= 2600 3 3 3 . 3 3 /1 . 8 N m m计算 3 221 . 5 8 0 8 0 . 7 7 4 . 63 2 1 4 . 91 8 5 1 3 3 3 . 3 3em m m 取 em=16 mm （ 3）齿轮齿数 1Z 1eedm = 2 3 4 .4 4 1 4 .6 5 2 516 取 1Z=18 6.2.2 几何计算 nts 38 （ 1） 齿数 1Z=18 21Z u Z=5 18=90 （ 2） 分锥角 1=12arctan ZZ =11.3 21 9 0 1 1 . 3 7 8 . 7 o o o（ 3） 大端模数 16em mm（ 4） 分度圆直径 1d= em 1Z=16 18=288 mm 2d= em 2Z=16 90=1440 mm （ 5） 外锥距 112 sinedR = 734.88 mm （ 6） 齿宽系数 取 R=0.3 b =d eR=220.464 mm 取 b=200 mm 实际齿宽系数 200 0 . 2 7 27 3 4 . 8 8R ebR （ 7） 中点模数 m=em（ 1-0.5R） =13.8 mm 中点分度圆直径 1md=1 (1 0.5 )Rd =248.8 mm 22(1 0 . 5 )mRdd =1244.2 mm nts 39 （ 8） 切向变位系数 1tx=0 2tx=0 高变位系数 1x=0 2x=0 （ 9） 顶隙 ec c m 0.2 16 =3.2 mm (GB12369-1990) （ 10）大端齿顶高 11(1 ) 1 6aeh x m mm 2ah=16 mm 大端齿根高11( 1 ) ( 1 0 . 2 0 ) 1 6 1 9 . 2feh c x m mm 22( 1 ) ( 1 0 . 2 0 ) 1 6 1 9 . 2feh c x m mm 全齿高 h=(2 )ecm=35.2 mm 齿根角 111 9 . 2a r c t a n a r c t a n 1 . 4 9 77 3 4 . 8 8ff ehR o221 9 . 2a r c t a n a r c t a n 1 . 4 9 77 3 4 . 8 8ff ehR o齿顶角 1a=2f=1.497 21af= 1.497 （ 11） 顶锥角 1 1 1 1 1 . 3 1 . 4 9 7 1 2 . 7 9 7aa o o o2 2 2 7 8 . 7 1 . 7 7 8 0 . 4 7aa o o o根锥角 1 1 1 1 1 . 3 1 . 4 9 7 9 . 8 0 3ff o o o2 2 2 7 8 . 7 1 . 4 9 7 7 7 . 2 0 3ff o o o（ 12） 大端齿顶圆直径 1 1 1 12 c o s 2 8 8 2 1 6 c o s 1 1 . 3 3 1 9 . 3 8a e ad d h m m onts 40 2 2 2 22 c o s 1 4 4 6 . 3 2a e ad d h mm （ 13） 冠顶距 21 1 1 1440s i n 1 6 s i n 1 1 . 3 7 1 6 . 8 722kadA h m m m m 12 2 2 288s i n 1 6 s i n 7 8 . 7 1 2 8 . 3 222kadA h m m m m （ 14）大端分度圆弧齿厚 1 1 12 t a n 1 6 2 0 t a n 2 0 0 2 5 . 1 222ets m x x m m o21 2 5 . 1 2es m s m m （ 15） 大端分度圆弦齿厚 2 2111 2212 5 . 1 21 2 5 . 1 2 1 2 5 . 1 26 6 2 8 8sssd &mm 2222 221 2 5 . 1 26sss d & （ 16） 当量齿数 11118 1 8 . 3 7c o s c o s 1 1 . 3vzz 22290 4 6 3 . 3 9c o s c o s 7 8 . 7vzz 当量齿轮分度圆直径 nts 41 22111 5 12 4 8 . 8 2 5 3 . 7 35vmud d m mu 2221 5 2 5 3 . 7 3 6 3 4 3 . 2 5vVd u d m m 当量齿轮顶圆直径 11 2 2 5 3 . 7 3 2 1 6 2 8 5 . 7 3v a v ad d h m m 22 2 6 3 4 3 . 2 5 2 1 6 6 3 7 5 . 2 5v a v ad d h m m 当量齿轮根圆直径 v b 1 1d c o s 2 0 ( 2 5 3 . 7 3 c o s 2 0 ) 2 3 8 . 4 3vd m m m m oov b 2 2d c o s 2 0 ( 6 3 4 3 . 2 5 c o s 2 0 ) 5 9 6 0 . 7 1vd m m m m oo当量齿轮传动中心距 1211 ( 2 5 3 . 7 3 6 3 4 3 . 2 5 ) 3 2 9 8 . 4 922v v va d d m m 当量齿轮基圆齿距 c o s 3 . 1 4 1 6 c o s 2 0 4 7 . 2 1v b mp m m m o（ 17）啮合线长度 2 2 2 21 1 2 21 s i n2v a v a v b v a v b v v tg d d d d a 2 2 2 21 1 2 21 2 8 5 . 7 3 2 3 8 . 4 3 6 3 7 5 . 2 5 5 9 6 0 . 7 1 3 2 9 8 . 4 9 s i n 2 02 v a v b v a v b o= 1199.10 - 1128.15 = 70.95 mm （ 18） 端面重合度 7 0 . 9 5 1 . 5 04 7 . 2 1vava vbgp （ 19） 齿中部接触线长度 nts 42 21 2 2 0 0 1 . 5 0 1 1 8 8 . 5 61 . 5 0vabm vabl m m 齿中部接触线的投影长度 1 8 8 . 5 6b m b ml l m m 6.3 锥齿轮齿面接触疲劳强度校核 6.3.1 计算公式 211A V H H tH M B H E L S K H Pm b mK K K K F u Z Z Z Z Z Zd l u 式中 中点分度圆上的切向力 112000 2 0 0 0 8 0 8 0 . 7 7 6 4 9 5 7 . 9 62 4 8 . 8t mTFNd AK 使用系数 AK=2.25 VK 动载系数 由 7 级精度和中点节线速度 11 1 . 0 5 7 9 /6 0 1 0 0 0mm dn ms 取VK=1.1 HK 齿向载荷分布系数 取 HeK=1.2 有效工作齿宽 0.85ebb取 HK=1.5HeK=1.8 HK 端面载荷系数 / / 6 4 9 5 7 . 9 6 / 2 0 0 3 2 4 . 7 9 / 1 0 0 /t e tF b F b N N m m N m m nts 43 取 HK=1 HZ 节点区域系数 HZ=2.5 MBZ 中点区域系数 2212121 1 2 2t a n11vtMBv a v av b V v b VZdd FFd Z d Z 式中 参数1F=2 2 2 1 . 5 2 1 1 . 0 4F 221t a n 2 022 8 5 . 7 3 6 3 7 5 . 2 5 1 . 0 4112 3 8 . 4 3 1 8 . 3 7 5 9 6 0 . 7 1 4 6 3 . 3 9MBZ o =1.123 EZ 弹性系数 EZ=189.8 2N/mm Z 螺旋角系数 直齿轮 Z=1 KZ 锥齿轮系数 KZ=0.8 LSZ 载荷分配系数 LSZ=1 计算接触应力 22 . 2 5 1 . 1 1 . 8 1 6 4 9 5 7 . 9 6 5 1 1 . 1 2 3 2 . 5 1 8 9 . 8 1 1 0 . 82 4 8 . 8 1 8 8 . 5 6 5H 21 0 4 4 .5 /N m m 6.3.2 许用接触应力 nts 44 l i mm i nHH P N L V R X WHZ Z Z ZS 式中 limH 实验齿轮的接触疲 劳极限 limH=1300 2/N mm NZ 寿命系数 NZ=1 LVRZ 润滑油影响系数 LVRZ=0.95 WZ 工作硬化系数 WZ=1 XZ 尺寸系数 XZ=1 minHS 最小安全系数 minHS=1.1 许用接触应力值 21300 1 0 . 9 5 1 1 1 1 2 7 . 1 /1 . 1HP N m m 6.3.3 齿面接触强度校核结果 221 0 4 4 . 5 / 1 1 2 7 . 1 /H H PN m m N m m ； 通过。 6.4 齿根抗弯疲劳强度校核 6.4.1 计算公式 A V F F tF F S K L S F PnmK K K K F Y Y Y Ybm nts 45 式中 FSY 复合齿形系数 1 4.8FSY 2 4.83FSY Y 重合度系数 0 . 2 5 0 . 7 5 / 0 . 2 5 0 . 7 5 / 1 . 5 2 0 . 7 4vaY KY 锥齿轮系数 2 21 1 1 8 8 . 5 6 2 0 0114 4 2 0 0 1 8 8 . 5 6bmK bml bYbl =1.03 LSY 载荷分配系数 2 1LS LSYZ齿根弯曲应力计算值 21 2 . 2 5 1 . 0 5 1 . 8 6 4 9 5 7 . 9 64 . 8 0 . 7 5 1 1 3 6 0 . 3 /2 0 0 1 3 . 8F N m m 222114 . 83 6 0 . 3 3 6 1 . 8 /4 . 8 2FSFF FSY N m mY 6.4.2 齿根许用弯曲应力 m i nFEF P N T r e l T R r e l T XFY Y Y YS 式中 FE 齿根弯曲疲劳强度基本值 26 0 0 /FE N m m NTY 寿命系数 NTY=1 relTY 相对齿根圆角敏感系数 relY=1 nts 46 RrelTY 相对齿根表面状况系数 RrelTY=1 XY 尺寸系数 121XXYYminFS 最小安全系数 minFS=1.4 许用弯曲应 力值 2600 1 1 1 1 4 2 8 . 5 7 /1 . 4FP N m m 6.4.3 齿根弯曲强度校核结果 22123 6 0 . 3 / 4 2 8 . 5 7 /3 6 1 . 8 / 4 2 8 . 5 7 /F F PF F PN m m N m mN m m N m m 齿轮安全，可用。 6.5 转 盘 轴 结 构 计 算 选择轴的材料为 45 钢，经调质处理，材料力学性能数据为： 抗拉强度为 650b M Pa 屈服点 360s M Pa 弯曲疲劳极限1 270M Pa 扭转疲劳极限1 155M Pa 许用静应力 1 260 M Pa 许用疲劳应力 1 1 8 0 2 0 7 M P a :轴的最小直径为 nts 47 3m inm inPdAn 式中 A 按 定的系数 取 A= 100 P 功率 P=55 KW minn 最小转速 minn=65 r/min 计算得3m i n 551 1 0 1 0 4 . 0 465d m m 取最小轴径为 m in 105d mm轴的结构如图： nts 48 第 7 章 摊铺机 其余部分零件的选择 7.1 联轴器的选择 减速器与转盘之间用万向节联轴器连接，由减 速器输出的最小转速为65 / minr ，传递的功率为 55KW，计算转矩为： m i n9 5 5 0 9 5 5 0 5 5 8 0 8 0 . 7 765PT N mn 联轴器的计算功率： C n h a nT T K K K K T 式中nK 联轴器转速系数 nK=1.25 hK 轴承寿命系数 335 10 hK=1.8 K 联轴器的轴间角系数 K =1.5 aK 载荷性质系数 aK=1.3 计算转矩 8 0 8 0 . 7 7 1 . 2 5 1 . 8 1 . 1 5 1 . 3 2 7 . 2CT K N m 查取， 选择联轴器为： 2 0 0 / 3 2 4 1 1 9 9 1 )S W P G J B T 型 （ 7.2 减速器齿轮安排 如表 7.2 1 nts 49 齿数 模数 m 1Z2 4 6 2Z3 2 6 3Z2 1 6 4Z3 5 6 5Z2 0 6 6Z3 0 6 表 7.2 1 降速比： 1 3 5 1 8 23 4 4 2i 2 2 2 1 8 2 . 54 7 4 2i 输入转速为（ r/min）： 167、 261、 519 输出转速为（ r/min）： 65、 85、 105、 130、 210、 260 各轴转速为，如表 7.2 2 nts 50 输入转速（ r/min） 一 轴 二 轴 三 轴 传动比 转速（ r/min） 传动比 转速（ r/min） 167 167 121.33ZZ 127.5 561.5ZZ 85 341.7ZZ 97.5 65 261 261 121.33ZZ 195 130 341.7ZZ 157.5 105 519 519 121.33ZZ 390 260 341.7ZZ 315 210 表 7.2 2 nts 51 第 8 章 摊铺机 的维护与保养 8.1 摊铺机 维护保养的重要性 摊铺机 的使用寿命在很大程度上取决于对它的维护保养， 摊铺机 的使用者必须全面的了解 摊铺机 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 摊铺机 的使用寿命还能防止不必要的机械故障，提高 摊铺机 的工作效率和经济效益。 8.2 维护保养的要求 1. 摊铺机 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 40o ，最高温升不大于 80o 。如超过比值应停车检查。 3. 谁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 摊铺机 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. 经常检查三角皮带及链条的松紧程度和破裂，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. 摊铺机 停止使用时，空压机及储气筒中空气应全部排空。 11. 本 摊铺机 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 空压机： 非溶剂性油 nts 52 气动三联件： 20 号机油 8.3 主要部件保养项目 8.3.1 转盘 1. 经常检查转盘定位螺栓的松紧，确保转盘工作是稳定 2. 经常检查转盘内润滑油是否渗进泥等杂物，并及时清除。检查液面高底，保证正常润滑。 3. 定期检查推力轴承间隙大小，并加以调整，避免使转盘产生不必要的 冲击和轴承摩损。 8.3.2 变速箱 1. 变速箱用 油必须干净，清洁 2. 定期观察箱内齿轮啮合情况，如影响手把定位，应更换相应的联接件， 保证操作的准确性。 3. 把手的定位装置要保证弹簧具有一定的力量，避免因振动等原因使手 把跳挡。 8.3.3 减速器 1. 定期检查润滑油液面高低，确保良好的润滑。 2. 定期观察箱内齿轮啮合情况，磨损情况。 3. 经常检查与万向轴的联接。 8.3.4 主副卷扬机 1. 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。 2. 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。 8.3.5 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 nts 53 作的安全及管路的密封性。 8.3.6 钻具 1. 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。 2. 钻杆、钻杆法兰处如有裂纹等影响强度的缺陷，不应下孔。 3. 对可疑杆件应经探伤后，再决定使用否。 4. 冲击钻头的切削刃如磨损需堆焊。 5. 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。 8.3.7 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。 8.3.8 气路系统 1. 检查各处联接，防止松动。 2. 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。 8.3.9 传动链条 保证链条适当张紧，松动太多需加以调整并经常加入钙基润滑脂。 8.3.10 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。 8.3.11 气胎离合器 1. 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。 2. 摩擦片磨损 3mm后必须更换。 3. 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。 nts 54 4. 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。 8.3.12 主离合器 1. 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。 2. 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
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