DY-1000岩心钻机液压动力头设计【全套CAD图纸+毕业答辩论文】

买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 绪论 目录 第 1 章 绪论 1 机发展的一般情况 1 机特点及设计要求 1 机的 “ 三化 ” 原则 3 第 2 章 总体设计 5 述 5 体参数 5 作原理及主要部 6 第 3 章 卡盘设计 9 盘结构简介 9 本参数的确定 10 第 4 章 动力头的设计计算 12 述 12 速箱的总体设计 13 速箱传动齿轮的设计计算 15 速箱传动轴的设计计算 26 力头的泵及电机的选择 44 第 5 章 给进机构的设计计算 46 压给进机构的分析、选择 46 进液压缸的设计计算的选择 48 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 第 6 钻塔的设计及校核 55 塔及升降工具 55 身的强度、稳定性及刚度验算 62 第 7 章 毕 业 设 计 小节 65 参考文献 66 交流 14951605 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 总体设计 概述 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 总体参数 工作原理及主要部件 第 1 章 绪论 岩心钻机主要用于固体矿床的勘探，也用于工程勘探，水文地质勘探和其它用途的岩心钻探。岩心钻探的孔深变化较大，一般从几米到几千米之间，钻孔口径较小，一般钻孔口径在几毫米到一百多毫米。钻进底层以基岩为主，钻孔过程中要求取出能够满足分析和化验要求的一定数量和质量的岩心。 机发展的一般情况 早期的钻机是由人力驱动的简单冲击式机械，经常长期不断演变、发展，成为现代具有机动动力驱动的各种冲击式钻机。冲击式钻机作为唯一的钻探机械，在世界上一直沿用了相当长的历史时期。这种钻机钻孔有如下缺点：效率低，无法取出岩心；只能钻垂直孔；钻孔过程中不能及时排出岩屑等。随着社会的不断发展，这种钻机已逐渐不能适应要求。19世纪中期以后，出现了回转式钻机。回转式钻机具有钻进效率高；可取出完整的岩心；能钻进各种倾角的钻孔；有利于多种钻探 工艺和方法的使用等优点，因此发展很快，并迅速在钻探领域中占据了主导地位。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 现在，我国不仅可以成套生产各种钻探机械，而且有许多产品已形成具有我国特点的系列。产品的品种逐渐齐全、质量不断提高、性能更加完善。某些产品已进入国际市场。 机的特点及设计要求 钻机与其它机械有某些共同之处，但钻机具有独特的生产对象和使用条件，岩心钻机是主要用于固体矿床的普查与勘探，也用于工程勘察、水文地质勘探和其他用途的岩心钻探。岩心钻探的孔深度变化较大，钻孔口径较小，钻进地层以基岩为主。由于各种矿体在地下的产状不同，为求得倾斜矿体的真实厚度，便于精确计算储量，常常需要钻进不同倾角的钻孔。因而形成了自身的一些特点： （ 1）钻进方法和钻进工艺的多样性 钻探生产采用的钻探方法和钻进工艺是多种多样的。就钻进方法而言，按破碎岩石的方法可分为冲击、回转、震动、复合式等几种；按采用的破岩材料分为：钻粒钻进、硬质合金钻进、金刚石钻进、超硬材料钻进；按是否取芯分为取芯钻进和全面钻进就钻进工艺而言可分为正循环钻进，局部反循环钻进和全面钻进。而且随着钻探生产的发展，科技的进步，会出现更多的钻探方法和钻探工艺，这就产生了能实现不同钻进方法和钻进工艺的各 种类型的钻机。 （ 2）使用条件的复杂性 钻机工作的区域广泛，从平原到海洋、从地面到地下、从热带到寒带，几乎地球的每个地方都可能成为钻机工作的地方。不同地区有不同的环境气候条件这就带来钻机使用条件的复杂性。加之露天作业机械，作业对象为岩石，一般用以产生污染的泥浆做冲洗液，这一进步造成钻机工作条件的恶化，为适应这些条件，钻机必须满足一些特殊要求。 （ 3） 类型与结构的多样性 由于钻机需要完成不同类型、不同目的的钻孔加之钻进方法和钻进工艺的多样性，使用条件的复杂性要求钻机有多种类型和不同结构形式。根据不完全统计，目 前世界上各买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 种类型的钻机达上千种之多，而且很多类型差异很大。 （ 4）生产小批量性 钻机相对交通运输、建筑、轻工业等机械的生产批量小，特别是一些特殊用途的生产数量更小。如深井钻机、特大井口钻机、水平孔钻机等。由于批量小，不便于组织批量化生产，产品成本相对较高；另一方面产品更新换代周期长，不利于及时应用新技术。 钻机的设计要求： 钻机是直接用于钻孔的机械，设计时应直接保证设计的钻机能高效、优质、安全、低耗完成钻孔为前提。使设计的钻机技术先进、经济合理，具有良好的经济技术指标。其依据如下： （ 1）钻机的性能及参数应 具有广泛的适用性，能根据不同的底层不同的钻进方法及不同的钻头类型和结构实现合理钻进规程参数。 （ 2）要配备必要的的检测及指示仪器以便于及时掌握和控制钻机的运转和孔内的钻进情况。 （ 3）钻机应能传递足够用的动力，保证各工作机构的正常工作及短时间过载。 （ 4）应具有较强的处理孔内事故的能力和完成特种工作的性能。 （ 5）运转平稳，振动小 ,钻进时钻杆的对向性好。 （ 6）自动化，机械化程度高；钻进过程中最理想的是钻机能根据孔内情况自动调节和控制钻进参数；及时选择调整和保持最有效的钻进规程。 （ 7）为提高钻机生产可靠性 ，应设置必要的过载保护装置和互锁装置；重要机构要配备重复装置。 (8)满足机械设备一般要求。 化”原则 工业产品的标准化是组织现代化生产的重要手段，是科学管理的重要组成部分；是沟通科研、生产和使用三者之间买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 卡盘夹紧力的计算 卡盘结构 简介 的桥梁。标准化已发展成一门综合性学科。 标准化包括标准化、系列化和通用化，又称之为“三化”。标准是径有关上级主管部门批准，在一定的范围内必须执行的有文字技术资料的统一技术规定。系列化是把同类型的产品按技术参数规划出一定时期内社会发展需要的一组产品的型式尺寸。这组型式尺寸确定了该类产品的最大 最小范围及各尺寸的合理间隔。系列化可以合理简化产品的规格，提高零部件的通用化程度，用最小的品种规格有效地满足各方面的要求。通用化是指最大限度的扩大同一类型或不同类型的各种规格产品中通用件的使用范围，增大通用件的比例。通用件就是不同类型或不同规格产品中彼此可以互换通用的相同的零部件。产品中通用件的比例越高，通用件适用范围越大，则产品的通用化程度越高。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 基本参数的确定 第 2 章 总体设计 述 全液压岩心钻机是一种新型钻机，是在吸取了立轴式岩心和转盘式岩心钻机 结构的优点基础上发展起来的。目前已生产出的全液压岩心钻机的主要优点是：给进行程长，可缩短钻进过程的辅助时间，有利于减少孔内事故；动力头上下移动是沿刚性较大的滑道进行的，所以导向、定向性好，回转平稳；钻机升降机构与给进机构合一，动力头与孔口夹持器配合可实现拧卸钻具，此种结构简化了钻机的结构及配套装置。全液压岩心钻机还具有无极调速、调速范围大、过载保护性能好，能实现自动化、远距离自动控制等优点。但全液压岩心钻机消耗功率较大，传动效率低，可拆性差，液压元件要求精度高，保养维修方便。 体参数 基本参数： 钻深 1000m 钻孔倾角 7590度 给进力 45起拔力 125钻杆低档转速 0388 r 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 低档钻杆转矩 36001800 钻杆高档转速 01240 r 高档钻杆转矩 1100 550 作原理及主要部件 (图 2图 2体布置简图 作原理 本钻机准备在钻进时，通过底座上活塞杆机构将平放于底座上的工作机构旋转 90，撑开液压支腿，并将其调整平稳可靠，此时可钻垂直孔。钻头安装等工作完成后，接通电源。此时，将卡盘夹紧钻杆，夹持器处于松开状态 。动力机将动力输出，经液压系统带动液压马达旋转，马达输出轴于变速箱齿轮轴联接，将动力传到空心输出轴。空心轴带动联接的卡盘同速旋转，从而钻杆回转。加之液压给进机构调节适当压力使钻头完成钻进工作。 本机采用钻杆长度为 3米，即钻进行程为 3米，提升动力头一次和换钻、拧钻等。首先应通过夹持器将钻杆夹紧，买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 动力头的设计计算 概述 然后松开卡盘卡瓦，之后可完成提升、移动动力头、换钻、拧钻。如此循环，进行下一次钻进工作。 钻孔最初，进行开口钻探时，需给进机构为动力头提供一定的沿钻杆轴向向下的力以达到钻探所需的合适的钻压。随着钻杆数目的增加，钻具重量 和钻探阻力逐渐增加。当钻孔达到一定深度时，钻杆总轴向力近似等于正常钻进所需压力，给进机构加压为零；随着钻杆数目的继续增加，钻具重量和钻探阻力合力大于正常钻进所需压力。给进机构为动力头提供一定的沿钻杆轴向向上的推力，保证正常钻进。这就是通常所说的减压钻进。 当钻探工作完成时，收起液压支腿和其他支撑，通过活塞杆将工反机构向旋 90，平放在底座上，断掉电源，可进行场地转移或整体搬运。 图 2力头变速装置简图 动力头（见图 2整台钻机的最核心部分，由液压马达旋转，经齿 轮变速装置直接输入到卡盘及钻杆。液压马达可进行无级调速，加上给进机构调节压力，可带动钻头进行回转钻进。其中齿轮变速装置可实现两档变速，配合液压买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 变速箱的总体设计 马达的无级变速，使得钻探工作不同阶段钻杆转速能够顺利进行过渡转换。从而减少了冲击和振动并提高了工作的效率和安全性。 卡盘是一种液压松开、弹簧夹紧的常闭装置，正常钻进前卡盘通过弹簧拉动上盖，带动锥环斜面下移，压紧卡瓦，夹紧钻杆。当需下钻、换钻时环形液压缸上腔通油，外缸体在液压油作用下顶起上盖带动斜面上移，松开卡瓦，从而松开钻杆。 夹持器固定在轨道上，结构与常见的卡盘相似 ，但无需提供回转力矩。当拧卸钻杆、提钻时，夹持器用来固定夹紧钻杆；正常钻进时，松开钻杆。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 第 3 章 卡盘设计 盘结构简介 (图 3图2 - 2 - 2卡盘 组装简图图 3盘结构图 卡盘采用的是弹簧夹紧液压松开的常闭式，钻进时通过支持弹簧的预紧力使卡盘的锥形上盖相对卡盘心轴向下压紧卡瓦，使卡瓦向中心移动加紧钻杆。弹簧的刚性直接关系到夹紧力与压缩量的相对关系。 2卡瓦 选用带齿的卡瓦，其齿面喷镀上硬质合金颗粒，硬质合金块可以用中频感应加热的方法焊到卡瓦上。带齿的卡瓦 依靠尖锐的齿压入钻杆表面，摩擦系数高。 3液压油缸 根据卡盘的结构和工作特性，设计液压缸为环形缸体、环形活塞杆，以便于钻杆的夹紧和松开，并进行旋转钻进。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 变速箱传动齿轮的设计计算 高速级齿轮传动的设计校核 一 齿轮类型精度等级材料及齿数 1） 传动方案 2） 精度等级 3） 材料 本参数的确定 初选斜面增力液压松紧型常闭式卡盘，传递的扭矩不小于 3600 。其中卡瓦数目 3块，弹簧 6组。 钻杆直径直接影响回转其余升降机的工作能力和尺寸，以及回转钻具所需功率。根据钻速、孔深及工况选择钻杆直径。查参考资料【 1】 d=71公称直径 D=75 b q m a x q m a x 51251 . 5 1 2 5 1 8 7 . 5 N K 安 全 系 数 ， 取给 进 机 构 最 大 上 顶 力 ，所 以正 常 钻 进 情 况 下 ， 卡 盘 的 负 荷 ： 0 0 K N 作 用 于 钻 杆 上 的 轴 向 力 ，作 用 于 钻 杆 上 的 圆 周 力 ，回 转 器 次 低 速 输 出 转 矩 ， 22zm a x b zd d 7 1 m 5 4 5 2 1 6 6 . 4711 8 7 . 5 P K N 钻 杆 外 径 ， 载 荷 ， 3取3f= n，使卡盘的计算夹直齿圆柱齿轮传动 七级 小齿轮 40质买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 4）齿数 二按齿面接触强度设计 1 确定式中各值 1）载荷系数 2）转矩 3）齿宽 系数d4）接触疲劳极限）材料弹性影响系数力循环次数 紧力安全系数 n=j n Q = 1 . 0 2 3 4 6 8 . 7 5 K N = 4 7 8 . 1 3 K 确定总轴向力即复位弹簧的力 计算夹紧力用增了力比来表式增力机构的増力效果， 取卡瓦斜面角度 7 。 查参考资料【 2】 0 同时查的行程比 2y 则总轴向力 j 4 7 8 . 1 3 1 5 5 . 7 43 . 0 7 N K N 1 5 5 . 7 4 2 5 . 9 666F K N K N 1 F 第 4 章 动力头的设计计算 述 齿轮 变速箱和液压马达是动力头的两个最重要部分。其处理 250齿轮20碳淬火600,2021 3.154.0d 7001 15002 189.8 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 7）接触疲劳寿命系数 8）接触疲劳许用应力 H 2计算 1）小齿轮分度圆直径周速度 1v 3）齿宽 b 4）齿宽与齿高之 比入轴是一空心齿轮轴，中间传动轴装有各档变速齿轮，输出轴为一中空轴，可输出不同转矩。 图 4工作原理 (图 4动力由马达输入一轴，一轴齿轮 1与二轴齿轮 2啮 合将扭矩传至二轴，二轴上的齿轮与三轴上齿轮啮合将转矩传出。齿轮 3 与齿轮 5为双联齿轮。齿轮 3与齿轮 4啮合为低速档，齿轮 5与齿轮 6啮合为高速档。双联齿轮 3联齿轮 3到换挡的目的。 速箱的总体设计 钻杆低档转速 388 r 低档钻杆转矩 36001800 钻杆高档转速 1240 r 高档钻杆转矩 1100550 0N1211 12 =700 =1500取较小值 11 4 9 9td mm文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 模数h 荷系数 使用系数动载系数 齿向载荷分布系数K 载荷分布 系数 K 6）分度圆直径 1d (1)各挡的输出功率 111322232602 3 . 1 4 3 6 0 0 3 8 81 0 1 4 6 . 1 9 8602602 3 . 1 4 1 1 0 0 1 2 4 01 0 1 4 2 . 7 6 560 (2)传递效率的确定 各齿轮间为外啮合其效率 轮三根轴都选用圆锥滚子轴承 滚总机械效率： 2222220 . 9 8 0 . 9 6 0 . 9 8 0 . 9 6 0 . 9 8 0 . 8 8 3 总 滚 轮 滚 轮 滚220 . 9 8 0 . 9 6 0 . 9 2 20 . 9 8 0 . 9 6 0 . 9 2 2 01 4 6 . 1 9 80 . 8 3 31 7 6 . 1 4 2 总(3)查参考资料【 4】表 93 选取 参数如下 : 排量 200ml/r 最高转速 1800 r 额定转矩 1114 驱动功率 210各挡传动比 0.4K K =1 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 7）模数 m 三按齿根弯曲疲劳强度设计 1确定式中各值 1)弯曲疲劳强度极限 2）弯曲疲劳寿命系数曲疲劳许用应力 F 4）载荷系数 K 5）齿形系数 4 01 8 0 0303 初取第一级传动比 则各档二级传动比 134 . 6 4 3 . 0 91 . 51 . 4 5 0 . 9 6 6 71 . 5 根据公式速度0 , 及各已知参数填写表 4 4低速档 高速档 n ( r ) 1800 1800 n ( r ) 1200 1200 n ( r ) 388 1240 T ( ) ( ) ( ) 3600 1100 速箱传动齿轮的设计计算 钻机用于野外作业 ,环境恶劣 ,有一定冲击载荷 ,设计时务必保证其安全可靠 ,并保证一定寿命 ,所以齿轮使用硬齿面传动 ,设计原则按硬齿面传动的抗弯疲 劳强度设计 ,再以齿面疲劳强度校核。所有计算过程依据参考资料【 5】第十章的内容 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 6） 计算 齿数 z 四几何尺寸计算 1 分度圆直径 d 2中心距 3齿宽 低速级齿轮传动的1高速级齿轮传动的设计校核 直齿圆柱齿轮传动 七级 小齿轮 40 250齿轮 20渗碳淬火 60选 201 z ， 2 21312 1d 2 . 3 2( 5 P - a ) Z 资 料 【 】 203 式 1 0 9 试取 3.1 1 30202100买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 设计校核 一 选材及精度等级 1选材 2精度等级 二 确定设计原则 三 设计公式 1初选齿数 2 齿宽系数d 3 初估齿轮直径 d 查资料【 5】 10资料【 5】 10资料【 5】 0 1 n 1 1 8 0 0 2 0 3 0 0 1 0 6 . 4 8 1 04 . 3 2 1 01 . 5j 1912 . 4 8 1 05】 10 l i m 112 l i m 221 % S = 1 = 7 0 0 M P a = 1 5 0 0 M P a( P - )H N 取 失 效 概 率 为 ， 安 全 系 数资 料 【 5 】 205 式 1 0 1 2两对齿轮都选用2060度等级为八级 345622, 6855, 53 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 4齿宽 b 5齿轮圆周速度 V 6循环次数 7寿命系数8弯曲疲劳 强度极限 9安全系数 10许用应力 11转矩 T 12载荷系数 K 2131231d 2 . 3 21 . 3 9 1 3 . 6 7 1 0 0 0 1 . 5 1 1 8 9 . 82 . 3 2 ( )0 . 5 4 1 . 5 7 0 01 4 9 . 8 5 9t 111 3 . 1 4 1 4 9 . 8 5 9 1 8 0 0 1 4 . 1 1 7 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 1 0 . 5 4 1 4 9 . 8 5 9 8 0 . 9 2 4d m m t 8 5 2 查资料【 5】 0资料【 5】 105130250d 4665100b 估 3估 5 121 460F 1 2 6 3 T 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 使用系数动载系数齿间载荷分配系数 13齿形系数m 15预算中查资料【 5】 10资料【 5】 198表 100 6 1 5 311 (资料【 5】 10 3 21 1 )(2 F (资料【 5】 10查资料【 5】 10资料【 5】 10 K =圆整模数 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 心距 a 四具体参数确定 1确定各轮模数 m 2齿数 z 3分度圆直径 d 3齿宽 b 五 齿面疲劳强度校核 1安全系数 M P 取弯曲疲劳安全系数（资料【 5】 10 4 3 9 查资料【 5】 10 1112222 . 8 0 1 . 5 5 0 . 0 2 4 6 41 7 6 . 0 72 . 5 2 1 . 6 2 5 0 . 0 1 4 1 6 ,2 8 9 . 1 4F a s a s 取 二 者 中 较 大 6 2 522111345664m 3456270216a 270a 56 44466822654334567166115110b 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 许用接触应力 H5材料弹性系数 0 02 2 4 01 6 02 21 取 2低速级齿轮传动的设计校核 由于轴二与轴三上的齿轮受载较大选用硬齿面传动。轮 35为两双联齿轮，且两轴中心距一定，所以次级两对对齿轮同时设计校核。 两对齿轮都选用 2060度等级为八级 硬齿面齿轮传动，轮齿抗弯强度设计，齿面疲劳强度校核。 1 1250H合格 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 变速箱传动轴的设计算 一 二 3 22 F a S Y （资料【 5】 10 3 4 2 35 6 3 52 2 , 3 . 0 9 2 2 6 85 5 , 0 . 9 6 6 7 5 5 5 3z z i zz z i z 硬齿面齿轮传动，d=.6 d=100150mm 估6 0 1 0 0 0 估估齿轮长期工作时间为 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 查资料【 5】 10资料【 5】 10 （资料【 5】 10 因为其扭矩最大相应得到中心距就大，应选择满足所有档位的中心距 查资料【 5】 10资料【 5】 10资料【 5】 00资料【 5】 10文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 三 校核 A V K K K 查资料【 5】 10 3 22 Y 得 122 两轴间距一定取最大值即 a=27021222zz aa m m 得44,46 268,226556654343 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 四 轴一两端的轴承 小齿轮齿宽略大于大齿轮齿宽 查资料【 5】 10资料 【 5】 10 li （资料【 5】 10 查资料【 5】 10买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 一结构 二受力分析 2212 . 5（资料【 5】 10出 359 3 4 . 7433 a 所以各齿轮设计合格。 将所设计各齿轮基本参数填入表 4 4除 齿数z 齿数z 模数m 分度圆直径 d 齿宽b 齿顶高 根高 齿轮1 20 8 160 92 8 10 齿轮2 30 8 240 87 8 10 齿轮3 22 6 132 71 6 轮4 68 6 408 66 6 轮5 46 6 276 110 6 轮6 44 6 264 115 6 速箱传动轴的设计计算 1输入轴的设计校核 轴一为输入轴，转动速度高，磨损强度大，采用 40齿轮 1做成空心齿轮轴其结构与受力分析如下： 故轴承寿命足够。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 图 4图 4的分度圆直径1 160d 分度圆压力角 020 t 12 2 9 1 6 . 6 7 1 1 . 4 2d 1 6 0t a n 1 1 . 4 2 t a n 2 0 4 . 1 6 N K K N 切 向 力径 向 力 （资料【 5】 10 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 三校核 轴垂直面轴水平面F 1574 91F rF r v 1 r v 2 r 1r 1 r v 2r H 1 r H 2 t1 r 15 7 4 6 6 59 1 6 6 5 列 平 衡 方 程 ：得出： 表 4的弯矩扭矩 载荷 垂直面 V 水平面 H 支反力 F 0 ,3 F N5 69 N弯矩 M 3 2 7 m8 9 5 m总弯矩 22 9 5 3 . 3 4 M N m 扭矩 T 9 1 3 m 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 四 轴承校核 3 2 7 . 1 8 N 5 . 4 4 N 3 . 3 4 N 3 . 6 7 N 从图中可知齿轮中心 校核公式： 221（资料【 5】 15 由于是脉动循环应力取 轴的抗弯截面系数。 内（资料【 7】 1 许用弯曲应力，轴的材料为 40参考资料【 5】 13 1 7 0 轴的计算应力： 1 19 2222 = 设计合格 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 输入轴两端选择轴承为 30219。 30219 轴承的基本额定负荷 228 基本参数 5m 170m 32m 07 m （资料【 6】 5 由表 12（资料【 5】 13 因为r2 以取r r 2 1 0 . 4 9F F K N当量动载荷 f1 0 . 4 9 1 . 1 1 1 . 5 4 K 指数 103（见参考书【 5】 轴承转速 1800n r/承寿命 1066 3541 0 1 0 2 2 86 0 6 0 1 8 0 0 1 1 . 5 41 . 9 3 1 0 h 3 1 0 （资料【 5】 13 故轴承寿命足够。 寿命足够 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 五 （ 1）花键的选择 （ 2）校核 2 轴二的设计校核 轴二为中间传动轴，受扭矩与弯矩大，齿轮 2、 3、 5都安装在轴二上，其中双联齿轮 3轴二用花键联接，轴采用40质处理做成实心轴。 图 4F rF tF rF 的分度圆直径2 240d 轮 3的分度圆直径3 132d 1 2 6 3 T N m 分度圆压力角 020 寿命足够 矩形花键 7 数=10键 外 径D=92内 径=82平 均 直 径倒 角 尺 寸买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 设计项目 计算与说明 结果 （ 1）平键的选择 （ 2）确定尺寸 （ 3）验算挤压强度 2r 2 r 3 1 2 6 3 . 6 11 0 . 5 3d 2 4 0t a n 1 0 . 5 3 t a n 2 0 3 . 8 32 2 1 2 6 3 . 6 11 9 . 1 4 6d 1 3 2t a n 1 9 3 1