100米钻机变速箱设计 (2)

100 米钻机变速箱设计摘 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，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ABSTRACTthe equipment moves the difficulty in view of the traditional drilling profession construction process in, the drill hole efficiency lowers as well as is unable to incline questions and so on drilling, the development, improves new one generation highly effective to be possible to lean the type drilling equipment to appear especially essential. In this mineral product drilling machine modification process faces certain questions have conducted the comparatively dissect, and the craft literary style which appears to the key processing process carries on the analysis and the adjustment. Understood through the investigation and study, quite is big to the drill hole depth 100 meter about drilling machine demands, but the present 100 meters drilling machines, have the labor intensity in a big way, the compatible inferior shortcoming. In view of the fact that above reason, we decided develops 100 meters drilling machines. Decided after several plan discussions that, the drilling machine should have following characteristic: economy durable reliable, high quality at low price; is advantageous for the disintegration transporting; the volume is small, the weight is light; the operation is simple, the service is convenient; is suitable for 42, 50mm two kind of drill rods; is suitable in the alloy drill bit or the carbon bit sneaks in; sneaks in the speed to be quick, the efficiency is high; the power is the electrical machinery or the diesel engine.Kewords: drilling machines 100 meters gearbox目录前 言 .1第 1 章 总体设计 .2第 2 章 动力机的确定 .42.1 回转钻进及破碎岩石、土层所需功率 KW .42.2 给进油缸所需功率的计算 .52.2.1 给进油缸的基本参数 .52.2.2 油缸工作压力的计算 .52.2.3.油泵最大工作流量计算 .62.2.4.给进油缸功率 Ny .62.2.5.根据上面的计算, .62.3 动力机功率的确定 .7第 3 章 机械传动系统设计 .93.1 主要参数的选择 .93.1.1 回转器 .93.1.2 升降机 .93.1.3 变速箱 .93.2 机械传动系统 .93.2.1.立轴的转速: .93.2.2. 绞车的缠绳速度 .10第 4 章 回转器 .114.1 结构特点 .114.2 零部件的强度与寿命计算 .114.2.1 齿面按接触疲劳强度计算 .124.2.2 弯曲疲劳强度极限应力 .12第 5 章 变速箱的设计与计算 .145.1 变速箱的结构特点 .145.2 零件的强度计算 .145.3 齿轮强度计算 .145.3.1 Z3、Z 4 齿轮副的强度校核 .155.3.2 其他齿轮对的强度校核 .185.4 轴系零件与部件的强度与寿命的校核计算 .185.4.1 轴的驱动校核 .18第 6 章 绞车 .216.1 结构特点 .216.2 主要参数的选择 .216.2.1 确定钢丝绳直径 d .216.2.2 钢丝绳的强度校核 .216.2.3 卷筒参数 .226.2.4 绞车参数 .226.3 绞车所需功率 .226.4 零部件的强度及寿命计算 .226.4.1 齿轮强度校核 .226.4.2 绞车轴强度校核 .246.4.3 危险截面的确定 .25第 7 章 液压系统的设计与计算 .297.1 液压卡盘的设计与计算 .297.1.1 卡瓦对钻杆的夹紧力 N .297.1.2 碟型弹簧的轴向推力 .297.1.3 卡盘松开时所需油压的计算 .307.1.4 碟型弹簧总变形量的计算 .307.1.5 卡瓦径向伸缩量计算 .317.1.6 刚体强度的计算 .317.2 给进油缸的设计 .317.2.1 油缸直径的计算 .32结 论 .33谢 辞 .34参考文献 .35前言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 SMQ-1 型取芯器，发展成 3SMQ-2 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 DCDMA 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，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；钻进速度快，效率高。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。表 1-1 钻机技术特性钻进深度 100m开孔直径 89mm钻孔直径终孔直径 60mm钻孔倾斜角度 0360立轴转速 110、190、340r/min立轴行程 400mm最大液压给进力 4Mpa卡盘最大工作力 6Mpa立轴内孔直径 52mm油缸最大起拔力 28.5KN油缸最大给进力 20KN绞车提升速度 0.25、0.57、0.65m/s绞车转速 28、50、78r/min0.75m/s 3.35KN0.44m/s 6.00KN绞车提升负荷0.22m/s 12KN直径 140mm宽度 100m钢丝绳直径 8.8mm卷筒容绳长度 32.8m型号 YB160M-4电压 380/660V功率 5.5KW电动机转速 1440r/min型号 S1100功率 5.5KW柴油机转速 1550r/min外形尺寸（L*h*b） 1370*685*1200mm重量（不含柴油机） 750Kg 第 2 章 动力机的确定2.1 回转钻进及破碎岩石、土层所需功率 KW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。1.2N j式中：N j钻机所需功率 KWNj（N hN y）/式中: N h回转钻进所需功率 KW 效率 =0.85Ny油泵所需功率 KWNh=N1+N2+N3式中: N 1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 KWNh=N1+N2+N31. N1= 306A4mnh式中: m钻头切削刃数 取 m=6n立轴转速 r/minh钻进速度 h=1.5cm/min.岩石抗压强度,其值见表 3-1A井底环状面积，取钻头直径 D=7.3cm,内孔直径 d=5.8cm,A=(D2d2)/4=(7.325.82)/4=15.43cm2N2=fen(R+r)/1944800 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 f=0.3 e侧摩擦系数 e=1.1n立轴转速 R钻头外圆半径 R=3.65cm r钻头内孔半径 r=2.91cm将立轴不同转速和不同空底压力代入式 3-2 中,所得相应数值见表 2-2N3=7.810 11Ldn1。7 (当 n200r/min 时)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 d=42mm 计算n立轴转速，r冲洗液比重 r=1.15将上述参数及立轴不同转速代入上式，所得值列表 32 中。2.2 给进油缸所需功率的计算2.2.1 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 A123.76cm 26）活塞杆面积 A27cm 27）有效面积 AA 1A 216.76cm 22.2.2 油缸工作压力的计算钻机大水平孔时，油缸的最大推力为：WC F m式中：W油缸最大推力C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 q45.6N/mL钻杆长度 L1050mf摩擦系数 f0.35Fm45.610500.35=1675.8NW=10000+1675.8=11675.8N油泵的工作压力 PP=W/A=11675.8/16.76=696.6N/cm2 2.2.3 油泵最大工作流量计算油缸回程时的最大容油量:V1=A1L=23.7640=950.4mL=0.9504L油缸送进时的最大容油量:V2=AL=16.7640=0.6704L当选用立轴的钻进速度 V=0.06m/min=0.6dm/min 时,立轴送进时每分钟所需的油量为:Q=2AV=20.16760.6=0.2令活塞回程时间为 0.3min,则回程所需油量为:Q1=0,95042/0.3=6.3362.2.4 给进油缸功率 NyNy=PQ/60102=696.60.2/60102=0.0232.2.5 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:Ny=PQ/6010212式中:P额定压力 P=800N/cm2Q额定流量 Q=10L/min1机械效率 1=0.9 2容积效率 2=0.71Ny=80010/601020.90.71=2.04KW2.3 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 5.5KW 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 21 岩石的抗压强度岩 石 名 称 抗 压 强 度 （N/cm 2 ）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 2000表 2-2 回转钻进及破碎岩石、土层所需功率r/minN (kw)N/cm2110 190 3402000 0.0693 0.0794 0.09184000 0.1386 0.1589 0.18378000 0.2771 0.3177 0.367510000 0.3464 0.3971 0.4593N112000 0.4157 0.4765 0.55122000 0.2443 0.4230 0.75694000 0.4898 0.8460 1.51388000 0.9795 1.6919 3.027710000 1.2244 2.1149 37846N212000 1.4693 2.5379 4.5346N3r/minN/cm21.0160 2.5728 2.28042000 1.3296 3.0752 3.12924000 1.6444 3.5769 3.97798000 2.2726 4.5824 5.675610000 2.5868 5.0848 6.5243Nh12000 2.9010 5.5879 7.3662Nyr/minN/cm20.023 0.023 0.023Nj=Nh/ 3.4129 3.6179 3.6814N0=1.2Nj 4.0920 4.3415 4.4177第 3 章 机械传动系统设计3.1 主要参数的选择3.1.1 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。3.1.2 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 0.220.66m/s。3.1.3 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: 表 31 卷筒缠绳速度档 档 档立轴转速 r/min 110 190 340缠绳速度 m/s 0.22 0.37 0.663.2 机械设计系统3.2.1 立轴的转速:n =nD1/D2Z1/Z2Z3/Z4Z10/Z11式中: n 立轴的第一档转速 r/minn电机转速 n=1440r/minD1主动皮带轮直径 D1=125mmD2大皮带轮直径 D2=285mmZ1Z11 传动链中各齿轮的齿数,Z 1=31,Z2=54,Z3=31,Z4=54Z10=21,Z11=39n =1440125/28531/5431/5421/39=112.1110r/minn =nD1/D2Z1/Z2Z5/Z6Z10/Z11式中:Z 5=42,Z6=43n =1440125/28531/5442/4321/39=190.69190r/minn =nD1/D2Z1/Z4 内 Z10/ Z11式中: Z 4 内 =31n =1460160/36531/3121/39=340.08340r/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。3.2.2 绞车的缠绳速度V1=D(nD1/D2Z1/Z2Z3/Z4Z9/Z12/Z13/Z14)/60000 m/s式中:D=D 0+d=140+8.8=148.8mm式中:D 0=140mm 为卷筒直径,d=8.8mm 为钢丝绳直径。V1=148.8(1460160/36525/3118/3833/8318/1818/54)/60000=0.22m/sV2=0.44m/s V3=0.75m/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：U1=0.22m/s U2=0.44m/s U3=0.75m/s第 4 章 回转器4.1 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。4.2 零部件的强度与寿命计算弧齿锥齿轮副的强度校核:齿面硬度 Z10 为 HRC52、Z 11 为 HRC57，锥距 R77.515m,节锥角 10=28018 22”,11=6104128”表 4-1 Z10、Z11 主要参数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Z10 21 3.5 0 22 20CrMnTi 0.85 20 35 右 8DCZ11 39 3.5 0 22 20CrMnTi 0.85 20 35 左 8DC表 42 齿轮在各种转速下传递的功率、转矩功率 KW 转速 r/min 转矩 nm5.17 632 805.07 208 2335.07 354 1374.2.1 齿面按接触疲劳强度计算 （1）接触应力 3 2max1max(1.5)/bd/HtAVHRttZEfKZFIN ZE弹性系数 ZE 189.8 N/mm2 Ft1=Ftmax小轮运转中最小切向力 Ftmax=2758NKA使用系数 KA=1.25Kv动载系数 KV1=KV2=1KH齿间载荷分布系数 KH =1.2Zx尺寸系数 Zx=1.0ZR表面状况系数 ZR=1b有效齿宽 b=22mmd1小轮大端分圆直径 d1=94.5mmI几何系数 I=0.1将以上各值代入上式,得 H=1197N/mm2(2)接触疲劳极限应力HIin=HIinZNZW/ZQ N/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 ZQ=1HIin=135211=1352(3)安全系数:SH=HIin/H=1352/1197=1.12SHIin=1 所以安全。4.2.2 弯曲疲劳强度极限应力（1） 计算齿根弯曲应力FF tKAKUKFYX/bmsJ N/mm2Ft作用于大端分度圆上的切向力 Ft=2758NKA使用系数 KA =1.25Kv动载系数 Kv=1 KF载荷分布系数 KF1.15Yx尺寸系数 Yx1ms大端端面模数 ms=4.5J几何系数 J0.18F141N/mm 2（2） 齿根弯曲疲劳极限应力FIim FIim YN/YQ N/mm2YQ温度系数 YQ1YN寿命系数 YN1FIim齿根弯曲疲劳极限应力 FIim206.82N/mm 2（3） 安全系数SF FIim/F206.82/141=1.46S Fmin=1所以安全。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。5.2 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。5.3 齿轮强度计算表 51 变速箱内各齿轮主要参数及材料齿数 模数 齿宽 变位系数 Xn材料 硬度 RC 应力角 备注Z1 31 2 35 1.0 40Cr 40-45 200Z2 54 2 22 0.1 40Cr 40-45 200Z3 31 2 26 1.0 40Cr 40-45 200Z4 54 2 26 0.1 40Cr 40-50 200Z5 42 2 24 0.1 40Cr 40-45 200Z6 43 2 24 1.0 40Cr 40-45 200Z7 35 3 25 0 40Cr 40-45 200Z8 26 3 26 0 40Cr 45-50 200Z9 33 4 22 0 40Cr 45-50 200Z12 17 3 26 0 45 40-45 200Z13 18 3 35 0.15 20CrMnTi 57-62 200Z14 18 3 20 0.1 20CrMnTi 57-62 200Z15 54 3 28 0.35 40Cr 2005.3.1 Z3、Z 4 齿轮副的强度校核limli*FbNXsrY式中 被校核齿轮的弯曲疲劳极限应力li实验齿轮的弯曲疲劳极限应力，由图 F813 查得：liFb（Mpa）lim3li40b弯曲寿命系数，因两齿轮的应力循环次数为：NY= *0.4*60*365=0.87* 次341810= *0.4*60*210=0.5* 次0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 =1.03， =0.97Sr 3SrY4Sr所以 = * * / =400*1*1/1.03=370（Mpa）lim3Fli3bN3XSr= * * / =400*1*1/0.97=412（Mpa）li4li4Y4图 F86 查得齿形系数 =1.94， =2.26 则有3F4F/ =370/1.94=191 / =412/2.26=182lim3F lim4Y因此齿轮 弯曲强度弱。4Z（A） 计算弯曲工作应力 4F= /bm( ) （Mpa）4FtcFY式中 计算圆周力，而 =tc tctAKU其中 工作圆周力 =2000 / =2000*132.5/62=4273（N ）t t3Td工作状况系数，由表 F87 查知 =1.25 AKA动载系数，因为 V /100=1.18*31/100=0.37，由 F84 知 =1U3Z UK载荷分配系数， =1/ ，当 =1.6 时， =0.7，所以KYY=1/0.7=1.43载荷分布系数，因 =b/ =26/62=0.45,故由表 F85 查知 =1.05K d3 K则 =4273*1*1*1.43*1.05=6417.5（N）tcF载荷作用位置数 =0.7Y Y螺旋角系数 =1 b 齿宽 b=26 (毫米)m模数 m=2 (毫米)= /bm( )=6417.5/26*2(2.26*0.7*1=195（Mpa）Fct4FY(d)计算齿轮的弯曲疲劳安全系数 FS= / =412/195=2.11 可靠FSlim4F= * *limHlibNZ式中 实验齿轮的接触疲劳极限应力，由 F817 查知 liHb= =1100（Mpa ）li3bli4b寿命系数，由图 F818 查知 =1.19， =1.22NZ 3NZ4NZ硬化系数， 取 =1 所以 =1100*1.19*1.03=1348（Mpa）lim3H=1100*1.22*1.03=1424 （Mpa）lim4H= （Mpa）EZH31*tcFubd式中 材料系数，由 F89 查知 =189.8EZMPa节点系数， =2.27 由图 F810HH重合度系数 =0.9 由图 F89ZZU齿数比 U= =54/31=1.7443/则 =189.8*2.27*0.9 =889（Mpa）H6417.5*2= / =1384/889=1.516 安全可靠HSlim3取最大短期尖峰载荷是额定工作载荷的 1.5 倍短期过载弯曲极限应力，根据表 F812 知=18* =18*45=810（Mpa ）limFsCR最大的弯曲工作应力为= *1.5/ =195*1.5/1.25=234（Mpa）ax4AK短期过载弯曲强度安全系数= / =810/234=3.5（安全）FSlimsaxF短期过载接触极限应力，根据表 F812 知=41，3*45=1859 （Mpa）li41.3HsCR而最大接触应力为=889* =974 （Mpa）max.5HAK.125短期过载接触强度的安全系数为=1.9（安全）HSlimax8974s5.3.2 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。5.4 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。5.4.1 轴的驱动校核已知下列条件：材料 40Cr，调质 T220-250，各齿轮分度圆直径为：d4108、d 684、d 8105.表 5-2 该轴的转速及传递扭矩转速（r/min） 扭矩（Nm） 备 注档 210 2217档 356 1184III 档 636 7928（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 52 中得知，校核轴的强度时，应取低转速的受力状态。RCY RBY Ft6 Ft4 RAYC B Ft6 FR4 ARCX RBX RAX 125 94.5 115 60.5270395图 5-3 齿轮受力图表 5-3 在各种转速下齿轮的受力档 档 档 档Ft4 5362Fr4 1952Ft6 4 2594Fr6 944Ft1 3113 2450Fr1 1133 892Ft8 2450Fr8 292RAX 194 174RBX 883 1092RCX 603 75RAY 3680 724RBY 720 1502RCY 492 1027RR 3684 745RB 1139 1506RC 778 1030现计算，截面的安全系数。截面-的弯矩：水平弯矩：M xz =Fr410010-3+RBX17010-3199Nm垂直弯矩-：M YZ =Ft410010-3+RBY910-3542Nm合成弯矩：M Mxz 2 + MYZ 2 575Nm截面-的弯矩：水平弯矩：M xz R AX60510-3+19460.510-3=11Nm垂直弯矩：M YZ R AY60.510-3=223.6Nm合成弯矩： 23xzyzNmA量截面扭矩 T356.6Nm下面是按当量弯矩计算-、-两截面的安全系数。表 54 轴截面的主要数据名 称 -截面 -截面 说 明扭 矩 T（Nm） 356 356弯 矩 M（Nm） 575 223当量力矩 Ml 652 380轴 经 d（mm） 36、42 36、42工作应力 m(Mpa) 131 76.92 w=4.9410-6疲劳极限 -1(Mpa) 350 350尺寸系数 0.77 0.77表面质量 0.85 0.85有效应力集中系数K 1.57 1.57安