課題設(shè)計(jì)打孔機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、目 錄摘要 1第一章 引言 11.1打孔機(jī)簡(jiǎn)介 11.1打孔機(jī)得特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求 1第二章 總體設(shè)計(jì)方案確定及動(dòng)力元件選擇 22.1總體設(shè)計(jì)的要求 22.2機(jī)型與傳動(dòng)形式的選擇 2 2.2.1機(jī)型的選擇 2 2.2.2傳動(dòng)形式的選擇 32.3打孔機(jī)的整體布局 3 2.3.1打孔機(jī)的總體布局. 3 2.3.2打孔機(jī)的驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力輸入方式 3 2.3.3打孔機(jī)整體參數(shù)確定 42.4鉆機(jī)的功能單元及實(shí)現(xiàn)方法 6 2.4.1鉆具 6 2.4.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 62.5電動(dòng)機(jī)的選型 7第三章 減速裝置設(shè)計(jì) 83.1傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配 83.2運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 8 3.2.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 83.2.2

2、計(jì)算各軸的功率. 83.2.3 計(jì)算各軸的扭矩-93.3齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 3.3.1第一級(jí)齒輪傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)計(jì)算. 9 3.3.2第二級(jí)齒輪傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)計(jì)算. 12 3.3.3第三級(jí)齒輪傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)計(jì)算. 153.4傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 17 3.4.1第一傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算. 17 3.4.2第二軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算. 20 3.4.3第三軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算. 243.5減速箱體結(jié)構(gòu)尺寸 26 3.5.1結(jié)構(gòu)尺寸. 26 第四章 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) 274.1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) 274.2鏈的類(lèi)型 274.3鏈傳動(dòng)選擇 27第五章 支架的設(shè)計(jì) 305.1機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 305.2支架的校核 305.3梁的校核 3

3、15.4傳動(dòng)輪的設(shè)計(jì) 32第六章 鉆桿鉆頭的設(shè)計(jì) 336.1鉆桿在擴(kuò)孔時(shí)的作用 336.2擴(kuò)孔器 336.3轉(zhuǎn)速的確定 33結(jié)論 34參考文獻(xiàn) 35安徽科技學(xué)院課題設(shè)計(jì)第一章、引言1打孔機(jī)簡(jiǎn)介打孔機(jī)械廣泛應(yīng)用與橋梁建筑、道路施工等諸多領(lǐng)域。目前，打孔機(jī)械已發(fā)展成為品種眾多、門(mén)類(lèi)齊全的專(zhuān)業(yè)化機(jī)械。 打孔機(jī)的發(fā)展也與其他機(jī)械發(fā)展一樣經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。 打孔技術(shù)起源于我國(guó)。根據(jù)古書(shū)川鹽紀(jì)要記載，我國(guó)早在2200多年前的秦代就開(kāi)始利用鉆探技術(shù)鑿井取鹽。 早期的打孔機(jī)是由人力驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)單沖擊式機(jī)械，經(jīng)長(zhǎng)期不斷演變、發(fā)展，成為現(xiàn)代具有機(jī)動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的各種沖擊式鉆機(jī)。隨著社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，這種打孔機(jī)已逐漸

4、不能適應(yīng)要求。l 9世紀(jì)中期以后，出現(xiàn)了回轉(zhuǎn)式的打孔機(jī)。回轉(zhuǎn)式打孔機(jī)具有鉆進(jìn)效率高，能鉆進(jìn)各種傾角的鉆孔；有利于多種鉆探工藝和方法的使用等優(yōu)點(diǎn)，因此發(fā)展很快，井迅速在鉆探、穿孔領(lǐng)域中占據(jù)了主導(dǎo)地位。1.1打孔機(jī)得特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求 打孔機(jī)與其他機(jī)械育某些共同之處，但鉆機(jī)具有獨(dú)特的生產(chǎn)對(duì)象和使用條件因而形成自身的一些特點(diǎn)。其王耍特點(diǎn)反映在以下幾方面：1.打孔方法扣鉆進(jìn)工藝的多樣性 鉆機(jī)生產(chǎn)采用的鉆近方法扣鉆近工藝晝多種多樣的。就鉆近方法而言，按破碎巖石的方式可分為沖擊、回轉(zhuǎn)、振動(dòng)。復(fù)合式幾種：采集用的破巖材料分為：鉆粒鉆進(jìn)、硬合金鉆進(jìn)、金剛石鉆進(jìn)。超硬材料鉆進(jìn)；按是否取芯又分為取芯鉆進(jìn)和全面鉆進(jìn)，就

5、鉆進(jìn)工藝而言按照沖洗液循環(huán)方式可分為正循環(huán)鉆進(jìn)，局部反循環(huán)鉆進(jìn)及全孔反循環(huán)鉆進(jìn)，全孔反循環(huán)鉆進(jìn)工藝又分為水力反循環(huán)，氣舉反循環(huán)按照取芯方法可分為常規(guī)提鉆取芯、連續(xù)取芯、繩索取芯。對(duì)于某一種具體的鉆機(jī)，不可能實(shí)現(xiàn)所有的鉆進(jìn)方法和鉆近工藝。這就產(chǎn)生了能實(shí)現(xiàn)不同鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝的各種類(lèi)型的鉆進(jìn)。 2.使用條件的復(fù)雜性 鉆進(jìn)工作的區(qū)域廣泛，從平原到山區(qū)，從陸地到海洋，從地面到地下，從熱帶到寒帶， 幾乎地球上的每個(gè)地方都可能是鉆進(jìn)工作的地方。不同地區(qū)有不同的環(huán)境、氣候條件，這就帶來(lái)了鉆進(jìn)使用條件的復(fù)雜性。加之鉆進(jìn)屬露天作業(yè)機(jī)械，作業(yè)對(duì)象為巖石，一般使用易產(chǎn)生污染的泥漿作沖洗液，這進(jìn)一步造成鉆進(jìn)工作條件

6、的惡化。為適應(yīng)這些條件，鉆進(jìn)必須滿足一些特殊的要求。本論文設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的鉆孔機(jī)屬于回轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，主要可應(yīng)用于短距離路面下方以及建筑物下方的非開(kāi)挖管道鋪設(shè)施工。整個(gè)設(shè)計(jì)由總體方案設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)布置、動(dòng)力部件及連接件選型、鉆管支架布置設(shè)計(jì)、鉆管及鉆頭設(shè)計(jì)以及鉆進(jìn)土壤的排出裝置設(shè)計(jì)組成，著重進(jìn)行了傳動(dòng)系統(tǒng)中減速裝置設(shè)計(jì)及較核計(jì)算。 39 安徽科技學(xué)院課題設(shè)計(jì)第二章、 總體設(shè)計(jì)方案確定及動(dòng)力元件選擇2.1總體設(shè)計(jì)的要求 打孔機(jī)是直接用于鉆孔的機(jī)械，設(shè)計(jì)打孔機(jī)時(shí)，首先應(yīng)以保證設(shè)計(jì)的打孔機(jī)能高效、地質(zhì)、安全、低耗完成鉆孔為前提，使設(shè)計(jì)的打孔機(jī)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，具有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)，

7、應(yīng)以滿足下述的要求為依據(jù)。（1） 打孔機(jī)的性能及其參數(shù)應(yīng)具有廣泛的適應(yīng)性，能根據(jù)不同地層，不同鉆進(jìn)方法及不同的鉆頭類(lèi)型和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)合理的鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)。（2） 要配備必要的檢測(cè)及指示儀表，以便及時(shí)掌控和控制打孔機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和孔內(nèi)鉆進(jìn)情況。（3） 打孔機(jī)應(yīng)能傳遞足夠的動(dòng)力，保證各工作機(jī)構(gòu)正常工作的性能。（4） 應(yīng)具有較強(qiáng)的孔處理孔內(nèi)事故的能力和完成特種功能的性能。（5） 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，震動(dòng)小，打孔時(shí)對(duì)鉆桿的導(dǎo)向性好。（6） 自動(dòng)化、機(jī)械化程度要高；鉆進(jìn)過(guò)程中最理想的是打孔機(jī)能根據(jù)孔內(nèi)情況自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制打孔參數(shù)；及時(shí)選擇、調(diào)整和保持最優(yōu)鉆進(jìn)工程。（7） 為提高打孔機(jī)生產(chǎn)可靠性，應(yīng)設(shè)備必要的過(guò)載保護(hù)裝置和互鎖機(jī)

8、構(gòu)；重要機(jī)構(gòu)要配備重復(fù)裝置。（8） 打孔機(jī)還應(yīng)滿足機(jī)械設(shè)備的一般要求a具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性；b傳動(dòng)效率高、能耗少；c對(duì)使用環(huán)境條件使用性好，能在惡劣的環(huán)境下正常工作；拆裝方便、搬遷容易、便于維修；f標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化程度高；d結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、便于維修；g操作簡(jiǎn)便、勞動(dòng)強(qiáng)度?。籬造型美觀，對(duì)環(huán)境污染小，為文明生產(chǎn)創(chuàng)造條件! 2.2機(jī)型與傳動(dòng)形式得選擇2.2.1機(jī)型得選擇 打孔機(jī)是屬于工程用的。工程鉆探包括工程偵查和工程施工鉆探，但不管是工程斟查還是工程施工，其打開(kāi)深度都不大，多數(shù)打孔機(jī)都在數(shù)十米以?xún)?nèi)。鉆孔的施工周期很短，搬遷 頻繁，工程斟查打孔直徑多在200mm以?xún)?nèi)。工程施工打孔

9、機(jī)在多少情況下為密集不知，而且是個(gè)場(chǎng)地狹窄，還要受到環(huán)保的限制，給施工帶來(lái)一定的難度。為滿足工程鉆探的要求，工程鉆機(jī)形成了如下的特點(diǎn)；（1） 打孔機(jī)類(lèi)型繁多，由于工程鉆探服務(wù)領(lǐng)域廣泛。鉆孔的類(lèi)型多樣，促進(jìn)了工程機(jī)電多品種、多類(lèi)型化。（2） 打孔方法和鉆進(jìn)工藝的多樣性，打開(kāi)方法和鉆進(jìn)工藝的多樣性是為了適應(yīng)鉆進(jìn)不同地層和不同類(lèi)型工程孔的需要，工程打孔機(jī)可采用沖擊、回轉(zhuǎn)、振動(dòng)、靜壓等鉆進(jìn)方法。2.2.2傳動(dòng)形式的選擇 不同的傳動(dòng)方式，不僅會(huì)造成打孔機(jī)總體結(jié)構(gòu)型式的差異，而更重要是關(guān)系到打孔機(jī)性能好壞、制造難易、成本高低、使用及維修保養(yǎng)的方便程度。設(shè)計(jì)打孔機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種傳動(dòng)方式的特點(diǎn)。目前打孔機(jī)中使

10、用的傳動(dòng)方式有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)。 機(jī)械傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；傳動(dòng)可靠；傳動(dòng)效率高；易于加工和制造，成本低；便于大功率傳遞優(yōu)點(diǎn)。但具有體積和質(zhì)量大；不便于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；布置不及液壓和氣壓傳動(dòng)靈活；在傳動(dòng)中有較大的振動(dòng)和沖擊等問(wèn)題。 在打孔機(jī)中，機(jī)械傳動(dòng)是最常用的傳動(dòng)方式，但純機(jī)械傳動(dòng)式的打孔機(jī)已逐漸減少，目前，只有是在結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的輕便淺孔打孔機(jī)中應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)得道路地下打孔機(jī)，便可以采用此種傳方式。2.3 打孔機(jī)的整體布局2.3.1打孔機(jī)得總體布局 打孔機(jī)的總體布局是打孔機(jī)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，直接影響鉆機(jī)的性能和質(zhì)量?？傮w布局與各種部件的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)的確定是密切相關(guān)的。設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)各部件的

11、結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)方案、各部件間的相對(duì)位置關(guān)系、連接固定方式進(jìn)行綜合分析，進(jìn)行多方案的對(duì)比，從中選擇理想的總體布局方案。2.3.2打孔機(jī)的驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力輸入方式 打孔機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式：?jiǎn)为?dú)驅(qū)動(dòng) 打孔機(jī)的輸入方式：直線輸入 打孔機(jī)的輸入軸和動(dòng)力機(jī)的輸出軸布置在一條直線上，二者之間常采用彈性或半彈性聯(lián)軸器、法蘭盤(pán)、液力變矩器的直接輸入方式，此種輸入方式傳動(dòng)效率高、軸及軸承受力條件好、結(jié)構(gòu)緊湊。但過(guò)載保護(hù)和動(dòng)力機(jī)的互換性較差，適用于單獨(dú)驅(qū)動(dòng)方式。2.3.3打孔機(jī)整體參數(shù)確定 打孔鉆機(jī)工作參數(shù)主要指鉆具施予孔底得軸推(壓)力、鉆具得回轉(zhuǎn)速度、扭矩和排渣風(fēng)量等。合理的選擇這些參數(shù)，不僅能獲得最高的鉆孔效率，還能延長(zhǎng)鉆具

12、得使用壽命。根據(jù)生產(chǎn)或用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算它得工作參數(shù)。2.3.3.1軸推力（1） 合理得軸推力 潛孔鑿巖也主要是靠鉆頭得沖擊能量來(lái)破碎巖（礦）石，鉆頭回轉(zhuǎn)只是用來(lái)更換位置，避免重復(fù)破碎。因此，潛孔鑿巖不能用很大的軸推力。軸推力過(guò)大，不僅易產(chǎn)生劇烈震動(dòng)，還會(huì)加速硬質(zhì)合金得磨損，使鉆頭過(guò)早損壞;軸推力過(guò)小，則鉆頭不能與巖（礦）石很好地接觸，影響沖擊能量得傳遞效率，甚至導(dǎo)致沖擊器不能正常工作，低氣型潛孔鉆機(jī)得合理周推理可用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： ph=（3035）df （2-1）式中 ph-合理得軸推力，n； d-鉆孔直徑，cm； f-巖石普氏硬度系數(shù)，f=d|10；式中 d-抗壓強(qiáng)度，10-1mpa。根

13、據(jù)國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，低氣壓型潛孔鉆機(jī)得軸推力又可按表2-1選取。鉆頭名義直徑d|mm合理軸推力ph|kn鉆頭名義直徑d|mm合理軸推力ph|kn10015046610200250101414202.3.3.2調(diào)節(jié)推力得計(jì)算 潛孔鉆機(jī)鉆孔時(shí)，鉆進(jìn)部分得自重施予孔底有一個(gè)力（向下鉆時(shí)為正，向上鉆時(shí)為負(fù)），它會(huì)影響合理軸推力得大小。同時(shí)，在鉆進(jìn)時(shí)鉆桿與孔壁之間還有摩擦阻力，所以潛孔鉆機(jī)必須設(shè)有調(diào)壓機(jī)構(gòu)，以便調(diào)節(jié)施予鉆具上得作用力。調(diào)壓機(jī)構(gòu)施予鉆具上的調(diào)節(jié)推（壓）力按下公式計(jì)算： pt=ph-gmsin+gmcos+r （2-2）式中 pt-施予鉆具上得調(diào)節(jié)推（壓）力，n； ph-計(jì)算得合理軸推力。，n； m

14、-鉆進(jìn)部件得質(zhì)量，kg； -孔向與水平面所成得夾角，（）； -摩擦系數(shù)，一般取=0.25； r-沖擊器鉆頭得反彈力，其值為活塞在每一工作循環(huán)中使氣缸返回到初始位置所需的最小軸推力，n。 如向上鉆孔時(shí)，則（2-2）式等號(hào)右邊第二項(xiàng)為“+”號(hào)。 當(dāng)pr為負(fù)值時(shí)，表明鉆進(jìn)部件自重施予孔底得軸推力大于ph，必須通過(guò)調(diào)壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行減壓鉆進(jìn)；反之，則需加壓，進(jìn)行加壓鉆進(jìn)。當(dāng)pr為零時(shí)，表明只靠鉆進(jìn)部件得自重力即可合理鉆進(jìn)，無(wú)需調(diào)壓。2.3.3.3鉆具的回轉(zhuǎn)速度 鉆頭每沖擊一次，只能破碎一定范圍得巖石。當(dāng)鉆具轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，在兩次鑿痕之間，勢(shì)必留下一部分未被沖擊破碎的巖瘤，使回阻力增大，鉆具震動(dòng)加劇，鉆頭磨損加快

15、，因沒(méi)有充分利用鉆頭得沖擊能量，鉆速降低。這個(gè)合理得轉(zhuǎn)角與鉆頭直徑、巖石性質(zhì)、沖擊能量、沖擊頻率、軸推力、鉆頭結(jié)構(gòu)以及硬質(zhì)合金片得磨損程度等諸多因素有關(guān)，很難做出準(zhǔn)確得計(jì)算，通常只能根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)方法確定。 根據(jù)國(guó)內(nèi)潛孔鉆機(jī)得使用經(jīng)驗(yàn)，鉆具得合理轉(zhuǎn)速可按表2-2選取，或用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算； n1=（6500|d）0.780.95 （2-3）式中 n1-鉆具得合理轉(zhuǎn)數(shù)，r|min； d-鉆孔直徑，mm。 表2-2回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)與鉆頭直徑得關(guān)系鉆頭直徑d|mm回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)n1|(r.min-1)鉆頭直徑d|mm回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)n1|(r.min-1)100150304015252002501020815 2.3.

16、3.4鉆具得回轉(zhuǎn)扭矩 鉆具得回轉(zhuǎn)扭矩主要用來(lái)克服鉆頭與孔底巖石得摩擦阻力矩與剪切阻力矩、鉆具與孔壁得摩擦阻力矩，以及因裂隙等引起的夾鉆阻力矩等。因此，鉆具回轉(zhuǎn)力矩得大小與孔徑得大小、巖石性質(zhì)、鉆頭形狀、軸推力和回轉(zhuǎn)速度的大小等因素有關(guān)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)踐得總結(jié)，回轉(zhuǎn)扭矩與鉆孔直徑得關(guān)系可按表2-3確定，也可按下列公式計(jì)算。 m=kmd2|8.5 (2-4)式中 m-鉆具得回轉(zhuǎn)扭矩，n.m； d-鉆孔直徑，mm； km-力矩系數(shù)，km=0.81.2，一般取km=1 表2-3鉆頭直徑與回轉(zhuǎn)扭矩得關(guān)系鉆頭直徑d|mm回轉(zhuǎn)扭矩m|（n.m)鉆頭直徑d|mm回轉(zhuǎn)扭矩m|（n.m)100150500100

17、01500300020025035005500600090002.4鉆機(jī)的功能單元及實(shí)現(xiàn)方法 一般由鉆具、回轉(zhuǎn)供奉系統(tǒng)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)等組成。為了控制和操作這幾個(gè)機(jī)構(gòu)，設(shè)置了液壓系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)。2.4.1鉆具 潛孔鉆具 ，主要由鉆頭、潛孔器和鉆桿組成。 在鉆孔作業(yè)中，沖擊器得活塞不斷將其沖擊能量通過(guò)鉆頭施予孔底巖（礦）石，而整個(gè)鉆具又隨同鉆機(jī)得回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使直接破碎巖（礦）石的工具-鉆頭連續(xù)旋轉(zhuǎn)、間歇沖擊巖（礦）石。2.4.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是安裝和支撐主支臂、使主支臂沿水平軸或者垂直軸旋轉(zhuǎn)、使推進(jìn)器翻轉(zhuǎn)得機(jī)構(gòu)，通過(guò)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使鉆壁和推進(jìn)器的動(dòng)作范圍達(dá)到巷道達(dá)到巷道掘進(jìn)所

18、需得鉆孔工作區(qū)得要求。常見(jiàn)得回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有以下幾種結(jié)構(gòu)形式。（1） 轉(zhuǎn)柱；（2） 螺旋幅式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3）齒輪齒條式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 為了滿足打孔工藝要求，提高鉆孔精度，幾乎所有現(xiàn)代鉆車(chē)得鉆壁都裝設(shè)了自動(dòng)平移機(jī)構(gòu)，打孔機(jī)的平移機(jī)構(gòu)是指當(dāng)鉆壁移動(dòng)時(shí)，托架和推進(jìn)器隨機(jī)保持平行移位得一種機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)平移機(jī)構(gòu)。該鉆孔裝置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要應(yīng)用于土質(zhì)成分的地下短距離鉆孔施工。整個(gè)鉆孔機(jī)設(shè)備主要由動(dòng)力元件、減速裝置、鏈傳動(dòng)裝置、鉆管推進(jìn)裝置、鉆管及鉆頭等部件組成。其工作裝置結(jié)構(gòu)如圖1-1，其中1-電動(dòng)機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-減速器 4-傳動(dòng)鏈 5-鉆管 6-支架鉆孔推進(jìn)裝置主要由支架和3根主動(dòng)軸及從動(dòng)軸組成。電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力經(jīng)

19、減速器減速之后通過(guò)傳動(dòng)鏈帶動(dòng)鉆孔推進(jìn)裝置的主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)軸上布置了4個(gè)螺紋面輪轂，主動(dòng)軸與2根從動(dòng)軸共同夾緊鉆管，主動(dòng)軸回轉(zhuǎn)帶動(dòng)鉆管回轉(zhuǎn)，通過(guò)螺旋面的作用推進(jìn)鉆管頂進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)鉆管鉆進(jìn)的目的。3根主動(dòng)軸及從動(dòng)軸由相應(yīng)的支架支持，其中下面的兩個(gè)支架可水平左右移動(dòng)定位，上支架可垂直移動(dòng)定位，通過(guò)支架的移動(dòng)可控制夾緊頂進(jìn)鉆管的直徑大小。該鉆孔機(jī)設(shè)計(jì)的推進(jìn)鉆孔直徑范圍在100-300mm之間。2.5 電動(dòng)機(jī)的選型由于該鉆孔裝置設(shè)計(jì)為多直徑鉆管頂進(jìn)，隨頂管直徑不同，所需電機(jī)功率也有所區(qū)別。而此設(shè)備主要應(yīng)用于土質(zhì)成分地下鉆孔施工，鉆進(jìn)阻力不會(huì)太大，所需動(dòng)力元件功率也不需太大，一般功率電機(jī)均可滿足。因此，

20、此處電動(dòng)機(jī)選型計(jì)算不詳細(xì)涉及功率計(jì)算，而依據(jù)工作裝置轉(zhuǎn)速進(jìn)行電機(jī)選型。該鉆孔機(jī)的設(shè)計(jì)是通過(guò)選用三相異步電機(jī)變極調(diào)速實(shí)現(xiàn)變速。異步電機(jī)的變極調(diào)速設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，機(jī)械特性較硬，雖然只能實(shí)現(xiàn)幾種固定的速度變化，但對(duì)于該鉆孔機(jī)設(shè)備已能滿足調(diào)速要求。綜合考慮鉆管的頂進(jìn)速度、功率要求選擇電機(jī)型號(hào)為y160m-4。異步電機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式為式中 n1 同步轉(zhuǎn)速；f1電源頻率； p電機(jī)極對(duì)數(shù)； s轉(zhuǎn)差率。第三章、 減速裝置設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配首先設(shè)定鉆管推進(jìn)裝置主動(dòng)軸高轉(zhuǎn)速為100r/min，取鉆管推進(jìn)裝置主動(dòng)軸鏈輪齒數(shù)=21，取減速器輸出端鏈輪齒數(shù)=25。則可確定減速器總傳動(dòng)比為 16.34分

21、配傳動(dòng)比所要考慮的原則:對(duì)錐-圓柱齒輪減速器，為使大齒輪尺寸不致過(guò)大，高速級(jí)按下式計(jì)算：對(duì)二級(jí)齒輪減速器：（1.3-1.4）i2i1 、i2 -高低速傳動(dòng)比 =16.34 經(jīng)計(jì)算得 i1=4.609 i2=3.5453.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.2.1 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)第1軸轉(zhuǎn)速 n1 =1846/1.3 =1420r/min第2軸轉(zhuǎn)速 n2 =1420/4.609=308.09r/min第3軸轉(zhuǎn)速 n3 =308.09/3.545=86.91r/minn電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；i從電動(dòng)機(jī)到減速器輸出軸的各級(jí)傳動(dòng)比。3.2.2 計(jì)算各軸的功率第1軸功率 p1 = p12=110.990.99=1

22、0.78kw第2軸功率 p2 = p1=10.780.990.95=9.72kw第3軸功率 p3= p2=9.720.990.95=9.14kw式中 1=0.99，聯(lián)軸器效率2=0.99，軸承效率；3=0.95，齒輪效率。3.2.3 計(jì)算各軸的扭矩第1軸扭矩 t1=9550p1/n1=955010.78/1420 =69.47 nm第2軸扭矩 t2=9550p2/n2=95509.72/308.0=301.30nm第3軸扭矩 t3=9550p3/n3=95509.14/86.91=1004.34nm3.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì) 3.3.1 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力

23、 考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240286hbs，取=260 hbs。大齒輪選用45鋼，正火，齒面硬度2169217hbs，取 =210hbs。確定接觸應(yīng)力： =查圖表得小齒輪接觸疲勞極限=700 mpa大齒輪接觸疲勞極限=550mpa接觸疲勞極限，接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)zn 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n ，n=60njln 得zn1=zn2=1取接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1.2，則=7001/1.2 =584pa，=5501/1.2=458mpa 。確定許用彎曲應(yīng)力：= 彎曲疲勞極限 ，查資料取=540 mpa，=420 mpa 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)，查資料取= =1彎

24、曲強(qiáng)度的尺寸系數(shù)，查資料（模數(shù)m=5mm）取=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)，取=1.4則=54011/1.4=386 mpa =4201/1.4=300 mpa(二)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)、計(jì)算 確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，77，由資料參數(shù)表選取小輪大端公差組等級(jí)為7級(jí)。分度圓直徑為：齒寬系數(shù)查資料，取=0.5小齒輪齒數(shù) 取=18 大齒輪齒數(shù) 取傳動(dòng)比誤差 可用載荷系數(shù) 使用系數(shù)。查資料取=1動(dòng)載系數(shù)。由推薦值1.051.4，取=1.2齒向載荷分布系數(shù)。由推薦值1.01.2，取=1.1載荷系數(shù) = 材料彈性系數(shù)，查資料，取 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ，查資料，取故計(jì)算得齒輪模數(shù)， ，按標(biāo)準(zhǔn)圓整得m=5mm小輪大端分度圓

25、直徑 小輪平均分度圓直徑圓周速度齒寬 取（三）齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)， 齒形系數(shù)，小輪=2.58 大輪=2.10應(yīng)力修正系數(shù)， 小輪=1.6 大輪=1.9故齒根強(qiáng)度滿足要求。（四）齒輪的主要尺寸參數(shù)3.3.2第二級(jí)齒輪傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力查資料選擇，小齒輪40cr調(diào)質(zhì) 大齒輪 45 正火許用接觸應(yīng)力, =接觸疲勞極限，接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)zn 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n ，n1=60n1jln60308.091（1512365）1.21n2=n1/i1.21/3.5453.43查資料知zn11，zn21.05接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)1則7001/1700 5501.05/1577

26、許用彎曲應(yīng)力， = 其中=378 =294彎曲強(qiáng)度的尺寸系數(shù)yx=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)1.4則37811/1.4270 29411/1.4210（二）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)按v1（0.0130.022）n1估取圓周速度vt4m/s，參考相關(guān)資料，得d1齒寬系數(shù)，取=0.8小輪齒數(shù)z1，在推薦值2040中選。 z1=25大輪齒數(shù)z2=iz1=3.54525=88.625，圓整為z2=89齒數(shù)比u=z2/z1=89/25=3.56傳動(dòng)比誤差/u=（3.56-3.545）/3.545=0.0042 0.05，合適-使用系數(shù)，查資料取=1-動(dòng)載系數(shù)，由推薦值知=1.2-齒間載荷

27、分配系數(shù) =1.1-齒間載荷分布系數(shù) =1.1載荷系數(shù)k=1.45材料彈性系數(shù),取=189.8重合度系數(shù)由推薦值知=0.78螺旋角系數(shù)=0.99故d1=81.52mm法面模數(shù) =d1 z1 =81.52*cos12 25=3.19 取標(biāo)準(zhǔn)=3.5中心距a a=（z1+z2）（2）=3.5（25+89）（2 cos12） =203.95mm 圓整取 a=204mm分度圓螺旋角=arccos = 分度圓直徑 d1=mzcos12.51=89.628mm圓周速度 v=3.14*d1*n160000=1.445 ms齒寬b b=0.8*81.52=65.216 圓整為65mm。大輪齒寬b2=b=65m

28、m小輪齒寬b1=b2+（510）=70mm（三）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) zv2= =26.73= =95.16齒形系數(shù). 小輪=2.58 大輪=2.17應(yīng)力修正系數(shù). 小輪=1.598 大輪=1.80不變位時(shí)，端面嚙合角=arctan（）= 端面模數(shù)= =3.535mm。重合度=2.13重合度系數(shù)=0.25+0.75=0.602螺旋角系數(shù)由推薦值為=0.89故 =84.10 =86.71齒根彎曲強(qiáng)度滿足（四）齒根其他主要尺寸計(jì)算大輪分度圓直徑= =318.53mm根圓直徑 =89.628-2*1.25*3.5=80.878mm =318.53-2*1.25*3.5=309.78mm頂

29、圓直徑 =89.628+2*3.5=96.628mm =318.53+2*3.5=325.53mm3.3.3 三級(jí)齒輪傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力小齒輪40cr調(diào)質(zhì) 大齒輪 45 正火許用接觸應(yīng)力, =接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)zn 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n，n1=60n1jln6086.911（1512365）3.43n2=n1/i3.43/2.731.26查資料知zn11，zn21.05接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)1則7001/1700 5501.05/1577許用彎曲應(yīng)力， = 其中=378 =294彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)yx（設(shè)模數(shù)m小于5mm），yx1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)1.4則37811/1.4

30、270 29411/1.4210（二）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)按v1（0.0130.022）n1估取圓周速度vt4m/s，d1齒寬系數(shù)，查資料得=0.8小輪齒數(shù)z1，在推薦值2040中選。 z1=25大輪齒數(shù)z2=iz1=2.7325=68.25，圓整為z2=68齒數(shù)比u=z2/z1=68/25=2.72傳動(dòng)比誤差/u=（2.73-2.72）/2.73=0.003660.05，合適-使用系數(shù)，取=1-動(dòng)載系數(shù)，由推薦值知=1.2-齒間載荷分配系數(shù) =1.1-齒間載荷分布系數(shù) =1.1載荷系數(shù)k=1.45材料彈性系數(shù),取=189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)（） =2.5重合度系數(shù)由推薦值

31、知=0.87故d1=136.60mm齒輪模數(shù)m m=d1 z1=136.6025=5.464 取標(biāo)準(zhǔn)m=6小輪分度圓直徑 =mz1=6*25=150mm圓周速度v=3.14d1n160000=0.68 ms標(biāo)準(zhǔn)中心距a a=m（z1+z2）2=6（25+68）2=279mm 齒寬b b=0.8150=120mm大輪齒寬b2=b=120mm 小輪齒寬b1=b2+（510）=125mm（三）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算由式6-16 齒形系數(shù)， 小輪=2.62 大輪=2.21應(yīng)力修正系數(shù)， 小輪=1.59 大輪=1.776重合度=1.56重合度系數(shù)=0.25+0.75=0.731故 =423.31 =4

32、40.99齒根彎曲強(qiáng)度滿足。（四）齒根其他主要尺寸計(jì)算大輪分度圓直徑 =408mm根圓直徑 =150-2*1.25*6=135mm =408-2*1.25*6=393mm頂圓直徑 =150+2*6=162mm =408+2*6=520mm3.4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)3.4.1第一傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算（一）計(jì)算作用在齒輪上的作用力 轉(zhuǎn)矩t=9550p/n=955010.54/1420=70.89nm 圓周力= 徑向力 軸向力（二）初步估算軸的直徑選取作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 由式計(jì)算軸的最小直徑并加大5%考慮鍵槽的影響。查資料知取a=102 =21.8mm（三）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定軸的結(jié)構(gòu)方式： 考慮到錐齒輪

33、的制造裝配等方面的因素，采用齒輪軸并采用懸臂式結(jié)構(gòu)。確定各軸段直徑長(zhǎng)度：1段 聯(lián)軸器為 基本尺寸 d=40mm d=130mm l=105mm l=84mm第一段長(zhǎng)度2段 二段主要是鎖緊螺母和軸承，選取且符合軸承內(nèi)徑 查gb/t297-1994暫選滾動(dòng)軸承32909 基本尺寸是 d=45 d=68，暫取=60mm3段 為便于裝拆軸承內(nèi)圈定位，且， 四段的尺寸必須滿足下4段 第列關(guān)系 其中l(wèi)為兩軸承距離 有軸承與錐齒輪的距離暫選l=95mm， 。 綜合考慮減速箱的布置，確定：，（四）繪制軸的彎矩圖和扭矩圖齒輪軸受力如圖（a）所示， h水平面內(nèi) 受力如圖(b)所示 h豎直面內(nèi) 受力如圖（d） 水平

34、面內(nèi)彎矩圖如（d）垂直面內(nèi)彎矩圖如（e）彎矩圖，扭矩圖見(jiàn)下圖：圖3-1 軸的彎矩、扭矩圖t=115.54nm合成彎矩見(jiàn)圖（f）（五）判定危險(xiǎn)截面，求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩根據(jù) 圖，圖及t圖參照齒輪軸受力圖，設(shè)b截面為危險(xiǎn)截面，因該軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)考慮。軸為，調(diào)質(zhì)處理查資料，由得 ， ，。 折算系數(shù) 取當(dāng)量彎矩 b處當(dāng)量彎矩 c處當(dāng)量彎矩（六）驗(yàn)算危險(xiǎn)截面強(qiáng)度危險(xiǎn)截面直徑為因1段有一鍵槽 ，最小直徑應(yīng)為比較計(jì)算結(jié)果與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)b截面直徑，滿足強(qiáng)度要求。3.4.2第二軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算（一）計(jì)算作用在錐齒輪上的作用力對(duì)于錐齒輪： 轉(zhuǎn)矩 圓周力 徑向力 軸向力 對(duì)于斜齒輪：輸出軸大齒輪分度

35、圓直徑轉(zhuǎn)矩t= 圓周力 徑向力 軸向力（二）初步計(jì)算軸的直徑及各段長(zhǎng)度選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理，由式計(jì)算軸的最小直徑，并加大3%以考慮鍵槽的影響 查資料取a=115 =36.24mm確定軸的結(jié)構(gòu)方案：右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位。齒輪和左軸承從軸的左端裝入，齒輪右端靠軸肩定位。錐齒輪和左軸承之間用定位套筒定位，齒輪右端靠軸肩定位。確定各軸段直徑和長(zhǎng)度1段 根據(jù)gb/t297-1994，暫選滾動(dòng)軸承32009x2 ?；境叽缡堑玠=45 ， t=20，d=75， b=19 ，c=16 ，。軸承潤(rùn)滑的選擇： 選擇脂潤(rùn)滑。綜合考慮箱體的布置及對(duì)稱(chēng)要求，1段長(zhǎng)度 1段軸徑=45mm 2段

36、與3段的選擇 錐齒輪寬度 錐齒輪寬度為40mm，取=40-2=38mm。為使套筒可靠的壓緊錐齒輪，并考慮對(duì)稱(chēng)，取=35mm綜上 4段 取齒輪左端定位高度h=5mm，軸肩直徑， =20mm。5段 考慮對(duì)稱(chēng)布置及齒輪與箱體內(nèi)壁距離要求，取，6段 7段 (三)軸的力學(xué)分析左右軸承支反力若按精確計(jì)算，應(yīng)距外端蓋截面16mm，這樣選得支撐跨距l(xiāng)=276.5mm支反力作用點(diǎn)與齒輪作用力點(diǎn)及兩齒輪作用力點(diǎn)之間的距離分別為 。水平面內(nèi)支撐點(diǎn)a的支反力： 水平面內(nèi)支撐點(diǎn)b的支反力水平面內(nèi)剖面c-c處的彎矩：水平面內(nèi)剖面d-d處的彎矩：水平面內(nèi)剖面e-e處的彎矩垂直面內(nèi)支撐點(diǎn)a的支反力：垂直面內(nèi)支撐點(diǎn)b的支反力：

37、垂直平面內(nèi)剖面c-c處的彎矩： 垂直平面內(nèi)剖面d-d處的彎矩：垂直平面內(nèi)剖面e-e處的彎矩： 剖面cc處的合成彎矩： 剖面dd處的合成彎矩：剖面ee處的合成彎矩：判定危險(xiǎn)截面，求取各截面的當(dāng)量彎矩：根據(jù)圖 圖及t圖并參照軸的受力圖，斷定c d e斷面為危險(xiǎn)截面。因該軸單向旋轉(zhuǎn)，軸為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查資料得 按值查相料得 則 折舊系數(shù) 當(dāng)量彎矩 c處當(dāng)量彎矩： d處當(dāng)量彎矩：e處當(dāng)量彎矩：按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度（中等精度）：對(duì)于cc截面對(duì)于dd截面 對(duì)于ee截面對(duì)于cc截面考慮到鍵槽的影響，最小直徑mm，其余截面類(lèi)似。比較計(jì)算結(jié)果與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其它截面均滿足強(qiáng)度要求。3.4.3三軸的結(jié)構(gòu)設(shè)

38、計(jì)及計(jì)算 （一）計(jì)算作用在齒輪上的作用力對(duì)于斜齒輪： 圓周力 徑向力 軸向力 對(duì)于直齒輪：轉(zhuǎn)矩t= 圓周力 徑向力（二）初步計(jì)算軸的直徑選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理，由式 計(jì)算軸的最小直徑，并加大3%以考慮鍵槽的影響。查資料取a=115，=51.46mm（三）軸的結(jié)構(gòu)方案確定右軸承從軸的右端裝入，靠軸套定位。齒輪從軸的右端裝入，軸肩定位，左軸承從軸的左端裝入，齒輪右端靠軸肩定位。1段 根據(jù)圓整取55mm，根據(jù)直齒小輪齒寬，并考慮倒角裝配，選取長(zhǎng)度l1=123mm。 2段 為使直齒輪定位，軸肩高度h=c+（23）mm。 且符合標(biāo)準(zhǔn)密封內(nèi)徑，綜合考慮齒輪配對(duì)和箱體內(nèi)的整體布局，取=90mm3

39、段 為便于裝拆軸承內(nèi)圈，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑=65mm 滾動(dòng)軸承型號(hào)為32013 ，d=100mm t=23mm c=17.5mm，取=t=23mm4段 =70mm 為了便于安裝調(diào)配取=125.5mm。5段 =65mm 為了實(shí)現(xiàn)兩斜齒輪的安裝，斜齒輪寬度為65mm，使斜齒輪可靠的壓緊，取=63mm。便于斜齒輪的定位以及軸承安裝，滾動(dòng)軸承型號(hào)為32912，d=85mm，t=17mm。6段 綜合考慮鏈輪配合及減速箱裝配，取d=60mm，t=31.5mm。（四）計(jì)算彎矩和扭矩求軸承支反力如下：h 水平面 =-2365.7n, =-2938.1n,v 垂直面 =-1546.2n, =-1327.9n。

40、求齒寬中點(diǎn)處彎矩如下： h 水平面 =23417.1nmm, =-39654.2nmmv 垂直面 =-9846.7nmm, =-104528.1nmm合成彎矩m求解如下：m1=25326.1nmm。m2=105732.4nmm。扭矩 t為：t=1004340nmm。（五）按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得查得材料許用應(yīng)力則軸的計(jì)算應(yīng)力為該軸滿足強(qiáng)度要求。3.5減器箱體結(jié)構(gòu)尺寸3.5.1結(jié)構(gòu)尺寸箱昨壁厚:0.025a+18 取=8箱蓋壁厚:0.02a+38 取1=8箱座上臂凸緣厚度 ：b=1.5d=1.58=12箱蓋凸緣厚度：b1=1.51=1.58=12箱座底凸緣厚

41、度:b2=2.51=2.58=20地角螺釘直徑:df=20地腳螺釘數(shù)目:a250:n=4軸承旁連接螺栓直徑:d1=0.75df=0.7520=16蓋與座連接栓直徑:d2=(0.50.6)df=10連接螺栓d2間距:l=15200軸承端蓋螺釘直徑:d3=10檢查孔蓋螺釘直徑：d4=8定位銷(xiāo)直徑:d=8d1d2d3至外箱壁距離:c1=22至凸緣邊緣距離:c2=20軸承旁凸臺(tái)半徑:r1=20凸臺(tái)高度:h根據(jù)低速級(jí)軸承底外徑確定，便于扳手操作為準(zhǔn)外箱壁至軸承座端面距離：l1=50齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離:1=10齒輪端面與內(nèi)箱壁距離:2=0箱蓋肋厚:m1=6.8箱座肋厚:m2=6.8軸承端蓋外徑:d2=d

42、+(55.5)d3 d為軸承外徑第四章、鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)4.1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) 與帶傳動(dòng)及齒輪傳動(dòng)相比較鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：(1)由于是嚙合傳動(dòng)，沒(méi)有打滑及彈性滑動(dòng) 現(xiàn)象故平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠；(2）傳動(dòng)放率較高；(3）不需張紫，所以壓軸力較??；（4）能 在環(huán)境溫度較高多灰塵、溫度較高及有脯蝕等惡劣條件下工作；（5）工況相同時(shí)，比簾傳動(dòng)結(jié) 構(gòu)緊湊；(6）可根據(jù)需要選取鏈條長(zhǎng)度，故傳動(dòng)的中心距適用范圍較大。鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：(1）瞬 時(shí)傳動(dòng)比下恒定，傳動(dòng)不平穩(wěn)；(2）工作時(shí)有噪聲；（3）不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中工作；(4)只限于平行軸傳動(dòng)。4.2鏈的類(lèi)型 按工作性質(zhì)不同,鏈分為傳動(dòng)鏈、起重鏈和曳

43、引鏈。起重鏈和拽引鏈王要用在起電機(jī)械和運(yùn)輸仉械中，而在一般機(jī)械傳動(dòng)中，常用的是傳動(dòng)鏈,傳動(dòng)鏈按結(jié)構(gòu)主要分為短節(jié)距精密澴子鏈,簡(jiǎn)稱(chēng)滾子鏈；短節(jié)距精密婁簡(jiǎn)鏈，飾稱(chēng)套筒鏈，齒形鏈，及成型鏈；目前，應(yīng)用最廣是滾子鏈，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。齒形鏈又稱(chēng)無(wú)聲鏈，它傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)和噪聲均很小，但它比滾子鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，制造較堆，造價(jià)較高.故多用于高速或運(yùn)動(dòng)精嚏要求較高的傳動(dòng)裝置中。4.3鏈傳動(dòng)選擇 由于滾子鏈與鏈輪的嚙合屬非共軛嚙合傳動(dòng)，故鏈輪齒形的設(shè)計(jì)有較大的靈活性。本次設(shè)計(jì)均采用滾子鏈傳動(dòng)。在gb/t1243-1997中，規(guī)定了最大和最小齒槽形狀，見(jiàn)圖4-1。 鏈輪齒形應(yīng)滿足下列需求：（1）保證鏈條能順利進(jìn)入和

44、退出嚙合；（2）受力均勻，不易拖鏈；（3）便于加工。2.鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1)選擇鏈輪齒數(shù),小鏈輪齒數(shù),故取鏈速8-25m/s 查表得取大鏈輪齒數(shù) 2)確定鏈節(jié)數(shù) 初選中心距 則鏈節(jié)數(shù)為圓整3)確定鏈節(jié)距載荷系數(shù) 查表5.4 小鏈輪齒數(shù)系數(shù) 查表5.5 多排鏈條系數(shù) 查表5.6 鏈長(zhǎng)系數(shù) 查表5-13 由式5-9：根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速和查圖5-12確定鏈條型號(hào) 12a單排鏈 4) 確定中心距5)驗(yàn)算鏈速v6)鏈輪參數(shù)計(jì)算 分度圓直徑： 齒頂圓直徑：齒根圓直徑：輪轂厚度： 輪轂長(zhǎng)度：輪轂直徑： 分度圓直徑： 齒頂圓直徑：齒根圓直徑：輪轂厚度： 輪轂長(zhǎng)度：輪轂直徑：第五章、支架的設(shè)計(jì) 在機(jī)器中支承或者容納

45、零、部件的零件稱(chēng)為機(jī)架。如支承貯罐的塔架、固定發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)架、容納傳動(dòng)齒輪的減速器殼體、機(jī)床的床身等統(tǒng)稱(chēng)機(jī)架。而在本設(shè)計(jì)中，此機(jī)架用來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿。不少機(jī)架都可以看成是由桿件組成的，但是并非把若干桿件隨意組合起來(lái)就能稱(chēng)其為合理機(jī)架結(jié)構(gòu)。5.1.機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（1）工況要求 任何機(jī)架的設(shè)計(jì)首先必須保證機(jī)器的特定工作要求。例如，保證機(jī)架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運(yùn)動(dòng)件通過(guò)的突起；設(shè)置執(zhí)行某一工況所必須的平臺(tái)；保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。（2）剛度要求 在必須保證特定外形條件下，對(duì)機(jī)架的主要要求是剛度。例如機(jī)床的零部件中，床身的剛度決定了機(jī)床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度；在齒輪減速器中，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能。（3）強(qiáng)度要求 對(duì)于一般設(shè)備的機(jī)架，剛度達(dá)到要求，同時(shí)也能滿足剛度的要求。但對(duì)于重載設(shè)備的強(qiáng)度要求必須引起足夠的重視。（4）穩(wěn)定性要求 獨(dú)語(yǔ)細(xì)長(zhǎng)的或薄壁的受壓結(jié)構(gòu)及受彎-壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問(wèn)題；某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問(wèn)題或局部失穩(wěn)問(wèn)題。（5）散熱的要求 防腐蝕及特定環(huán)境的要求；對(duì)于機(jī)密機(jī)械、儀表等熱變形小的要求等。5.2.支架的效核 一般機(jī)架通過(guò)撓度效核，則強(qiáng)度