xy6鉆機畢業(yè)設(shè)計計算書

1、XY-6鉆機回轉(zhuǎn)器設(shè)計 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）題目XY-6鉆機回轉(zhuǎn)器設(shè)計學(xué) 院 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機113班 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 XY-6鉆機回轉(zhuǎn)器設(shè)計摘 要 XY-6型巖心工程鉆機是在XY-5A型巖心鉆機的基礎(chǔ)上揚長避短設(shè)計的一種較大能力的新產(chǎn)品。該機主要適用于地質(zhì)、冶金、煤炭、水文、工程等行業(yè)，是以金剛石和硬質(zhì)合金鉆進(jìn)為主的巖芯鉆探設(shè)備，也適用于工程地質(zhì)勘探、淺層石油和天然氣開采、礦山坑道通風(fēng)、排水、水文水井鉆進(jìn)以及大口徑基礎(chǔ)樁工程施工等。XY-6型巖芯工程鉆機亦可用于斜、直孔鉆進(jìn)，采用機械液壓傳動，立軸轉(zhuǎn)速高，調(diào)速范圍廣。該機還配有水剎車，采用油浸濕

2、式離合器，啟動平穩(wěn)，附有制動裝置。其液壓操作系統(tǒng)予留專用接口，可供配備液壓擰管機時使用。鉆機前后移車距離大，方便孔口作業(yè)。立軸通孔直徑大，可滿足多種鉆探工藝要求。整機重量適中，解體性能好，便于運輸搬遷。且本機結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，各種操作手柄布置合理，操作簡單，便于使用與維護(hù)。鉆機組成主要分為回轉(zhuǎn)器、絞車、變速箱、機架、操作儀。在本次的設(shè)計中主要對回轉(zhuǎn)器部分進(jìn)行了分析創(chuàng)新設(shè)計，通過了結(jié)構(gòu)合理性分析及各強度的校核驗算。對鉆機整體進(jìn)行了設(shè)計，通過最后設(shè)計結(jié)果，滿足了初定的設(shè)計要求。該項目的成功設(shè)計，有效滿足了由于1000米鉆機不能完成的鉆探探測任務(wù)，為新型的探測做出了有力準(zhǔn)備，填補了目前的空白。在設(shè)計中

3、加入和優(yōu)化設(shè)計理論和綠色設(shè)計理論，使得操作者減輕了勞動強度，考慮了油的各種泄露問題，對環(huán)境減輕甚至免去了污染，符合新型設(shè)計理論。關(guān)鍵字：地質(zhì)勘探 鉆機 回轉(zhuǎn)器 變速箱 1XY-6鉆機回轉(zhuǎn)器設(shè)計Abstract XY-6 core drilling rig is a kind of new products of great ability to exceed the design based on XY-5A core drill on the. This machine is mainly used in geology, metallurgy, coal, hydrological and

4、 engineering industry is to diamond and hard alloy drilling the core drilling equipment, can also be used in engineering geological exploration, shallow oil and gas mining, mines tunnel ventilation, drainage, hydrology and water well drilling, large diameter pile foundation engineering construction

5、etc. For xy-6 core drilling rig can be to for slant hole drilling, the mechanical hydraulic transmission, vertical shaft high speed, wide range of speed. The machine is also equipped with a water brake, the oil wet clutch, a smooth start, with a braking device. The hydraulic operating system for the

6、 special interface, can be used with hydraulic pipe screwing machine. Before and after the drill shift car distance, convenient opening operation. Vertical through-hole diameter, can meet the requirements of various drilling technology. The weight of the machine is moderate, the disintegration of th

7、e machine is good, so it is convenient for transportation and transportation. And this machine structure is simple, compact, all kinds of operation handle is reasonable, simple operation, easy to use and maintenance.The main composition of the rig consists of a rotary device, a winch, a gearbox, a r

8、ack, an operating instrument. In the design of the main part of the rotary analysis of the innovative design, through the structure of the reasonableness of the analysis and the intensity of the checking calculation. The whole rig was designed by the final design, to meet the requirements of the ini

9、tial design. The successful design of the project, effectively meet the drilling exploration mission due to the 1000 meter rig can not be completed, made a powerful preparation for the new exploration, and fill the gaps. In the design of join and optimization design theory and the theory of green de

10、sign, allowing the operator to reduce the labor intensity, consider the kinds of oil leakage problem, alleviate the environmental or even eliminates the pollution, in line with the new design theory.Key words： geological prospecting drilling machine rotary rig transmission 1目錄第1章 前言···

11、;··················································

12、;·························1第2章 鉆機的概述·······················&

13、#183;·············································3 2.1鉆機的功用··

14、83;·················································

15、83;····················3 2.2對鉆機的要求···························

16、3;··········································3 2.3鉆機的組成······

17、··················································

18、·················3 2.4鉆機的分類和名稱·······························

19、;·································4第3章 鉆機的總體設(shè)計 ··············

20、3;···············································6 3.1設(shè)計鉆機的應(yīng)用場合&#

21、183;·················································&#

22、183;··········6 3.2設(shè)計方案的確定·····································&#

23、183;·····························6 3.3鉆機的技術(shù)特性和要求··················

24、;········································7第4章 機械傳動系統(tǒng)設(shè)計·······

25、3;················································ ·

26、83;··8 4.1主要參數(shù)的選擇·············································

27、83;······················8 4.2機械傳動系統(tǒng)初步計算·························

28、··································9第5章 變速箱的設(shè)計和計算·············

29、3;···············································15 5.1變速箱的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)

30、計要求·················································

31、83;15 5.2主要齒輪副的設(shè)計及強度校核··············································&#

32、183;···16 5.3軸的設(shè)計計算與強度校核···········································

33、83;············21第6章 傳動箱的設(shè)計與計算···································

34、·······················24 6.1傳動箱的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計要求························

35、;··························24 6.2傳動箱的傳動結(jié)構(gòu)初步設(shè)計·····················

36、;································24 6.3主要齒輪副的設(shè)計計算及強度校核··············&#

37、183;·····························25 6.4傳動箱內(nèi)各齒輪主要參數(shù)的確定·················

38、······························34 6.5軸的設(shè)計計算及強度校核·················&

39、#183;······································34第7章 回轉(zhuǎn)器的設(shè)計·········&

40、#183;·················································&

41、#183;·······40 7.1回轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)分析········································

42、;·························40 7.2回轉(zhuǎn)器錐齒輪副的設(shè)計······················&

43、#183;····································40 7.3立軸及導(dǎo)管的設(shè)計計算··········

44、83;················································45參考文獻(xiàn)

45、83;·················································

46、83;····································49附：英文原文英文翻譯畢業(yè)實習(xí)報告第1章 前言1.1選題的意義題目的選擇，是通過畢業(yè)實習(xí)時的調(diào)查了解以及進(jìn)一步學(xué)習(xí)，結(jié)合目前行業(yè)的形勢，大家都知道社會的發(fā)展離不

47、了能源的供應(yīng)，針對在課前的調(diào)查中了解到目前在能源開采的緊張，需要一些專門化的設(shè)備，來解決實際問題。選擇立軸式巖心鉆機，主要是考慮到目前深度較大的巖心鉆機存在的各種的問題，它們不能滿足現(xiàn)實需求，對新型XY-6B鉆機設(shè)計能夠有效改善目前的問題。對它的設(shè)計成功，將有效改進(jìn)目前的鉆探工藝，取得較大的經(jīng)濟效益。XY系列鉆機經(jīng)過幾十年的發(fā)展和改進(jìn),已經(jīng)積累了大量的使用經(jīng)驗和成熟的技術(shù)支持。選擇設(shè)計XY-6鉆機，可以借鑒XY系列鉆機的設(shè)計經(jīng)驗，降低了設(shè)計難度，加快了設(shè)計周期，同時也降低了因為技術(shù)阻礙而產(chǎn)生的設(shè)計風(fēng)險，從而最大限度地降低了設(shè)計成本，提高設(shè)計成功率。1.2設(shè)計內(nèi)容1.XY-6B巖心鉆機回轉(zhuǎn)器的設(shè)

48、計2.主要技術(shù)參數(shù)： （1）鉆進(jìn)深度： 1500m （2）鉆孔直徑： 開孔直徑 150 mm 終孔直徑 56 mm（3）立軸行程 500 mm（4）立軸內(nèi)徑 80 mm（5）鉆桿直徑 50 mm、60 mm（6）立軸空載下降速度 3.42r/min （7）立軸空載上升速度 2.28 r/min （8）立軸向上最大起重力 135 kN （9）立軸向下最大給盡力 90 kN （10）卷桶鋼絲繩容量 140 mm （11）鋼絲繩規(guī)格 18.5 mm （6*37）1.3設(shè)計方法確定了設(shè)計題目，就得需要相應(yīng)的設(shè)計方法，有了明確的設(shè)計方法理念才能完成預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。有針對性的設(shè)計才能取得良好的效果，根據(jù)自

49、己的調(diào)研情況，我們設(shè)計采用的方法是改進(jìn)型創(chuàng)新設(shè)計，借鑒XY-4及XY-5巖心鉆機的設(shè)計結(jié)論及設(shè)計理念，結(jié)合相關(guān)理論知識進(jìn)行設(shè)計。主要理論知識來源于鉆機的機構(gòu)原理、鉆機的鉆進(jìn)工藝、巖心鉆石的理論研究以及機械設(shè)計相關(guān)知識。1.4預(yù)期目標(biāo)每一項設(shè)計都有一個預(yù)期計劃目的，本次設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)為，設(shè)計結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計要求，設(shè)計的鉆機應(yīng)較前期鉆機有突出的設(shè)計優(yōu)勢。設(shè)計最終應(yīng)滿足鉆進(jìn)1500米的各項功能要求，對環(huán)境無污染或少污染，得到綠色設(shè)計要求，能有效減輕勞動者的勞動強度，及提高操作者的安全保證，得到優(yōu)化設(shè)計的要求。并且能夠取得較高的經(jīng)濟效益和社會效益。1.5鉆機的市場形勢2014年4月25日，以攤鋪機為主導(dǎo)

50、產(chǎn)品的陜建機推出SDR280旋挖鉆機，高調(diào)宣布正式切入旋挖式巖心鉆機領(lǐng)域。雖然當(dāng)前中國旋挖式巖心鉆機市場受到宏觀政策調(diào)控影響市場銷量出現(xiàn)大幅下滑，仍然有不少企業(yè)紛紛進(jìn)入鉆機領(lǐng)域。由此可見，作為高附加值的旋挖鉆機仍然得到了工程機械行業(yè)各企業(yè)的高度青睞。鉆機行業(yè)由于2003年青藏鐵路工程以及北京奧運工程等的帶動，市場認(rèn)知度迅速提高，市場容量急劇擴大。市場需求的高漲吸引了國內(nèi)大型工程機械企業(yè)的進(jìn)入，三一、徐工、中聯(lián)重科和山河智能等紛紛涉足，并迅速擴大了市場份額。2005年后，國內(nèi)品牌鉆機已基本替代了國外品牌。2006年以來，鉆銷量連年呈跨越式增長。特別是2010年，國內(nèi)鉆機制造企業(yè)多達(dá)30家，推出近

51、200個型號產(chǎn)品，市場保有量達(dá)到近4000臺，市場競爭空前激烈。從中國未來高鐵及高速公路建設(shè)目標(biāo)及方向來看，行業(yè)有關(guān)專家表示，未來3-5年內(nèi)，中國鉆機市場容量將突破6000臺。1.6鉆機的發(fā)展趨勢為了滿足日益增長的質(zhì)量和效益要求，很多工業(yè)領(lǐng)域采用自動化控制技術(shù)。鉆機行業(yè)也屬機械行業(yè)之中，必然也會力求實現(xiàn)高度化的自動化控制技術(shù)。通過自動化控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)和液壓驅(qū)動技術(shù)的結(jié)合，使各種鉆井裝備更智能化，性能更優(yōu)良，如轉(zhuǎn)盤的軟扭矩控制、鉆井泵軟泵功能、扭矩的安全功能、泵同步功能等。我國的自動控制技術(shù)在鉆機應(yīng)用方面也取得了一些成果，如寶石機械和宏華的鐵鉆工、動力貓道及井架工程等機械化設(shè)備。智能鉆井

52、則是自動化控制技術(shù)在鉆機系統(tǒng)中應(yīng)用的高度體現(xiàn)。鉆井自動化系統(tǒng)具備隨著不確定環(huán)境、地面和井下數(shù)據(jù)變化實時調(diào)整司鉆參數(shù)，并進(jìn)行自動送鉆。自動鉆井技術(shù)不僅要求鉆機系統(tǒng)具有基于計算機控制的適用性和交互式控制，同時具備數(shù)據(jù)信息的管理能力。國外關(guān)于該技術(shù)的研究較早，應(yīng)用也較成熟。我國的學(xué)者和技術(shù)人員也做了大量研究工作，各鉆井公司及單位在積累了大量經(jīng)驗后，開發(fā)了一些系統(tǒng)，但還未能實現(xiàn)與鉆機的結(jié)合，不能達(dá)到智能化和自動化。但未來發(fā)展趨勢勢不可擋。第2章 鉆機的概述2.1鉆機的功用鉆探是地質(zhì)勘探工作的重要手段之一 。鉆機是實現(xiàn)該手段的主要設(shè)備。其基本功用是以機械動力帶動鉆頭向地殼鉆孔并采取巖礦心。鉆機同時還是進(jìn)

53、行石油、天然氣勘探及開采、水文水井鉆探、工程地質(zhì)鉆探等工程的重要設(shè)備。2.2對鉆機的要求鉆機的技術(shù)性能要保證在施工中能滿足合理的施工要求，以最優(yōu)規(guī)程，達(dá)到預(yù)計的質(zhì)量要求：維護(hù)保養(yǎng)簡單容易，安裝拆卸搬遷方便，利于快速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)輔助時間短，鉆孔施工周期短，體力勞動強度低等。概括起來說，是鉆機要為多、快、好、省地完成鉆探生產(chǎn)任務(wù)創(chuàng)造有利條件。根據(jù)鉆機的基本功用，對鉆機基本要求如下： 1. 通過回轉(zhuǎn)鉆具等鉆進(jìn)方式將動力傳給鉆頭，使鉆頭具有適合鉆進(jìn)規(guī)程，需要的轉(zhuǎn)速及調(diào)節(jié)范圍，以便有效的破碎巖石； 2. 能通過鉆具向鉆頭傳遞足夠的軸心壓力，并有相當(dāng)?shù)恼{(diào)速范圍，使鉆頭有效的切入或壓碎巖石。 3. 能調(diào)整和控

54、制鉆頭給進(jìn)速度，保證連續(xù)鉆進(jìn)。 4. 能完成升降鉆具的工作，并能隨著鉆具重量的變化而改變提升速度，以充分利用動力機的功率和縮短輔助時間。 5能變換鉆進(jìn)角度和按一定技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)舊響應(yīng)深度的直徑的鉆孔，以滿足鉆孔設(shè)計的要求和提高鉆進(jìn)效率。2.3鉆機的組成目前常用的鉆機由如下各部分組成： 1.機械傳動系統(tǒng)將輸入的動力變速并分配到回轉(zhuǎn)機構(gòu)、升降機構(gòu)。對于液壓鉆機還要有驅(qū)動油泵，使液壓系統(tǒng)工作的裝置。 2.液壓傳動系統(tǒng)利用油泵輸出的壓力油驅(qū)動馬達(dá)、油缸等液動機，以使立軸回轉(zhuǎn)和控制給進(jìn)機構(gòu)、移動鉆機、松緊卡盤、夾持器等。 3.回轉(zhuǎn)機構(gòu)回轉(zhuǎn)鉆具，以帶動鉆頭破碎孔底巖石。 4.給進(jìn)機構(gòu)調(diào)整破碎巖石所需要的軸心

55、壓力和控制給進(jìn)速度。在出現(xiàn)孔內(nèi)事故時，可以進(jìn)行強力起拔。 5.升降機構(gòu)用于升降鉆具（提取巖心和更換鉆頭）和進(jìn)行起下套管等作業(yè)。 6.機架支撐上述各機構(gòu)及系統(tǒng)，使之組成一個整體，成為完整的機器。2.4鉆機的分類和名稱隨著鉆探工程在國民經(jīng)濟各部門中的廣泛應(yīng)用，鉆機和型號也在增多。為此將鉆機實行科學(xué)分類和確定名稱，對識別、評價和選擇鉆機是很有意義的。2.4.1分類（1）按用途分類 按用途不同，可將現(xiàn)行廣泛使用的鉆機分為三大類，即地質(zhì)勘探用巖心鉆機；石油鉆探用巖心鉆機；專用鉆機（水文水井用鉆機、物探鉆機、工程鉆機等）。（2）按鉆機標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn)孔深分類 根據(jù)不同孔深范圍，將各種不同鉆進(jìn)孔深的鉆機分成三類或四

56、類。 按三類分見表2-1 表2-1 鉆機的分類類別淺孔鉆機中孔鉆機深孔鉆機III1030010300300800300800800120010002000 按四類分見表2-2 表2-2 鉆機的分類淺孔鉆機 次深孔鉆機 中深孔鉆機 深孔鉆機 10150 200400 500800 900以上（3）按原來地質(zhì)總局設(shè)備管理分類 鉆機可分為六類，淺孔鉆機、巖心鉆機、石油鉆機、水文水井鉆機、汽車鉆機和砂礦鉆機。（4）按裝載方式分類 可以分為滑撬式、卡車式、拖車式。 (5) 按破碎巖石方式分類 可分為回轉(zhuǎn)式、沖擊式和沖擊回轉(zhuǎn)式。（6）按回轉(zhuǎn)機構(gòu)型式分類 可分為立軸式、轉(zhuǎn)盤式、動力頭式。（7）按進(jìn)給機構(gòu)分類

57、 可以分為手輪（把）式、油壓式、螺旋差動式、長油缸式、油馬達(dá)-鏈輪式。2.4.2名稱國產(chǎn)鉆機名稱一般由三部分組成：首部為用途類別和結(jié)構(gòu)特征代號，用漢語拼音中的一個字母表示。如“X”是漢字“心”的拼音首字母，表示鉆機用于巖心鉆進(jìn)?！癠”是漢字“油”的首字母，表示給進(jìn) 機構(gòu)類型屬于油壓式。中部為主要性能參數(shù)代號，用鉆機標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn)深度數(shù)字表示。如標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn)深度為1500m的鉆機，中部代號為1500。尾部為變型代號，可用漢語拼音字母中的一個字母或數(shù)字為代號。無尾部的是指首次產(chǎn)品。如是第二次修改后的產(chǎn)品，尾部代號為2。鉆機的名稱是按照鉆機綜合特征及主要性能，以漢字拼音字母及數(shù)字編排成的代號來表示的。通常把這

58、種代號稱為型號，并以名牌指示在鉆機上。第3章 鉆機的總體設(shè)計3.1設(shè)計鉆機的應(yīng)用場合 1500米型巖心鉆機主要用于鉆探深度為1500米的各種角度的放水孔、地質(zhì)構(gòu)造孔、滅火孔、抽放瓦斯孔及鐵路、公路、橋梁、隧道、國防建設(shè)、工業(yè)民用建設(shè)、農(nóng)田打井及地質(zhì)勘探、工程爆破以及其它用途的各種工程孔。該機可用于不同硬度的巖石中鉆探任何角度的鉆孔，而在煤層、軟巖層、硬巖層中鉆孔和農(nóng)田打井時效率最高。整個機組油兩部分組成，即1500米型鉆機，泥漿機。鉆機清洗液為泥漿或清水。在地面鉆探不需要使用鉆塔，只有一定高度的三角架可供提升使用就可以。1500米型液壓鉆機配備動力為電動或柴油機，使用于井上、井下或野外沒有電源

59、的場地作業(yè)。3.2設(shè)計方案的確定通過市場調(diào)研了解到，目前鉆探工程對鉆孔深度1500米左右的鉆機需求量日趨增加，而當(dāng)前的1500米鉆機，存在著勞動強度大、適應(yīng)性差等缺點。鑒于以上原因，我們決定改進(jìn)1500米鉆機。經(jīng)幾次方案討論決定，鉆機應(yīng)具有以下特點：1. 經(jīng)濟耐用可靠、質(zhì)優(yōu)價廉；2. 便于解體搬運；3. 體積小，重量輕；4. 操作簡單，維修方便；5. 適用于直徑50、60mm兩種鉆桿；6. 適用于合金鉆頭或金剛石鉆頭鉆進(jìn)；7. 鉆進(jìn)速度快，效率高；8. 動力為電動機或柴油機。經(jīng)過調(diào)研和幾次方案討論，考慮到現(xiàn)場特點，從實際角度出發(fā)，確定方案如下：1. 考慮到井上、井下和野外作業(yè)，動力可以選用電機

60、和柴油機；2. 考慮到有軟巖石、硬巖石的鉆進(jìn)，除了正常的鉆進(jìn)速度外，增加高速1232r/min;3. 鉆機除配機動絞車外，增加了液壓卡盤減輕勞動強度，節(jié)約時間，提高有效鉆進(jìn)速度；4. 考慮到高轉(zhuǎn)速時，絞車速度不能太快，所以增加了互鎖裝置，安全可靠；5. 由于本機動力較大，動力由V型帶傳動到變速箱的傳動軸上易使傳動軸彎曲，所以增加了卸載裝置；6. 采用二級回歸式變速箱，減少變速箱體積，根據(jù)不同的地址條件，選用不同的鉆進(jìn)速度；7. 在滿足上述要求的同時，盡量結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適于整體或解體搬運。盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化，通用化，系列化。3.3鉆機的技術(shù)特性和要求考慮到鉆機的實際工作情況，根據(jù)我國當(dāng)前生產(chǎn)技

61、術(shù)和工藝水平，本1500米巖心鉆機特性為：1.鉆進(jìn)深度（使用直徑50、60mm鉆桿） 1500m2.鉆孔直徑 （1）開孔直徑 150mm （2）終孔直徑 56mm3.鉆孔傾斜角 4.立軸轉(zhuǎn)速 851232r/min5.立軸行程 500 mm6.最大液壓給進(jìn)壓力 8MPa7.卡盤最大工作壓力（彈簧常閉式液壓卡盤）8.卷筒 （1）直徑 350 mm （2）寬度 140 m （3）鋼絲繩直徑 18.5mm(6*37) 9.配備動力 （1）電動機 型號 Y250M 電壓 380/660V 功率 55kW 轉(zhuǎn)速 1480r/min （2）柴油機 型號 4135柴油機 功率 56kW 轉(zhuǎn)速 1500 r/

62、min10.外型尺寸（L*h*b） 3190*1795*214011.重量（不含柴油機） 3.5t 第4章 機械傳動系統(tǒng)設(shè)計 機械傳動系統(tǒng)的任務(wù)是傳遞與切斷動力、變速變距、換向、分配動力、改變運動形式、實現(xiàn)柔性傳動與過載保護(hù)。本機的機械傳動系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)器、卷揚機、油泵和轉(zhuǎn)速表四個傳動鏈。即： 回轉(zhuǎn)器 動力機 離合器 變速箱 萬向軸 傳動箱 油泵 轉(zhuǎn)速表 卷揚機 機械傳動系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)布置見圖4.1。 4.1 主要參數(shù)的選擇4.1.1變速箱 本機變速箱仍沿用XY系列變速箱結(jié)構(gòu)，即四級跨輪帶反轉(zhuǎn)的變速機構(gòu)。根據(jù)需要，變速箱共輸出四個正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和一個反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。各檔位分配的傳動比分別為:、。4.1.2

63、傳動箱 本機傳動箱結(jié)構(gòu)借鑒XY-5的傳動箱結(jié)構(gòu)。當(dāng)傳動經(jīng)過傳動箱時傳動系統(tǒng)減速，可同時或分別帶動回轉(zhuǎn)器、卷揚機。傳動箱可對回轉(zhuǎn)器實行兩級變速。分動箱的傳動比分別為：。4.1.3 回轉(zhuǎn)器 參考國內(nèi)外現(xiàn)有中型鉆機的轉(zhuǎn)速系列及XY-5的傳動系統(tǒng),本機采用了不規(guī)則的中間轉(zhuǎn)速系列。立軸共有正轉(zhuǎn)八種速度和反轉(zhuǎn)兩種速度，85 r/min、166 r/min、261 r/min、355 r/min、294 r/min適合合金鉆頭鉆進(jìn)，577 r/min、906 r/min、1232 r/min適合金剛石鉆頭鉆進(jìn),見表5-1。4.1.2 卷揚機卷揚機又稱升降機。本機升降機采用行星輪系傳動機構(gòu)，使卷筒能獲得適合提

64、升要求的纏繩速度。為防止長時間下鉆而使升降機下降抱閘產(chǎn)生過高的溫度，在升降機卷筒下降制圈一側(cè)設(shè)置了水剎車。水剎車與卷筒間采用內(nèi)外齒輪嚙合傳動。另外為了減輕鉆機重量，不使動力機過大，絞車的纏繩速度不宜過高，基本上采用中低速，本機升降機速度為0.80m/s-6.08m/s。見表4-1。表4-1 回轉(zhuǎn)器、絞車設(shè)計速度一檔二檔三檔四檔五檔六檔七檔八檔反檔一轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)二檔立軸轉(zhuǎn)速r/min 85 166 261 355 294 577 9061232 65 225纏繩速度m/s0.891.742.733.133.726.08 - - - -4.2 機械傳動系統(tǒng)初步計算4.2.1 變速箱各檔傳動 根據(jù)機械傳動

65、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)布置，可知變速箱檔位分配如下：1.正轉(zhuǎn)一速檔： 傳動比為： 2. 正轉(zhuǎn)二速檔： 傳動比為： 3.正轉(zhuǎn)三速檔： 傳動比為： 4.正轉(zhuǎn)四速檔： 左移直接與嚙合，此時傳動比為 5.反轉(zhuǎn)檔速： 傳動比為： 變速時齒輪嚙合關(guān)系如圖5.2所示。4.2.2 傳動箱各檔傳動 傳動箱分為低速檔和高速檔兩個檔速，分別為：1.低速檔： 傳動比為： 2.高速檔： 傳動比為： 4.2.3回轉(zhuǎn)器各檔傳動 根據(jù)設(shè)計方案可知變速箱的幾種傳動如下所示：1.立軸的一速回轉(zhuǎn)運動： 回轉(zhuǎn)器一檔轉(zhuǎn)速為： 2.立軸的二速回轉(zhuǎn)運動： 回轉(zhuǎn)器二檔轉(zhuǎn)速為： 3.立軸的三速回轉(zhuǎn)運動： 回轉(zhuǎn)器三檔轉(zhuǎn)速為： 4.立軸的四速回轉(zhuǎn)運動： 回

66、轉(zhuǎn)器四檔轉(zhuǎn)速為： 5.立軸的五速回轉(zhuǎn)運動： 回轉(zhuǎn)器五檔轉(zhuǎn)速為：6. 立軸的六速回轉(zhuǎn)運動： 回轉(zhuǎn)器六檔轉(zhuǎn)速為： 7.立軸的七速回轉(zhuǎn)運動： 回轉(zhuǎn)器七檔轉(zhuǎn)速為： 8.立軸的八速回轉(zhuǎn)運動： 回轉(zhuǎn)器八檔轉(zhuǎn)速為： 9.立軸的反轉(zhuǎn)一速回轉(zhuǎn)運動： 回轉(zhuǎn)器反轉(zhuǎn)I檔轉(zhuǎn)速為: 10.立軸的反轉(zhuǎn)二速回轉(zhuǎn)運動： 回轉(zhuǎn)器反轉(zhuǎn)II檔轉(zhuǎn)速為: 4.2.4 卷揚機各檔傳動 升降機理論上也有八個正轉(zhuǎn)速度和兩個反轉(zhuǎn)速度，但實際只使用其中的四個轉(zhuǎn)速，下面分析這四個轉(zhuǎn)速的傳動。1.卷揚機的一速回轉(zhuǎn)運動： 絞車的一檔纏繩速度為： 式中 其中為卷筒直徑，為鋼絲繩直徑 為升降機行星輪系提升狀態(tài)時的傳動比： 所以 2.卷揚機的二速回轉(zhuǎn)運動：

67、絞車的二檔纏繩速度為： 3.卷揚機的三速回轉(zhuǎn)運動： 絞車的三檔纏繩速度為： 4.卷揚機的四速回轉(zhuǎn)運動： 絞車的四檔纏繩速度為： 第5張 變速箱的設(shè)計和計算5.1 變速箱的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計要求 5.1.1 結(jié)構(gòu)特點 變速箱的功用是變更回轉(zhuǎn)器和卷揚機的轉(zhuǎn)速及扭矩并可使回轉(zhuǎn)器改變轉(zhuǎn)向。變速箱由工作機構(gòu)和操縱機構(gòu)組成。箱體下部用四個螺栓固定在后機架上。其工作機構(gòu)包括各軸及其上的變速齒輪和反轉(zhuǎn)齒輪。變速操縱機構(gòu)采用單手柄集中操縱方式，通過三套撥叉機構(gòu)控制三個滑動齒輪變速。為防止跑擋和亂擋，采用鋼球定位和互鎖、銷式互鎖裝置。 本機XY-6變速箱仍沿用XY-4、XY-5的變速箱結(jié)構(gòu)，沒有太大的變動?？奢敵鏊膫€

68、正轉(zhuǎn)速度和一個反轉(zhuǎn)速度。變速箱與分動箱采用分開式，各有單獨的箱體。二者之間采用可分離的內(nèi)外花鍵軸相配合的動力傳遞方式。此種方式解體性好、維修時拆裝方便、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、傳動效率高，但對兩軸的同心度要求高。其結(jié)構(gòu)布置如圖5.1所示。 5.1.2 設(shè)計要求 1.在校核零件強度時，假設(shè)電機的功率全部輸入變速箱，然后再輸入傳動箱。 2.變速箱在不更換齒輪的情況下，可連續(xù)工作10000小時，純機動時間每班16小時，可連續(xù)工作20個月。 3.變速箱要有簡便的操縱機構(gòu)。 4.沿用XY系列變速箱的一些設(shè)計結(jié)論，以方便零件的制造，降低成本。5.2 主要齒輪副的設(shè)計及強度校核5.2.1 主要齒輪副的設(shè)計參數(shù)選

69、擇 由于本機變速箱結(jié)構(gòu)沿用了XY系列的結(jié)構(gòu)設(shè)計，所以根據(jù)使用經(jīng)驗及參照XY-4及XY-5變速箱設(shè)計參數(shù)，再結(jié)合上一章所得到的傳動分析結(jié)論，可直接選擇本機變速箱齒輪副的主要設(shè)計參數(shù)，再進(jìn)行強度校核。各齒輪的參數(shù)選擇見表5-1。表5-1 變速箱內(nèi)各齒輪的主要設(shè)計參數(shù) 齒輪編號齒數(shù)Z模數(shù)m齒寬b變位系數(shù) 材料硬度應(yīng)力角備注22465018CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火304801.018CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火30465018CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火35485018CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火274

70、650.418CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火 47470018CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火51460018CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火38485-1.0318CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火46490018CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火264750.618CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火23450018CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火30460018CrMnTiHRC50-6520°滲碳淬火5.2.2 齒輪副和的強度校核 1. 齒輪副

71、和各參數(shù)的確定由表5-1可知，齒輪材料選用18CrMnTi鋼，滲碳淬火，齒面硬度范圍為HRC50-65，制造精度8-7-7-Dc。齒數(shù)分別為，模數(shù)m=4。 2. 幾何尺寸計算（1） 計算分度圓直徑 （2） 計算中心距 （3） 計算齒輪寬度 取=65mm，。 3. 按齒面接觸疲勞強度校核 由下式計算齒面接觸疲勞強度，即 1）確定公式中的各參數(shù)值 計算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 其中P為傳到變速箱的功率，P=60KW; 所以 =955000060/1500=3.82 計算實際載荷系數(shù) 由表10-2【2】查得使用系數(shù)；由于圓周速度 結(jié)合7級精度、由圖10-8【2】查得動載系數(shù)；齒輪的圓周力 查表10-3【2】