全液壓旋轉(zhuǎn)推進(jìn)型土錨鉆機(jī)底盤系統(tǒng)設(shè)計機(jī)械CAD圖紙

1、履帶式底盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能決定了它在農(nóng)田耕作業(yè)中具有明顯的優(yōu)勢，履帶式底盤的接地比壓相對較低。不會對翻耕過的土壤造成多次反復(fù)的碾壓，而輪式底盤在整地和耙地作業(yè)時輪胎在翻耕過的土壤上反復(fù)碾壓，造成對土壤的多次壓實(shí)，不利于播種后種子的生長發(fā)育。因此，研究履帶底盤的性能具有極其重要的意義。本畢業(yè)設(shè)計的課題為履帶式液壓驅(qū)動底盤的設(shè)計，設(shè)計了一種后輪驅(qū)動行走底盤，底盤采用發(fā)動機(jī)與液壓傳動系統(tǒng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)動力匹配，底盤的液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一泵驅(qū)動兩馬達(dá)差速行走，使其結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活、安全可靠，能適應(yīng)外負(fù)荷的劇烈變化，整機(jī)的性能得到了提高，能滿足各種工況下的使用要求。在已知功率的情況下，整個設(shè)計參考農(nóng)業(yè)機(jī)械的基

2、本參數(shù)，選取了液壓馬達(dá)、液壓泵等液壓件。履帶的結(jié)構(gòu)同樣參考了履帶拖拉機(jī)的基本參數(shù)，設(shè)計了履帶的結(jié)構(gòu)和尺寸，使整個設(shè)計得到了優(yōu)化。經(jīng)過比較試驗(yàn)，本設(shè)計得到以下結(jié)論： 1.底盤的液壓系可實(shí)現(xiàn)一泵兩馬達(dá)差速行走，增加了底盤的自適應(yīng)能力。2.本設(shè)計的底盤的質(zhì)量為2.1t，與目前大部分底盤相比，達(dá)到了輕體的設(shè)計要求。3.液壓驅(qū)動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，同時能夠?qū)崿F(xiàn)制動和高低速轉(zhuǎn)換，即：工作時低速行駛，轉(zhuǎn)場是高速行駛。靈活方便，易于操縱。履帶 液壓系統(tǒng) 底盤AbstractKey wordsCrawler    Hydraulic   system Chas

3、sis目錄1.緒論11.1 國內(nèi)外錨桿鉆機(jī)的研制狀況11.1.1 國內(nèi)錨桿鉆機(jī)的研制狀況1國外錨桿鉆機(jī)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r2發(fā)展趨勢3國內(nèi)履帶式液壓驅(qū)動底盤的發(fā)展趨勢41.2本次設(shè)計的意義、目的51.2.1 本次設(shè)計的技術(shù)難點(diǎn)及分析51.3 完成設(shè)計課題采用的方法62.各部分方案的選擇72.1行走系統(tǒng)（底盤）的設(shè)計與選型72.2 潤滑系統(tǒng)的設(shè)計83 整機(jī)參數(shù)的計算93.1 功率計算9工作機(jī)構(gòu)進(jìn)給力的計算9回轉(zhuǎn)扭矩的計算9整機(jī)功率的計算103.2 柴油機(jī)的選擇113.3主要外形參數(shù)的計算12主要參數(shù)的計算12功率參數(shù)：14各項技術(shù)參數(shù)144. 履帶底盤的設(shè)計164.1 履帶行走系統(tǒng)的設(shè)計164.1.1

4、履帶寬度和支撐面長度選擇164.1.2 履帶節(jié)距的計算174.1.3 履帶板結(jié)構(gòu)的選擇174.2 驅(qū)動輪的設(shè)計194.2.1 驅(qū)動輪主參數(shù)的確定204.2.2 驅(qū)動輪的強(qiáng)度校核214.3 支重輪的設(shè)計224.3.1 選擇支重輪的尺寸234.3.2 支重輪的強(qiáng)度校核244.3.3 支重輪軸的校核244.3.4.支重輪滑動軸承驗(yàn)算254.4 拖鏈輪的設(shè)計264.5 導(dǎo)向輪的設(shè)計274.5.1 導(dǎo)向輪的參數(shù)選擇27導(dǎo)向輪軸的校核284.6 導(dǎo)向輪張緊裝置的設(shè)計294.6.1 彈簧參數(shù)的的確定294.6.2 圓柱螺旋壓縮彈簧的設(shè)計304.7行走機(jī)構(gòu)、行走架的設(shè)計324.7.1 行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計32下車架

5、的設(shè)計324.7.3 底架的設(shè)計及校核334.7.4 橫梁的設(shè)計及校核345使用和維護(hù)說明365.1 操作環(huán)境及使用條件365.1.1 本機(jī)的工作環(huán)境365.1.2 使用條件365.2 整機(jī)技術(shù)條件365.2.1 關(guān)于技術(shù)條件的說明365.2.2 技術(shù)條件375.2.3 標(biāo)志及包裝396. 結(jié)語和展望406.1 結(jié)論406.2 本課題展望40參考文獻(xiàn)42附錄43致 謝441.緒論隨著城市高度現(xiàn)代化和人民生活水平的不斷提高，城市和鄉(xiāng)村對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的總體要求越來越高，地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，日夜肩負(fù)著傳送信息和輸送能量的重要工作，是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是城市不可缺少的生命

6、線。目前，城市地下管網(wǎng)的發(fā)展規(guī)模、管線鋪設(shè)、維修和更換過程中對城市交通、環(huán)境的影響及對人們生活、工作的干擾，已成為衡量一個城市基礎(chǔ)設(shè)施完善程度和城市管理水平的重要標(biāo)志。傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠的城市交通如雪上加霜，同時給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區(qū)以及不允許開挖的地段，這個矛盾更加突出。非開挖技術(shù)是近二十年來國際上新興的一種對環(huán)境無公害的地下管線施工技術(shù)，是指利用巖土鉆掘手段在地表不挖溝的情況下，鋪設(shè)、修復(fù)和更換地下管線的施工技術(shù)。1.1 國內(nèi)外錨桿鉆機(jī)的研制狀況 國內(nèi)錨桿鉆機(jī)的研制狀況錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備以錨桿鉆機(jī)為主體

7、。錨桿鉆機(jī)按結(jié)構(gòu)分為單體式、鉆車式、機(jī)載式；按動力分為電動式、氣動式、液壓式；按破巖方式分為回轉(zhuǎn)式、沖擊式、沖擊回轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)沖擊式。與錨桿鉆機(jī)配套的鉆具，因破巖方式不同而不同，總的來說有回轉(zhuǎn)類破巖鉆具、沖擊類破巖鉆具以及回轉(zhuǎn)沖擊類破巖鉆具。我國煤礦專用錨桿鉆機(jī)的研究始于20世紀(jì)70年代末，曾先后研制過機(jī)械支腿式錨桿鉆機(jī)、鉆車式錨桿鉆機(jī)、支腿與導(dǎo)軌式液壓錨桿鉆機(jī)、支腿式氣動錨桿鉆機(jī)、非機(jī)構(gòu)傳動電動錨桿鉆機(jī)、機(jī)載式錨桿鉆機(jī)等等。目前己形成液壓、電動、氣動二大系列30多個品種。下面分別子以介紹：（1）液壓錨桿鉆機(jī)是通過液壓馬達(dá)驅(qū)動。旋轉(zhuǎn)切削破巖的，通常都附帶泵站，由泵站提供動力，帶動液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)

8、多采用低速轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，省去齒輪傳動機(jī)構(gòu)，直接帶動鉆機(jī)。液壓錨桿鉆機(jī)可分為單體導(dǎo)軌式和手持式兩種形式:(a)單體導(dǎo)軌式鉆機(jī) 主要是MZ等系列，由主機(jī)、操縱架和泵站三大部分組成。這種機(jī)型只能鉆頂部錨桿孔，但鉆孔平穩(wěn)，一次推進(jìn)行程長。不足的是重量較重，一般在70kg以上，移動費(fèi)力;( b)手持式輕型鉆機(jī) 主要有QYM系列ZYX系列。這種機(jī)型不僅可鉆頂部孔，還可鉆邊幫孔和工作面炮孔，而日重量輕，操作簡單方便。缺點(diǎn)是推進(jìn)行程 一般需要換釬桿。液壓鉆機(jī)的特點(diǎn)是噪聲小，鉆孔速度快，鉆孔質(zhì)量好，自帶動力源，但山于泵站重量大,移動不方便。一般地，為減少泵站，液壓錨桿鉆機(jī)常與采掘機(jī)械或裝巖機(jī)配套使用，結(jié)合在一起構(gòu)

9、成采掘裝錨機(jī)組(機(jī)載錨桿鉆機(jī))。該機(jī)實(shí)現(xiàn)了采掘與支護(hù)平行作業(yè)，是快速采掘等工作的理想設(shè)備，這是采掘機(jī)械化的發(fā)展趨勢，目前中科院南京所研制的機(jī)載錨桿鉆機(jī)可與中小型懸臂式掘進(jìn)機(jī)(如EHJ一132, EBJ一160HN等)配套，構(gòu)成掘錨機(jī)組，掘出頂板即可及時支護(hù)，距工作面最小支護(hù)間距為0.2 m,適用于巖石硬度f<10的各種巷道;在P-30B型耙斗裝巖機(jī)基礎(chǔ)上加裝液壓錨桿鉆機(jī)改進(jìn)的YP一30 B型液壓耙斗鉆裝機(jī)等。(2)電動錨桿鉆機(jī)電動錨桿鉆機(jī)是山專用防爆電機(jī)馭動，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)切削的，其結(jié)構(gòu)形式多為便攜式。這類鉆機(jī)采用電動機(jī)與液壓汕缸相結(jié)合的形式，電動機(jī)安裝在液壓油缸頂端，通過齒輪減速，帶動鉆孔主

10、軸旋轉(zhuǎn)。電動錨桿鉆機(jī)的特點(diǎn)是動力源單一，不需要二次能量轉(zhuǎn)換，能耗低，效率高，特別適用于煤巷和回采巷道的支護(hù)。其主要缺點(diǎn)是功率小.這是因?yàn)槠涔β试龃笫艿诫姍C(jī)重量的限制。(3)氣動錨桿鉆機(jī)氣動錨桿鉆機(jī)以壓氣為動力，按破巖方式可分為旋轉(zhuǎn)沖擊式和旋轉(zhuǎn)式。氣動旋轉(zhuǎn)沖擊式又稱手持式(或氣腿式)鑿巖機(jī)，該類鉆機(jī)采用氣動沖擊鑿巖，具有鉆孔速度快，特別適合在中硬巖石中鉆孔，同時動力中一，重量輕，搬運(yùn)方便，操作簡單。其缺點(diǎn)是噪聲大，工作環(huán)境較為艱苦，影響工人的身心健康，在氣壓低時會影響鉆孔效率。氣動旋轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)是20世紀(jì)80年代我國在引進(jìn)國外同類鉆機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，主要山氣馬達(dá)、氣腿和操縱臂組成。現(xiàn)有的機(jī)型有M

11、FC系列、QMZ系列、M10C系列等。由于多級伸縮式氣腿采用工程塑料等新型材料，使重量減輕、操作移動方便，換上附件還能安裝樹脂和水泥砂漿錨桿。不足之處是需要有一定壓力的氣源，并且在壓力較小的情況下，鉆孔效率低，有一定的局限性。國外錨桿鉆機(jī)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r國外錨桿鉆機(jī)的品種與功能多樣，技術(shù)性能優(yōu)越，可靠性高。在國外目前應(yīng)用較為普遍的單體錨桿鉆機(jī)主要有氣動和液壓兩種。氣動錨桿鉆機(jī)有澳大利亞的克萊姆公司W(wǎng)OM-BAT型、阿明克公司GOPHER型、瑞典PRB-300型等;液壓錨桿鉆機(jī)有英國WISP型、澳大利亞PROBAM型等。美國煤礦大量使用塔架鉆車式錨桿鉆機(jī)，并著手開發(fā)計算機(jī)控制的全自動錨桿鉆機(jī)。法國生

12、產(chǎn)的轉(zhuǎn)架式錨桿鉆機(jī)集鉆孔、安裝錨桿為一體.并有儲存錨桿的錨桿倉。芬蘭生產(chǎn)具有樹脂注射系統(tǒng)的鉆車式錨桿機(jī)，使鉆孔、安裝錨桿、注入粘結(jié)劑全由錨桿機(jī)完成，機(jī)械化程度頗高。澳大利亞有4家錨桿鉆機(jī)生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)各種不同類型的錨桿鉆機(jī)，在氣動錨桿鉆機(jī)方面一直保持著較為領(lǐng)先的技術(shù)，尤以單體氣動支腿式錨桿鉆機(jī)使用居多，并生產(chǎn)能與掘進(jìn)配套的單體支腿式液壓錨桿鉆機(jī)。氣動支腿式錨桿鉆機(jī)主要有柱塞馬達(dá)與齒輪馬達(dá)式兩種，采用玻璃鋼碳素纖維支腿，產(chǎn)品特點(diǎn)是重量輕、扭知大、噪聲低、耗氣量小、機(jī)身矮等。新型錨機(jī)組的出現(xiàn)雖然時間很短，但在國外受到重視，發(fā)展很快，無論是房柱式開采還是長壁式開采，都采用性能優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)、操作維修

13、方便、應(yīng)用范圍廣的錨桿鉆機(jī)與采掘設(shè)備配套的錨機(jī)組。如喬伊公司生產(chǎn)的14CM10型采掘錨機(jī)組、12ED18型采掘錨機(jī)組、鮑拉特公司的E230型采掘錨機(jī)組、郎艾道公司的RB1一SOL型錨桿鉆車等，班工作效率己達(dá)120 -240根。發(fā)展趨勢 錨桿鉆進(jìn)設(shè)備是土錨鉆機(jī)發(fā)展的客觀需要，它必然按一定規(guī)律向前發(fā)展，土錨鉆機(jī)及其配套鉆具的研究、開發(fā)、生產(chǎn)與使用，都必須符合客觀規(guī)律。分析國內(nèi)外有關(guān)信息，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，注意煤礦錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備發(fā)展的基本趨向，有利于是產(chǎn)品在市場競爭中不斷發(fā)展。展望未來，氣動、液壓單體回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)是一個時期的主流?？v觀國外錨桿鉆機(jī)發(fā)展歷程以及國內(nèi)多方面實(shí)踐，針對大多數(shù)工程的具體特點(diǎn)，單

14、體回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)是一個時期內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)和開發(fā)的主流。從目前技術(shù)現(xiàn)狀看，在具有壓縮空氣源的條件下，氣動回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)仍為首選產(chǎn)品。但是，如何解決壓縮空氣工作壓力不足的問題會逐步引起人們的重視。合理選擇壓縮空氣管網(wǎng)系統(tǒng)，正確確定空壓機(jī)及其動力系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)，開發(fā)新型的提套壓縮空氣壓力的機(jī)械設(shè)備，將成為進(jìn)一步發(fā)揮氣動錨桿鉆機(jī)作用的關(guān)鍵。氣動回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)中，采用柱塞式馬達(dá)與齒輪式馬達(dá)個有優(yōu)缺點(diǎn)。兩種不同類型氣動馬達(dá)錨桿鉆機(jī)的競爭核心，是如何是鉆速高、可靠性好、維修費(fèi)低。產(chǎn)品進(jìn)一步研究開發(fā)的核心將是采用合理技術(shù)參數(shù)、高科技、新材料、先進(jìn)工藝。液壓回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)因其工作壓力高、扭矩大、動力系統(tǒng)可不受外界影

15、響，在一些場合下是合理的機(jī)型。一個時期內(nèi)，液壓錨桿鉆機(jī)主要用于與掘進(jìn)進(jìn)配套，公用其液壓泵站。經(jīng)過一定時期以后，用戶會根據(jù)錨桿支護(hù)的需要與具體條件，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，在適宜的場所確定采用液壓回轉(zhuǎn)是錨桿鉆機(jī)。又有液壓錨桿鉆機(jī)使用量的增加，礦物油介質(zhì)的安全性問題會日益突出，開發(fā)難燃液壓錨桿鉆機(jī)的問題將適時提到日程上來。電動錨桿鉆機(jī)的動力單一，是人們理想的首先機(jī)型。但因目前技術(shù)水平所限，其支腿配套方式、扭矩-轉(zhuǎn)速外特性和電機(jī)防水耐潮性能差等，都不利于其更快地向前發(fā)展。在一定時期內(nèi)，電動錨桿鉆機(jī)差評仍會以“技術(shù)攻關(guān)”為基本特征。今后回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)的發(fā)展前途將是如何擴(kuò)大鉆機(jī)巖石的范圍、提高產(chǎn)品可靠性與

16、減輕機(jī)重。研究錨桿鉆機(jī)扭矩與改革鉆頭是發(fā)展回轉(zhuǎn)式錨桿孔鉆機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵?；剞D(zhuǎn)是錨桿孔鉆進(jìn)方式有其一定的優(yōu)越性，但若更加廣泛地應(yīng)用，必須首先從提高扭矩入手，配以合適的鉆頭，適用于鉆機(jī)具有較高磨蝕性的巖石。提高鉆頭的水平，離不開高新技術(shù)，盡量采用新材料和新工藝，特別是經(jīng)濟(jì)有效的表面強(qiáng)化技術(shù)。硬質(zhì)合金仍是錨桿孔鉆進(jìn)的主要鉆具材料。采用高新技術(shù)，改進(jìn)硬質(zhì)合金片的性能，同時，研究合理的鉆頭結(jié)構(gòu)參數(shù)，仍是小直徑回轉(zhuǎn)式巖石鉆頭的主攻方向。高新技術(shù)的發(fā)展，有益于錨桿孔鉆進(jìn)技術(shù)的變革。幾十年來，錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備已有了一定的提高，隨著知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，錨桿鉆機(jī)及其配套鉆具會逐步有所變革，預(yù)計在以下方面會引起產(chǎn)品的重大變

17、化：（1）結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化以及高科技新材料的應(yīng)用，是單體錨桿鉆機(jī)性能提高、重量減輕。采用了高新技術(shù)的巖石鉆頭將是回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)方式擴(kuò)大應(yīng)用范圍。（2）高科技微電子技術(shù)在不通動力、不同類型錨桿鉆機(jī)上的應(yīng)用，可能會使錨桿鉆機(jī)發(fā)生某些根本性的變革，例如改變鉆進(jìn)特性、改善操作性能、提高可靠性等。國外已探討計算機(jī)控制的錨桿孔鉆進(jìn)與錨桿安裝的綜合性自動化設(shè) 備。鑿巖機(jī)器人的成功應(yīng)用必將有力地促進(jìn)錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的進(jìn)步。（3）錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的發(fā)展，以錨桿支護(hù)技術(shù)與鑿巖技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)，錨桿支護(hù)新類型、新材料的出現(xiàn)會對錨桿鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、技術(shù)參數(shù)與功能提出新的要求。錨桿孔鉆機(jī)的開發(fā)必須隨錨桿支護(hù)的技術(shù)發(fā)展。同時，鑿巖

18、技術(shù)的發(fā)展會促進(jìn)錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的提高。不同鑿巖方式的研究以及通用鑿巖機(jī)具的研究成果，都將會及時地移植到錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的開發(fā)上來。（4）錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備是錨桿支護(hù)的關(guān)鍵設(shè)備，它影響著錨桿支護(hù)的質(zhì)量錨桿孔的方位、深度、孔徑的準(zhǔn)確性以及錨桿安裝質(zhì)量，有涉及操作者的人身安全、勞動強(qiáng)度與作業(yè)條件。錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的核心是高效與安全。發(fā)展煤礦錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備以高效、安全為核心，就會有強(qiáng)勁的競爭力，這是產(chǎn)品具有發(fā)展前途的根本。國內(nèi)履帶式液壓驅(qū)動底盤的發(fā)展趨勢1.2本次設(shè)計的意義、目的MZ120型非旋轉(zhuǎn)推進(jìn)型型液壓錨桿鉆機(jī)的主梁結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)、主要零部件的設(shè)計是整個設(shè)計的基礎(chǔ)和重要組成部分。主梁結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)設(shè)計的

19、優(yōu)劣直接關(guān)系到其它部件的設(shè)計和進(jìn)一步對整機(jī)的科學(xué)性、合理性、安全性和可實(shí)現(xiàn)性的正確分析。合理的全面的主梁結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)的設(shè)計將是設(shè)計任務(wù)順利完成的保證。而設(shè)計中對先進(jìn)性的要求決定了整個設(shè)計的層次和要求。主梁結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)的設(shè)計主要的是對MZ120型旋轉(zhuǎn)沖擊型液壓錨桿鉆機(jī)進(jìn)行正確的分析，從而提出切實(shí)可行的設(shè)計方案，對整體參數(shù)、主梁結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)布置、主要零部件進(jìn)行設(shè)計計算。 本次設(shè)計的技術(shù)難點(diǎn)及分析本次設(shè)計主要是針對底盤的設(shè)計，滿足設(shè)計技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求的同時，還要進(jìn)一步簡化、優(yōu)化。所以此部分的設(shè)計是本次設(shè)計的難點(diǎn)。將底盤的設(shè)計分為以下兩個部分：1.行走架的設(shè)計；2.行走架的尺寸參數(shù)的選擇

20、。根據(jù)行走架的運(yùn)動特點(diǎn)，將行走架的運(yùn)動分析轉(zhuǎn)化為履帶架和車架的幾個工作的運(yùn)動分析。設(shè)計時我采用了履帶式液壓挖掘機(jī)的行走部分的設(shè)計方法，對行走架的運(yùn)動進(jìn)行了合理的分析和計算從而得到這幾個鉸點(diǎn)的正確位置，然后對相應(yīng)的尺寸參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。對于底盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計：1.采用非回轉(zhuǎn)行走底盤，可實(shí)現(xiàn)全方位的鉆孔；2.履帶行走系統(tǒng),主要是借鑒了液壓挖掘機(jī)中已經(jīng)相當(dāng)成熟履帶行走技術(shù)。1.3 完成設(shè)計課題采用的方法完成課題主要采用的手段包括：數(shù)學(xué)計算、幾何計算、計算機(jī)繪圖等；方法包括比擬法、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計、傳統(tǒng)設(shè)計方法。首先對整機(jī)所要求的技術(shù)目標(biāo)分析，再對機(jī)體中具有決定作用的重要部件進(jìn)行正確分析，發(fā)現(xiàn)整個設(shè)計中的技術(shù)難

21、點(diǎn)和解決問題的核心，從而找出相應(yīng)的克服問題的方法，最終解決問題。本次設(shè)計我完成的課題有：錨桿鉆機(jī)的底盤、下車架位置的布置的設(shè)計；錨桿鉆機(jī)的夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計；錨桿鉆機(jī)的生產(chǎn)制造、使用技術(shù)及說明。鑒于本人水平有限，設(shè)計中難免存在著問題，懇請老師同學(xué)批評指正。2.各部分方案的選擇2.1行走系統(tǒng)（底盤）的設(shè)計與選型履帶行走系包括機(jī)架、行走裝置和懸架三部分組成。機(jī)架式全機(jī)的骨架，用來安裝所有的總成和部件，使全機(jī)成為一個整體。行走裝置是用來支持機(jī)體，把發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的驅(qū)動扭矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槁膸焦こ虣C(jī)械工作與行駛所需的驅(qū)動力和前后運(yùn)動。本機(jī)采用履帶行走裝置，履帶行走裝置比輪胎的接地面積大，接地比壓小，

22、整機(jī)穩(wěn)定性好，而且在履帶的支撐面上大多制有履刺，可以深入土內(nèi)，因此比輪胎式行走裝置的附著牽引性能和通過性能都好得多。履帶行走裝置的越野性能好，爬坡能力大，轉(zhuǎn)彎半徑小，機(jī)動靈活，零件都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。鉆機(jī)底盤一般為液壓驅(qū)動、剛性連接式車架。底盤主要包括車架及行走裝置， 車架為框架焊接結(jié)構(gòu)，上面有發(fā)動機(jī)、油水散熱器、燃油及液壓油箱、操縱裝置等的安裝支架；行走裝置主要由驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪、支重輪、托鏈輪、履帶總成、履帶張緊裝置及行走減速機(jī)、縱梁組成(圖2-1) 。圖2-1 行走裝置結(jié)構(gòu)圖1導(dǎo)向輪 2橡膠履帶 3張緊裝置 4支重輪 5驅(qū)動輪 6減速機(jī)行走裝置中左、右縱梁分別整體焊接后，與中間整體框架式車架用高

23、強(qiáng)度螺栓連接成為一個整體車架。車架后端可設(shè)置兩個蛙式支腿或兩個垂直的支腿， 有效降低支腿部分重量及簡化結(jié)構(gòu)，工作時支腿支起，增強(qiáng)整車的穩(wěn)定性。行走減速機(jī)一般選用進(jìn)口的內(nèi)藏式行星減速機(jī)(包括馬達(dá)) 或兩點(diǎn)式變量馬達(dá)減速機(jī)，可選日本帝人公司或其它廠家的產(chǎn)品，行走時能夠?qū)崿F(xiàn)行走快慢雙速， 輸出扭矩大、結(jié)構(gòu)緊湊。另外，在設(shè)計底盤前應(yīng)協(xié)調(diào)以下幾個方面工作：(1) 與發(fā)動機(jī)系統(tǒng)設(shè)計者和發(fā)動機(jī)罩設(shè)計者及其它相關(guān)人員協(xié)調(diào)相對安裝結(jié)構(gòu)布置形式尺寸及與車架的連接形式；(2) 支腿布置尺寸、具體結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足幾何相容，無機(jī)構(gòu)干涉現(xiàn)象；(3) 進(jìn)行車架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算并出具計算書；(4) 如有問題及時反饋，并與相關(guān)設(shè)計者協(xié)調(diào)

24、。（1）（2）（3）（4）形行走架，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度大，利用折彎加工。（5）2.2 潤滑系統(tǒng)的設(shè)計在添加鉆桿時，為了防止在擰緊鉆桿時由于擰緊力太大造成兩個鉆桿膠合的情況，必須在鉆桿絲扣上涂抹潤滑油。在卸下鉆桿時為了防止鉆桿絲扣腐蝕，也要在絲扣上涂抹潤滑油。在設(shè)計時，可以將此系統(tǒng)設(shè)計成自動潤滑系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率；也可以在設(shè)計時將其設(shè)計成人工手動潤滑系統(tǒng)，來簡化整機(jī)的結(jié)構(gòu)?？紤]到本設(shè)計的特點(diǎn)和要求，我們選擇人工潤滑的方式。如果想改進(jìn)，可以在本設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。各部分的方案確定如下：（一）、底盤采用履帶式底盤；（二）、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)；（三）、工作機(jī)構(gòu)主要有：擺動臂、主梁、動力頭等；（四）、動

25、力系統(tǒng)采用柴油機(jī)（主要為底盤行走提供動力）；（五）、控制系統(tǒng)主要是液壓控制系統(tǒng)（如：動力頭沖擊頻率的控制、主梁傾斜角度的控制等）；（六）、傳動系統(tǒng)采用液壓傳動系統(tǒng)。3 整機(jī)參數(shù)的計算3.1 功率計算為了使設(shè)計的非開挖鉆機(jī)在結(jié)構(gòu)、工藝、工作效率、經(jīng)濟(jì)性等方面合理突出，在確定整機(jī)的參數(shù)時應(yīng)該符合以下條件：（1）滿足實(shí)際使用的要求；（2）適合生產(chǎn)商的制造條件；（3）充分利用發(fā)動機(jī)的工功率；（4）與國內(nèi)外同類型的產(chǎn)品相比較有較先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和可靠的工作性能。工作機(jī)構(gòu)進(jìn)給力的計算鉆桿在鉆進(jìn)過程中，鉆桿切削泥土所需的軸向壓力為，其中 (3-1) 參看鉆孔機(jī)械設(shè)計，而巖石堅固系數(shù)。按照鉆機(jī)要求的最大直徑

26、，最大的巖石堅固系數(shù)計算，這時取mm，取。粗略的進(jìn)給力按計算，可以滿足施工的要求?；剞D(zhuǎn)扭矩的計算 鉆頭在鉆進(jìn)過程中破碎巖石所需的扭矩為 (3-2) 式中： -鉆頭直徑 -旋轉(zhuǎn)速度v-鉆進(jìn)速度 -巖石的硬度極限 （常用25,50,100,150） =65 MP 則 故回轉(zhuǎn)扭矩按6000設(shè)計。整機(jī)功率的計算鉆機(jī)功率的分配情況如圖3-1所示。由于錨桿鉆機(jī)有在工作時不行走，行走時不工作的特點(diǎn)，且其在工作時的功率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其在行走時的功率。所以整機(jī)功率只要滿足其在工作時的功率就可以了。a. 動力頭功率動力頭所需的功率：（取功率系數(shù)為0.95）b.求進(jìn)給馬達(dá)的功率 拖動進(jìn)給拖板所需的功率 則進(jìn)給馬達(dá)輸出的

27、功 c.求柴油機(jī)功率 除了以上的功率消耗外，還有泥漿泵、土錨裝置馬達(dá)、支架液壓缸、轉(zhuǎn)向馬達(dá)等消耗的功率。雖然他們不會同時工作，但是在計算時應(yīng)該考慮到液壓系統(tǒng)功率的損耗和機(jī)械損失，適當(dāng)?shù)膶l(fā)動機(jī)的功率進(jìn)行放大。則 其中; k為放大系數(shù)，取k=1.25另外，考慮到電動機(jī)要有10%左右的功率儲備，則柴油機(jī)的額定功率為：發(fā)動機(jī)液壓泵進(jìn)給馬達(dá)鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)液壓缸夾緊機(jī)構(gòu)動力頭馬達(dá)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)行走馬達(dá)行走系統(tǒng)圖3-1 鉆機(jī)功率流程3.2 柴油機(jī)的選擇本次設(shè)計的鉆機(jī)由于使用范圍廣、作業(yè)環(huán)境多樣、工作地點(diǎn)的流動性較大，為了防變施工，提高工作效率、降低運(yùn)輸成本，本機(jī)的動力源采用柴油機(jī)。根據(jù)柴油機(jī)的性能和鉆機(jī)的工作要求，以

28、及上述鉆機(jī)所需功率的大小，本機(jī)采用廣西玉柴機(jī)器集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的YC6108ZGB系列柴油機(jī)。機(jī)型特點(diǎn)：YC6108ZGB系列柴油機(jī)是中德合作的典范，具有高技術(shù)含量、高性能指標(biāo)、高可靠性，是國際先進(jìn)水平的新一代柴油機(jī)。先進(jìn)的設(shè)計理念和精確的加工技術(shù)，使柴油機(jī)噪聲更低。采用先進(jìn)的渦輪增壓技術(shù)及先進(jìn)的燃燒系統(tǒng)匹配技術(shù),排放滿足GB 20861-2007非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值和測量方法第階段限值（等同歐標(biāo)準(zhǔn)）。  表3-1 主要技術(shù)參數(shù)型號（代號）YC6108ZGB型式立式、直列、水冷、四沖程、直噴進(jìn)氣方式增壓氣缸缸徑×行程（mm）6-108×

29、;132活塞總排量（L）7252壓縮比17.5:1標(biāo)定功率/轉(zhuǎn)速（kW/r/min）150/2400最大扭矩/轉(zhuǎn)速（Nm/r/min）770/15001800全負(fù)荷最低燃油耗(g/kW.h)210調(diào)速率8冷啟動性能（）不帶冷啟動裝置-15°，帶冷啟動裝置-40°全負(fù)荷最大煙度（Bosch）2.0排放水平GB 20861-2007第階段噪聲限值dB（A）114凈質(zhì)量(kg)6503.3主要外形參數(shù)的計算主要參數(shù)的計算根據(jù)YM160型液壓土錨步履式土錨鉆機(jī)的部分結(jié)構(gòu)參數(shù)，全面考察國內(nèi)外鉆孔機(jī)械的參數(shù)，考慮機(jī)器的先進(jìn)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系，擬定了本機(jī)的主要參數(shù)。計算指標(biāo)：機(jī)

30、重G尺寸參數(shù)： 為各種線向尺寸經(jīng)驗(yàn)系數(shù)面積參數(shù)： 為各種面積尺寸經(jīng)驗(yàn)系數(shù)體積參數(shù)： 為各種體積尺寸經(jīng)驗(yàn)系數(shù)各部分重量： 為各部分重量系數(shù)機(jī)體重心與回轉(zhuǎn)中心距離： 機(jī)體重心離地面高度： 、機(jī)體重心位置系數(shù)發(fā)動機(jī)功率： 液壓功率： 以上公式出自單斗液壓挖掘機(jī)P46公式，其中各個系數(shù)參考P47“機(jī)體尺寸和工作尺寸經(jīng)驗(yàn)系數(shù)表” 。首先根據(jù)現(xiàn)有的非開挖鉆機(jī)估計計算指標(biāo)機(jī)重： G=5t則可計算得其它參數(shù)：輪距：履帶長度：軌距：輪距、履帶長度、軌距允許增加10%。所以確定輪距，軌距，履帶長度需要設(shè)計出驅(qū)動輪和導(dǎo)向輪后才能具體確定。轉(zhuǎn)臺總寬： 底盤的離地間隙：前部離底盤中心： 履帶總高： 底架離地間隙： 履帶

31、帶寬： 重量參數(shù)：底盤重量： 工作裝置重量： 機(jī)體重心離地面高度： 功率參數(shù)：發(fā)動機(jī)功率： 液壓功率：機(jī)重G以kN計算。發(fā)動機(jī)功率： 液壓功率：各項技術(shù)參數(shù)1.推拉力：大于120KN；2.輸出扭矩：大于6000 N.m；3.動力頭工作行程：>2800mm；4.動力頭轉(zhuǎn)速：0 200rpm；5.鉆進(jìn)速度： 0.5 1.5m/min；6.鉆孔直徑：35 60mm；7.行走速度（km/h）：前進(jìn)（0-15.6）后退（0-10.6）各有三個檔位；8.爬坡能力>30º。4. 履帶底盤的設(shè)計履帶式行走裝置由“四輪一帶”（即驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪、支重輪、托輪、以及履帶），張緊裝置和緩沖彈簧，

32、行走機(jī)構(gòu)，行走架等組成。履帶工作條件惡劣，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度、耐磨性好、質(zhì)量輕以減少材料的消耗量，并減輕履帶運(yùn)行時的動載荷，要求履帶能和地面有很好的附著性能，又要考慮減少行駛及轉(zhuǎn)向的阻力。由于橡膠履帶具有對路面破壞小、噪音低、速度快、振動小、接地比壓小、牽引力大，可以減少地面對機(jī)械的沖擊等優(yōu)點(diǎn)，所以本機(jī)主要使用橡膠履帶。而在惡劣環(huán)境中或在野外作業(yè)時可以使用鋼制履帶以適應(yīng)惡劣的工況。4.1 履帶行走系統(tǒng)的設(shè)計 履帶寬度和支撐面長度選擇履帶寬度b和履帶支承面長度一般按總體設(shè)計及工作條件要求的平均接地比壓確定：(4-1) 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計式中：G機(jī)重 b履帶寬度 根據(jù)工程機(jī)械底盤構(gòu)造

33、與設(shè)計圖2-83取b=400mm 平均接地比壓 一般工程機(jī)械平均接地比壓為則 取計算所得的應(yīng)滿足轉(zhuǎn)向要求： （4-2參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計式中：支撐面長度， B履帶軌距，圓整取1400mm 附著系數(shù)， f滾動阻力系數(shù)，f=0.050.06 根據(jù)工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計取=0.5 所以滿足轉(zhuǎn)向要求。與b的合理配合，對提高底盤的牽引附著性能有較大的影響，通用的工程機(jī)械為0.180.22 所以，履帶的寬度、支撐面的長度選擇合適，即b=400mm =2100mm。 履帶節(jié)距的計算履帶節(jié)距隨自重G的增加而線性增大，通常為： 選擇節(jié)距除考慮機(jī)重外，尚需考慮接地壓力分布和行駛不均勻性。加大節(jié)距有利于接地壓

34、力均勻。按我國履帶式工程行走機(jī)構(gòu)圖四輪一帶規(guī)定，全部履帶工程機(jī)械用四種節(jié)距：173、203、206、228.5，作為一個系列，從中選擇節(jié)距為173mm。 履帶板結(jié)構(gòu)的選擇選擇三角形履帶板，因?yàn)槿切温膸О蹇稍谡訚傻厣舷缕?，三角齒可造成階梯，使錨桿鉆機(jī)可在30°40°陡坡上行駛 履帶的校核1. 履帶的計算工況整機(jī)在斜坡上工作時，一側(cè)履帶所能傳遞的最大驅(qū)動力，取決于土壤的附著條件，即：式中：附著系數(shù)，取=1.0 A考慮在斜坡上工作時，整機(jī)重量在一側(cè)履帶上分配系數(shù)，取A=0.752. 履帶的剪切強(qiáng)度根據(jù)本機(jī)工作要求，采用組合式履帶。可以驗(yàn)算銷子的剪切、銷與銷套之間的擠壓強(qiáng)度、銷子

35、的抗彎強(qiáng)度等，但這些設(shè)計無實(shí)際意義，因?yàn)槁膸У闹饕茡Q形式是磨損，強(qiáng)度是很富裕的。因此，以下驗(yàn)算履帶銷剪切強(qiáng)度：（4-3） 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計履帶銷材料為20Mn，該材料的剪切強(qiáng)度為275因?yàn)?，所以履帶銷的剪切強(qiáng)度滿足要履帶總成聯(lián)系尺寸如下表：表4-1履帶總成聯(lián)系尺寸表 單位(mm)安裝尺寸外形尺寸配合尺寸FGEXABChdddd14012082604692126203029.53040取自工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計P314表2-8-33. 校核軌鏈節(jié)的抗拉強(qiáng)度對于鋼制履帶，履帶板應(yīng)驗(yàn)算其拉伸應(yīng)力，危險截面是銷孔的最窄處：(4-4) 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計式中：R軌鏈節(jié)高度，取R=69

36、mm； r齒谷半徑，r=23.4mm; 履帶板在銷孔最窄處的厚度，取=7mm 軌鏈節(jié)的材料為40Mn，該材料的許用拉伸應(yīng)力為 參看機(jī)械設(shè)計手冊第一卷第三篇3-2因?yàn)椋?所以，履帶的抗拉強(qiáng)度滿足要求。4.2 驅(qū)動輪的設(shè)計驅(qū)動輪的設(shè)計主要包括齒形的設(shè)計，驅(qū)動輪尺寸的確定以及強(qiáng)度校核。1.驅(qū)動輪的齒形設(shè)計發(fā)動機(jī)的動力通過驅(qū)動輪傳給履帶，因此，對驅(qū)動輪的要求是與履帶嚙合正確，傳動平穩(wěn)，并且當(dāng)履帶因銷套磨損而伸長后仍能很好嚙合。按齒面形狀，驅(qū)動輪齒形可分為凸形，直線形和凹形齒形三種。目前履帶工程機(jī)械多采用后兩種。驅(qū)動輪用來驅(qū)動履帶，輪齒工作時受履帶銷套反作用的彎曲壓應(yīng)力，并且輪齒與銷套之間有磨料磨損。因

37、此驅(qū)動輪應(yīng)選用淬透性好的鋼材，通常用50Mn，45SiMn，中頻淬火、低溫回火，硬度應(yīng)達(dá)到HRC5558。一般來講，對驅(qū)動輪齒形的要求為：1.使履帶節(jié)銷順利地進(jìn)入和退出嚙合，減少接觸面的沖擊應(yīng)力；2.齒面接觸應(yīng)力應(yīng)小，以減少磨損；3.當(dāng)履帶節(jié)距因磨損而增大時，履帶節(jié)銷與驅(qū)動輪齒仍能保持工作，不至脫鏈。本設(shè)計采用典型的“三圓弧一直線”型齒形。 驅(qū)動輪主參數(shù)的確定由于所選用的履帶的節(jié)距為173mm，所以驅(qū)動輪的節(jié)距也為173mm。繞在驅(qū)動輪上的履帶板數(shù)目增加，使履帶運(yùn)動速度均勻性較好，鉸鏈摩擦損失減小，但使驅(qū)動輪直徑增大，引起底盤高度及重量增加。一般在1215之間，可以為整數(shù)，也可以為0.5的倍數(shù)

38、。為增加驅(qū)動輪的使用壽命，一般取.設(shè)驅(qū)動輪齒數(shù)Z=23，則履帶的當(dāng)量齒數(shù)=11.5由于驅(qū)動輪節(jié)圓半徑（4-5） 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計所以： 驅(qū)動輪節(jié)圓直徑： 取履帶銷套直徑： d=40mm則 驅(qū)動輪齒根圓直徑：驅(qū)動輪齒頂圓直徑：齒谷半徑： 齒谷距離：所以：驅(qū)動輪的節(jié)距： 驅(qū)動輪的齒數(shù)：Z=23 驅(qū)動輪的節(jié)圓半徑： 銷套直徑：d=40mm驅(qū)動輪圖如圖4-1所示圖4-1 驅(qū)動輪圖 驅(qū)動輪的強(qiáng)度校核1.彎曲強(qiáng)度計算驅(qū)動輪的計算載荷與履帶一樣，取一側(cè)所傳遞的最大驅(qū)動力，因地面附著條件限制，取,并假定扭矩只有一個齒傳遞。驅(qū)動輪輪齒抗彎強(qiáng)度為：（4-6） 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計式中：h齒高， 抗

39、彎截面系數(shù)， 其中b為驅(qū)動輪的寬帶，取b=34mm； 所以，驅(qū)動輪的彎曲強(qiáng)度滿足要求。2. 擠壓應(yīng)力計算驅(qū)動輪輪齒齒面擠壓強(qiáng)度：（4-7） 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計式中：b驅(qū)動輪輪齒寬帶，b=50mm； d履帶銷外套直徑，d=40mm；許用擠壓應(yīng)力，；則 所以，驅(qū)動輪的擠壓強(qiáng)度滿足要求。4.3 支重輪的設(shè)計支重輪的設(shè)計主要包括支重輪外形尺寸的確定及其強(qiáng)度校核。1.支重輪外形尺寸的選擇非開挖鉆機(jī)重量通過支重輪傳給地面，工作時如地面不平它將經(jīng)常受到?jīng)_擊，所以支重輪所受載荷較大。支重輪的工作條件也較惡劣，經(jīng)常處于塵土中有時還浸泡于泥水之中，故要求密封可靠、輪圈耐磨。支重輪輪體常用35Mn或者50M

40、n制造。輪面淬火硬度應(yīng)達(dá)到HRC48-57。采用滑動軸承較多，并用浮動油封防塵。目前國內(nèi)，外履帶工程機(jī)械支重輪的結(jié)構(gòu)形式，有直軸式和凸肩式兩種，直軸式結(jié)構(gòu)簡單，零件少，工藝性好，但承受軸向力稍差，適用于挖掘機(jī)類工況。支重輪軸是不轉(zhuǎn)動的，通過兩端軸座固定在履帶架上。支重輪輪體分兩段焊接而成，輪外端面中心設(shè)有油孔，用以加入潤滑油，潤滑軸承。支重輪輪內(nèi)壓裝有軸套，其軸套是雙金屬式的，即耐磨、強(qiáng)度又高。軸兩端有密封軸圈。 選擇支重輪的尺寸履帶式機(jī)械為了使接地比壓均勻分布，支重輪數(shù)目最好等于履帶支承區(qū)段的履帶板數(shù)，即支重輪間距（履帶節(jié)距）。但支重輪太小了，滾動阻力就增加，因此一般取，通常，支重輪直徑與履

41、帶節(jié)距之比大致為。因此，選擇支重輪的尺寸如表3-1所示，支重輪的結(jié)構(gòu)圖如圖4-2所示圖4-2 支重輪結(jié)構(gòu)圖表4-2 支重輪的結(jié)構(gòu)尺寸/mm安裝尺寸外形尺寸配合尺寸特型尺寸ABCELKDF300240120323352101885565180155 支重輪的強(qiáng)度校核 為了減少支重輪的磨損，輪緣對履帶的接觸應(yīng)力應(yīng)按下式計算（4-8） 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計式中：b支重輪輪緣寬度，b=120mm； r支重輪半徑，r=77.5mm； n支重輪個數(shù)，n=8； 所以，支重輪與軌鏈節(jié)間的接觸應(yīng)力滿足要求。 支重輪軸的校核支重輪的最大徑向載荷是錨桿鉆機(jī)跨越障礙時的工況，此時每側(cè)的一個支重輪承受整機(jī)總重量，

42、即一個支重輪上的最大徑向載荷為整機(jī)重量的一半，支重輪軸按此時計算彎曲強(qiáng)度。（軸的直徑d=40mm）支重輪軸的內(nèi)力分析圖如圖4-3所示。12.5KN 12.5KN 12.5KN 12.5KN 圖4-3 支重輪軸的內(nèi)力分析圖支座反力：最大彎矩： 許用彎曲強(qiáng)度，支重輪軸采用40Cr鋼，。則所以，支重輪軸的強(qiáng)度滿足要求。.支重輪滑動軸承驗(yàn)算因?yàn)殄^桿鉆機(jī)是低轉(zhuǎn)速，沖擊載荷大，支重輪軸承宜采用滑動軸承，按滑動軸承一般方法計算。軸承的計算應(yīng)考慮經(jīng)常載荷，而不考慮偶爾承受的最大載荷，支重輪上所受載荷各輪不相等，通常按壓力中心移動后受力最大的一個計算。根據(jù)支重輪軸的尺寸來確定其滑動軸承的尺寸為：d=55mm ；

43、 D=60mm ； B=110mm；支重輪軸在一般情況下是平均受力，每個支承力為5.88KN，在極限情況下，十個支重輪總的受力為29.4KN,但在極限情況下，一個支重輪的受力是一般情況下的二倍，即為F=5.88KN,即支重輪軸承上的徑向力F=5.88KN。支重輪軸承的驗(yàn)算，根據(jù)徑向滑動軸承的計算。軸承所受徑向載荷： 軸徑轉(zhuǎn)速： 式中：v非開挖鉆機(jī)最高速度； R為支重輪半徑 驗(yàn)算軸承平均壓力： 即式中：b軸承的寬度; 軸瓦材料的許用應(yīng)力軸承平均壓力滿足要求。2) 驗(yàn)算軸承PV值 式中：V軸頸圓周速度; 軸承材料的PV許用值軸承PV值滿足要求。驗(yàn)算滑動速度 式中： 滑動速度滿足要求4.4 拖鏈輪的

44、設(shè)計托輪用來承托上部履帶，不讓它下垂過多，以減少運(yùn)動時的跳振現(xiàn)象同時引導(dǎo)上部履帶運(yùn)動方向，防止它側(cè)向滑落。托輪的形式同支重輪很相似，但承受的力量比較小，工作條件較好，所以結(jié)構(gòu)比較簡單，尺寸較小。托輪通過兩個圓錐滾子軸承裝在托輪軸上，托輪和軸之間的空間充有潤滑油，并用浮動密封保證密封。軸端有注油孔，平時用螺塞堵住。托輪的兩端用端蓋蓋住，托輪軸的外端夾緊在托輪架上，內(nèi)端無支撐而成懸臂狀態(tài)。托輪架用螺栓固定在車臺架上方。其結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。 圖4-4 拖鏈輪結(jié)構(gòu)圖托輪通常不進(jìn)行計算，僅根據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選用。因托鏈輪可以與支重輪相同。所以，本設(shè)計所選用的托輪的尺寸如表4-3所示：表4-3 拖鏈輪的結(jié)構(gòu)尺

45、寸/mm安裝尺寸外形尺寸配合尺寸特性尺寸浮封表號浮封膠圈表號軸承型號ABDC7010AC96502901505080821204.5 導(dǎo)向輪的設(shè)計 導(dǎo)向輪的參數(shù)選擇導(dǎo)向輪的功用是支撐履帶和引導(dǎo)履帶正確的卷繞，可以防止跑偏或者越軌。同時它與張緊裝置一起使履帶保持一定的張緊度，并緩和道路傳來的沖擊力，減少履帶在運(yùn)動過程中的調(diào)整跳振現(xiàn)象。履帶運(yùn)動過程中的跳振會導(dǎo)致沖擊載荷和額外功率消耗，加快履帶銷和銷孔之間的磨損。當(dāng)履帶遇到障礙時，張緊裝置可以讓導(dǎo)向輪后移一些，免得履帶過于局部張緊。另外，導(dǎo)向輪同時起到支重輪的作用，這樣可以增加履帶對地面的接觸面積，減少比壓。導(dǎo)向輪的論面大多做成光面，中間有擋肩環(huán)作

46、為導(dǎo)向用，兩側(cè)的環(huán)面則能起支重輪的作用。導(dǎo)向輪的中間擋肩環(huán)應(yīng)有足夠的高度，兩側(cè)邊的斜度要小。導(dǎo)向輪與最靠近的支重輪距離愈小則導(dǎo)向性能愈好。本次設(shè)計所選導(dǎo)向輪聯(lián)系尺寸如表4-4所示：表4-4 導(dǎo)向輪的聯(lián)系尺寸/mm安裝尺寸外形尺寸配合尺寸特性尺寸ABDEF335300590160556555082本設(shè)計所采用的導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)是中部具有凸緣的整體滾動，凸緣部分正好卡在履帶的左右履帶節(jié)之間。導(dǎo)向輪通過一對帶雙金屬襯套的滾動軸承裝在導(dǎo)向輪軸上，軸承的形成和固定方式與支重輪相同。導(dǎo)向輪軸的兩端裝在左右軸和導(dǎo)向輪之間的空腔中充滿潤滑油，軸端有油孔，平時用螺塞堵住。支撐滑塊左右的通過叉臂裝著張緊裝置。導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)

47、如圖4-5所示：圖4-5 導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)圖導(dǎo)向輪軸的校核導(dǎo)向輪常用40Cr鋼制造，調(diào)質(zhì)處理硬度HB285321，軸通常不轉(zhuǎn)動，采用滑動軸承。導(dǎo)向輪的材料軸按整機(jī)倒檔行駛條件計算彎曲應(yīng)力。整機(jī)發(fā)出的為地面附著條件所允許的驅(qū)動力，可近似地認(rèn)為導(dǎo)向輪上下兩處履帶平行，則導(dǎo)向輪軸的計算載荷為：。導(dǎo)向輪軸的彎矩圖如圖4-6所示。0.75G A BA B圖4-6 導(dǎo)向輪軸的內(nèi)力分析圖最大彎矩：抗彎截面系數(shù)：許用彎曲應(yīng)力： 則，所以，導(dǎo)向輪軸的彎曲應(yīng)力滿足強(qiáng)度要求。4.6 導(dǎo)向輪張緊裝置的設(shè)計張緊裝置如圖4-7圖4-7 張緊裝置 彈簧參數(shù)的的確定緩沖彈簧預(yù)緊力： 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計緩沖彈簧工作行程終了時

48、的壓縮力： 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計緩沖裝置工作行程需考慮履帶和驅(qū)動輪卡入石塊時能脫離嚙合，即工作行程為： 參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計式中：驅(qū)動輪齒頂圓直徑； 驅(qū)動輪齒根圓直徑 圓柱螺旋壓縮彈簧的設(shè)計前置滑動式張緊裝置緩沖彈簧系數(shù)的確定，根據(jù)工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計可知：旋繞比在4左右。由機(jī)械設(shè)計表16-6常用旋繞比C值，在此取=5，根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊第三卷彈簧常用材料選取熱軋鋼GB1222，牌號為60CrMnA。切變模量：G=78彈性模量：E=196推薦硬度范圍：HRC4752推薦溫度范圍：-40曲度系數(shù)：K= 參看機(jī)械設(shè)計1. 初步設(shè)定緩沖彈簧的中徑D=120mm，根據(jù)C估取彈簧絲直徑d=1

49、6mm，根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊第三卷查得60CrMnA彈簧的許用切應(yīng)力為710.2. 根據(jù)機(jī)械設(shè)計P126式（3-5） 式中：緩沖彈簧工作行程終了時的最大壓縮力； K曲度系數(shù)； C旋繞比； 許用切應(yīng)力在此處取彈簧標(biāo)準(zhǔn)直徑d=16mm。3. 彈簧的工作圈數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計表16-5，彈簧的實(shí)際工作條件選取彈簧圈數(shù)n=12.5。根據(jù)機(jī)械設(shè)計普通圓柱螺旋彈簧尺寸系列表16-5及普通圓柱螺旋壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸計算公式表16-4得彈簧系數(shù)：彈簧工作圈數(shù)：n=12.5彈簧中徑：彈簧內(nèi)徑：彈簧外徑：彈簧節(jié)距：彈簧自由度：，取。 參看機(jī)械設(shè)計4.7行走機(jī)構(gòu)、行走架的設(shè)計 行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計行走機(jī)構(gòu)采用力士樂有限公司生產(chǎn)的G

50、FT型內(nèi)藏式減速行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)，它可以滿足錨桿鉆機(jī)的行走要求，即運(yùn)輸工況和牽引工況要求。運(yùn)輸工況時，小扭矩大轉(zhuǎn)速；牽引工況時，大扭矩小轉(zhuǎn)速的要求。下車架的設(shè)計由于X型車架剛性好、質(zhì)量輕所以將下車架選為X型車架，根據(jù)算好的參數(shù)可以確定下車架基本尺寸數(shù)據(jù)如下圖4-8所示：4-8下車架結(jié)構(gòu)圖底架自重G1 = 2.1t轉(zhuǎn)臺以上重量G2= 2.9t鉆進(jìn)阻力 W= 120kN輪距A=2m軌距B=1.4m底架長a= 1.35 m底架寬b= 1.2m履帶行走裝置底架等結(jié)構(gòu)件通常按作業(yè)時的最大載荷進(jìn)行強(qiáng)度計算。假定轉(zhuǎn)臺傳來的作用力為集中載荷，回轉(zhuǎn)支撐圈的剛度不予考慮，底架、橫梁均視為簡支梁按彎曲進(jìn)行強(qiáng)度校核。 底架的設(shè)計及校核底架等均為四點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，每一個支點(diǎn)的最大反力假定有一點(diǎn)不工作，及按三點(diǎn)支撐計算。假定由ABC三點(diǎn)支承，動臂方向垂直于BC兩點(diǎn)連線。轉(zhuǎn)臺以上重量和工作裝置的外載荷合力作用在M點(diǎn)。支撐點(diǎn)A的反力為B、C處的支反力相等為M點(diǎn)的作用力為危險截面的彎矩為：計算