V 摘 要 履帶式錨固鉆機組要是由回轉(zhuǎn)器 、 推進(jìn)架、鉆機步履機構(gòu)、鉆機機架、鉆機操縱臺管路等相應(yīng)的部件組成。履帶式錨固鉆機組要用于目前地鐵、高層建筑、機場及其他需要深基坑進(jìn)行錨固、旋噴、降水等相應(yīng)的作業(yè)。在此次的論文課題中，我在屠德剛老師的指導(dǎo)下，對鉆機的結(jié)構(gòu)布局、其動力回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)的運作等方面有了很大的認(rèn)識，通過 CAD 等制圖軟解的輔助，更加形象的刻畫了履帶式錨固鉆機的總體以及液壓系統(tǒng)，通過資料的查詢，對其動力系數(shù)和相應(yīng)的各項參數(shù)指標(biāo)了解有著本質(zhì)的提升。在分析運動及設(shè)計結(jié)構(gòu)時，要把產(chǎn)品的外型也 要考慮在鉆機設(shè)計中。通過這幾個月的學(xué)習(xí)、查詢本人熟悉了解履帶式錨固鉆機的工作原理以及各部件，了解其組成、如何工作及連接關(guān)系，對各部件的材質(zhì)有了相應(yīng)的了解。做到了鉆機布局合理美觀、安裝使用方便。 關(guān)鍵詞 ： 履帶式錨固鉆機 鉆機步履機構(gòu) 液壓系統(tǒng) VI Abstract Rawler type anchor drill unit if the gyrator, propulsion, drill steps institutions, drill rack, drill control console of corresponding parts such as pipeline. Crawler type anchor drill unit to be used for the subway, high building, airport and other need to anchor deep foundation pits, jet grouting, precipitation, etc. The corresponding operations. In the thesis topic, I under the guidance of the teacher Tu, structure layout, the power of drilling rig rotary structure, hydraulic systems understanding of the operational aspects had the very big through CAD and other drawing soft solution of the auxiliary, more image depicts the crawler anchorage overall as well as the hydraulic system of drilling rig, through the data query, the power coefficient and corresponding parameter indicators to know has the nature of ascension. On the analysis of the movement and structure design, to product appearance also want to consider in the rig design. Through this a few months of learning, inquiry I understanding of crawler anchor drilling machine working principle and parts, understand its composition, how to work and connection relationship, have the corresponding knowledge of parts material. Did it drill rational layout and beautiful, easy installation and use. Keywords: Caterpillar anchoring drill rig Drill steps institutions The hydraulic system VII 目 錄 摘 要 . V Abstract . VI 目 錄 .VII 1 緒論 . 1 1.1 鉆機主要用途 . 1 1.2、主要技術(shù)參數(shù) . 3 13、主機垂直狀態(tài)： 3200 2200 5000 . 4 2 鉆機的總體傳動設(shè)計 . 5 2.1、 總體傳動設(shè)計 . 5 3 動力頭（回轉(zhuǎn)器）設(shè)計 . 8 3.1. 動力頭介紹 . 8 3.2. 設(shè)計要求 . 8 3.3 設(shè)計步驟 . 8 3.4 設(shè)計方案的分析與確定 . 8 3.5 主要零部件的結(jié)構(gòu)及其選用 . 9 3.5.1. 各軸在動力頭中的位置 . 9 3.5.2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 9 3.5.4. 軸的支承方式及軸承的選用 . 9 3.6 設(shè)計及校核 . 10 3.6.1 功率及轉(zhuǎn)速計算 . 10 3.6.2 齒輪校核 . 10 3.7 典型工藝編制 . 13 3.7.2 箱體（ MDL80D-2-33） . 16 4 液壓設(shè)計計算及說明 . 18 4.1 液壓原理的設(shè)計 . 18 4.1.1 加壓提升油路設(shè)計思路 . 18 4.1.2 起塔油路的設(shè)計思路 . 18 4.1.3 支腿油路的設(shè)計思路 . 18 4.1.4 主油路的設(shè)計思路 . 18 4.2 液壓系統(tǒng)的計算 . 19 4.2.1 實際參數(shù)的計算 . 19 4.2.2 液壓系統(tǒng)中主油路的校 驗 . 26 4.3 熱平衡計算 . 29 4.3.2 雙聯(lián)泵 CBTL-F410/F410-AFP . 30 4.3.3 小泵 CBW-F203-AFP. 31 5 泵站的設(shè)計 . 32 5.1 泵站的介紹及作用 . 32 VIII 5.2 泵站的組成 . 32 5.2.1 油泵及電動機 . 34 5.2.2 散熱器 . 34 5.2.3 油箱 . 34 5.2.4 空氣濾清器 . 36 5.2.5 過濾器 . 36 6 操縱臺的設(shè)計 . 37 6.1 操縱臺的介紹及作用 . 37 6.2 設(shè)計要求及步驟 . 37 7 管路附件 . 42 7.1 油管的種類及選擇 . 42 7.1.1 油管的種類 . 42 7.1.2 油管的選擇 . 42 8 推進(jìn)架中油缸的設(shè)計 . 46 8.1 油缸設(shè)計要點 . 46 8.2 設(shè)計要求 ： . 46 8.3 加壓提升油缸主要尺寸的確定： . 47 9 結(jié)論與展望 . 50 9.1 結(jié)論 . 50 9.2 展望 . 50 致謝 . 51 參考文獻(xiàn) . 52 履帶式錨固鉆機總體設(shè)計、液壓系統(tǒng)（泵站、操作臺、管路附件）設(shè)計 1 1 緒論 圖 1.1 型鉆機總圖 1. 固定架 2. 夾持卸扣裝置 3. 孔口導(dǎo)向裝置 4. 80 回轉(zhuǎn)器 5. 液壓馬達(dá) 6. 73 防松器 7. 單重分流器 (50 通徑 ) 8. 推進(jìn)架 9. 滑架 10. 變角機構(gòu) 11. 機架 12. 轉(zhuǎn)盤組件 13. 步履機構(gòu) 14. 支撐組件 圖 1.2 1.1 鉆機主要用途 該機主要部件均采用了最新的成組技術(shù)，再設(shè)計全新的液壓系統(tǒng)，使其成為一體， 關(guān)無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 鍵元件選用國內(nèi)名牌產(chǎn)品，全液壓控制，儀表顯示，操作方便靈活， 大大提高了工作效率，滿足了客戶需要。 該機屬于全液壓回轉(zhuǎn)器式 錨固工程鉆機，整機重量小于 6000 公斤。該鉆機適用城市中基坑支護(hù)和控制建筑物位移的錨固工程。鉆機是整體式，并且配有履帶行走底盤和夾持卸扣器。履帶底盤移動迅速，對中孔位置方便。夾持卸扣器可以自動拆卸鉆桿和套管，降低了工人的勞動強度，提高拆卸的效率。 MDL-80D 型履帶錨固鉆機性能穩(wěn)定，工作效率高，具有多用性，具備鉆進(jìn)復(fù)雜的地層和處理事故能力。它配套普通合金鉆頭等鉆具可進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；在硬巖層采用常規(guī)球齒鉆頭，進(jìn)行沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，高速成孔；與空氣壓縮機及氣動潛孔錘配套，在卵礫石等不穩(wěn)定地層，采用跟管鉆進(jìn)鉆具可進(jìn)行 跟套管鉆進(jìn)成孔，并增加了旋噴功能。 這臺鉆機主要有如下幾大特點 : 1、 全液壓控制、操作方便靈活、移位方便、機動性好、省時、省力。 2、 鉆機回轉(zhuǎn)器采用雙液壓馬達(dá)驅(qū)動，輸出扭矩大，回轉(zhuǎn)中心較同類的產(chǎn)品低，大大提高了鉆機鉆孔的平穩(wěn)性。 3、新型的變角機構(gòu)使對孔更加的方便，調(diào)節(jié)范圍變大，可以降低對工作面的要求。 4、針對客戶當(dāng)?shù)氐奶厥夤r，對散熱系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，確保液壓系統(tǒng)在室外溫度為40 C 時，最高溫度不超過 75 C。 5、配有專用跟管鉆進(jìn)鉆具（鉆桿、套管、偏心鉆頭等），在不穩(wěn)定地層用套管護(hù)壁開孔，常規(guī)球齒鉆頭 終孔。鉆進(jìn)效率高，成孔的質(zhì)量好。 6、鉆機主要適合于深基坑錨固支護(hù)，還可通過旋噴模塊的更換，使鉆機可以進(jìn)行旋噴施工。 履帶式錨固鉆機總體設(shè)計、液壓系統(tǒng)（泵站、操作臺、管路附件）設(shè)計 3 1.2、主要技術(shù)參數(shù) 圖 1.3 主要鉆進(jìn)方法：潛孔錘常規(guī)鉆進(jìn)、合金鉆進(jìn)、螺旋鉆進(jìn)。 1、鉆孔直徑（ mm）： 100 210 2、鉆孔深度（ m）： 60 100 3、鉆孔角度（）： 0 90 4、額定輸出扭矩 (Nm)： 4500 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 5、額定轉(zhuǎn)速（ r/min，正反轉(zhuǎn)）：檔 (低速檔 ) 6 20 36 60 (輸出扭矩 4610 N.M) 檔 (高速檔 ) 12 40 72 120 (輸出扭矩 1767 N.M) 6、額定提升力（ kN）： 60 7、額定給進(jìn)力（ kN）： 30 8、給進(jìn)行程（ mm）： 2800 9、滑移行程 (mm)： 900 10、動力：電動機， 30kW+11kW+1.5kW 11、重量（ kg）： 6000 12、爬破角度： 25 13、主機垂直狀態(tài)： 3200 2200 5000 14、主機水平狀態(tài)： 4800 2200 1900 (不裝固定架 ) 履帶式錨固鉆機總體設(shè)計、液壓系統(tǒng)（泵站、操作臺、管路附件）設(shè)計 5 2 鉆機的總體傳動設(shè)計 2.1、 總體傳動設(shè)計 傳動的類型有按工作原理分有機械式，電力式，流體式，磁力式；按運動方式分有定傳動比、變傳動比，變傳動比又分為有級和無級以及周期性規(guī)律變化等。但傳動方案選擇必須遵循以下的幾個原則 1： 1、綜合利用各類傳動方式： 電氣傳動用動力機驅(qū)動和控制系統(tǒng)；機械傳動是傳動裝置中支撐性的部件用于傳動比確定和精度要求較高的場合（本鉆機動力頭的設(shè)計就屬于這種情況）；液壓傳動不僅擔(dān)負(fù)了傳動功能同時也用于實現(xiàn)工作機部分的執(zhí)行機構(gòu)（本鉆機使用液壓系統(tǒng)一方面使桅桿豎立，動 力頭上下滑動，另一方面?zhèn)鲃咏o液壓馬達(dá)，提供動力頭的動力輸入和履帶的動作）；氣動多用于輔助性傳動場合。 2、功率是方案選擇的重要因素： 小功率滿足工作性能的前提下應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單，費用低廉；大功率為節(jié)能 和降低成本，則需要考慮傳動效率。 3、變速要求：能實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下的鉆進(jìn)。 4、標(biāo)準(zhǔn)化：各零件盡量標(biāo)準(zhǔn)化。 5、固定傳動比 對于固定傳動比的傳動優(yōu)先采用機械式傳動裝置： （ 1）合理安排傳動機構(gòu)順序。連桿機構(gòu)，凸輪機構(gòu)等通常設(shè)置在靠近工作機低速一級的一端；摩擦傳動，圓錐副等安排在高速端。 綜上，選用液壓傳動為主，由 泵站產(chǎn)生高壓油，進(jìn)入操縱臺的五路控制閥。高壓油通過控制閥的工作油路一路負(fù)責(zé)鉆機的快速鉆進(jìn)，一路負(fù)責(zé)鉆機一邊行走馬達(dá)行走、支腿油缸的工作以及動力頭的調(diào)速，另一路負(fù)責(zé)鉆機的另一邊行走馬達(dá)行走、支腿油缸的工作以及鉆機的慢速鉆進(jìn)和快速提升，還有一路負(fù)責(zé)鉆機旋噴施工時的起塔動作、慢速和調(diào)速提升，最后一路負(fù)責(zé)鉆機 自動拆卸鉆桿和套管 。 MDL-80D 型鉆機主要有如下幾個部件組成： 1、動力組件 動力組件由三臺電機分別帶動三組泵：其中一組是大雙聯(lián)泵，大泵是負(fù)責(zé)回轉(zhuǎn)器的快速回轉(zhuǎn)和快速提升。還有一組是小雙聯(lián)泵，是負(fù)責(zé)鉆機的回轉(zhuǎn) 、行走、分配、回轉(zhuǎn)器的加壓提升給進(jìn)。最后一組是小泵，是負(fù)責(zé)鉆機的起塔、滑架移動、調(diào)速給進(jìn)、支撐。鉆機開機時要注意三個電動機的轉(zhuǎn)向，其轉(zhuǎn)向要與電機后殼上或泵上的黃箭頭標(biāo)向一致，否則鉆機不能正常工作。 2、回轉(zhuǎn)器部分 回轉(zhuǎn)器由雙液壓馬達(dá)驅(qū)動，經(jīng)齒輪傳動變速，帶動主軸和前端鉆桿接頭正反轉(zhuǎn)，以此驅(qū)動下面的鉆桿旋轉(zhuǎn)。后面接有一個分流器，方便接氣、漿等介質(zhì) (見附圖回轉(zhuǎn)器示意圖 )。 回轉(zhuǎn)器箱體內(nèi)貯存有齒輪潤滑油，使用時應(yīng)經(jīng)常檢查油量是否足夠。 回轉(zhuǎn)器的上下移動是通過鏈條作用下實現(xiàn)的，當(dāng)鉆機工作一段時間 后，回轉(zhuǎn)器會因零件磨損而出現(xiàn)晃動情況，這時應(yīng)及時地松開鎖緊螺母，旋動回轉(zhuǎn)器與推進(jìn)架連接處的緊定無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 螺釘調(diào)整側(cè)面和底部的滑動間隙，然后重新固定螺母。但應(yīng)注意耐磨板間隙不可過緊。 3、推進(jìn)架部分 推進(jìn)架是支承孔口裝置、回轉(zhuǎn)器組件、加壓提升組件的部件。它通過鏈條帶動回轉(zhuǎn)器進(jìn)行上下進(jìn)給，連接的雙頭螺栓可能會因為震動等原因而松動，所以施工人員要注意檢查鏈條的松緊。 (見附圖推進(jìn)架示意圖、底部滑輪示意圖、滑動導(dǎo)輪組件示意圖、頂部滑輪示意圖 ) 4、變角機構(gòu)組件 變角機構(gòu)組件是支承推進(jìn)架的部件，在鉆機工作時，將撐桿將底架與推進(jìn)架 和滑架連接起來，這樣鉆機在鉆孔時，推進(jìn)架就不會產(chǎn)生晃動 5、卸扣裝置組件 卸扣裝置組件是用來上卸套管和鉆桿的，共有六個油缸為執(zhí)行元件。具體工作方法是，將所要拆卸的絲扣放在兩對卡瓦之間，將提升給進(jìn)手柄放處于浮動狀態(tài)，將分配閥處于正位，將卸扣手柄復(fù)位后再置于中位，夾緊前后兩對卡瓦，動力頭慢速反轉(zhuǎn)，松開主動鉆桿后，卸扣手柄上板到卸扣檔，重復(fù)幾次，拆卸完成。（見附圖選配件卸扣裝置示意圖） 6、履帶底盤 鉆機加裝了液壓履帶底盤，通過手動控制閥，輕松實現(xiàn)鉆機前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎及鉆機調(diào)平，從而使其具有 移位方便、機動性好，省 時、省力的特點。 7、液壓系統(tǒng) (見附圖液壓原理圖 ) 8、電氣系統(tǒng) 由于鉆機自身不帶有動力源，故需從外部將三相交流電源接入控制電柜中。電機采用星三角啟動，以降低啟動電流，電柜總輸入功率為 42.5kW。電氣柜中有漏電開關(guān)作為安全保護(hù)、又為液壓系統(tǒng)提供過壓保護(hù)及各種報警，使用戶隨時了解鉆機的狀態(tài)。開機前要注意電氣柜接地線是否牢固可靠。 孔口導(dǎo)向裝置（根據(jù)實際情況選配） 上夾持 下夾持 履帶式錨固鉆機總體設(shè)計、液壓系統(tǒng)（泵站、操作臺、管路附件）設(shè)計 7 圖 1.4 孔口裝置 圖 1.5 動力頭組件 圖 圖 1.5 步履機構(gòu) 回轉(zhuǎn)器 球閥 回轉(zhuǎn)器接頭體 （根據(jù)實際情況選配） 軌道滾輪組 件 張緊輪 支重輪 托輪 驅(qū)動輪 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 3 動力頭（回轉(zhuǎn)器）設(shè)計 3.1. 動力頭介紹 MDL-80D 型鉆機 動力頭（回轉(zhuǎn)器） 由雙液壓馬達(dá)驅(qū)動，經(jīng)齒輪傳動變速，帶動主軸和前端鉆桿接頭正反轉(zhuǎn)，以此驅(qū)動下面的鉆具旋轉(zhuǎn)。 動力頭箱體內(nèi)貯存有齒輪潤滑油，使用時應(yīng)經(jīng)常檢查油量是否足夠。 在箱體側(cè)面設(shè)有油位螺栓口，將桅桿升至垂直狀態(tài)，松動動力頭上的油位螺栓就可作檢查。 動力頭的上下移動 是在鏈條作用下通過其下的滾輪組件實現(xiàn)的，當(dāng)鉆機工作一段時間后，滾輪組件會因零件磨損而出現(xiàn)晃動情況，這時應(yīng)及時地松開鎖緊螺母，旋動滾輪組件的緊定螺釘調(diào)整側(cè)面和底部的滑動間隙，然后重新固定螺母。但應(yīng)注意耐磨板間隙不可過緊。 3.2. 設(shè)計要求 1. 輸出調(diào)速范圍及各檔的轉(zhuǎn)速要能滿足各工作機構(gòu)運動速度的要求； 2. 要求能按各工作機構(gòu)需要合理分配動力； 3. 要求根據(jù)需要改變工作機構(gòu)的運動方向（反檔）； 4. 具有足夠的強度、剛度和耐磨性，保證工作可靠、運轉(zhuǎn)平衡、傳動效率高、發(fā)熱量小、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、布局美觀 、使用壽命長等 2； 3.3 設(shè)計步驟 1. 根據(jù)傳動系統(tǒng)中所給的檔數(shù)，傳動比與調(diào)速范圍，草擬傳動方案； （ 1） . 調(diào)研，收集資料，分析比較； （ 2） . 確定動力頭的形式和布局； （ 3） . 確定工作總時數(shù)（根據(jù)制造緩和使用的具體情況，一般連續(xù)工作兩年）；各檔時間使用率（根據(jù)鉆進(jìn)工藝和鉆速級數(shù)，用統(tǒng)計方法得出）； （ 4） . 繪出動力頭傳動草圖 2. 確定動力頭的主要參數(shù)，尤其是齒輪的主要參數(shù)： 包括：齒數(shù) Z，中心距 A，齒輪模數(shù) m，齒寬 b。 3. 根據(jù)傳動比的選配齒輪，確定齒輪齒數(shù)； 4. 進(jìn)行齒輪、軸、 軸承等零件的強度、剛度和壽命的計算； 5. 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制裝配圖（應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性、合理性、工藝性、裝配性及系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題，還應(yīng)注意與總體設(shè)計相協(xié)調(diào)）。 3.4 設(shè)計方案的分析與確定 動力頭中只有一檔機械變速，即只可輸出一檔轉(zhuǎn)速。但動力頭轉(zhuǎn)速可通過控制操作臺上的比例閥的工作流量來控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，從而獲得所需要的轉(zhuǎn)速。 基于設(shè)計要求，動力頭的結(jié)構(gòu)比較簡單，只需要一組齒輪嚙合即可實現(xiàn)，根據(jù)輸入與輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系可以計算出齒輪的齒數(shù)。 根據(jù)設(shè)計的要求，液壓馬達(dá)的輸入轉(zhuǎn)矩是 1680N.m,主軸傳遞的扭矩為 8000N.m。為此，我們采用雙馬達(dá)驅(qū)動，輸入轉(zhuǎn)矩通過齒輪軸與主軸齒輪的嚙合通過主軸輸出。兩個齒輪軸齒數(shù)相同，轉(zhuǎn)速相同，因此雙馬達(dá)對傳動比沒有影響，受到影響的只是主動軸齒輪的受力，履帶式錨固鉆機總體設(shè)計、液壓系統(tǒng)（泵站、操作臺、管路附件）設(shè)計 9 即扭矩。 3.5 主要零部件的結(jié)構(gòu)及其選用 3.5.1. 各軸在動力頭中的位置 在動力頭中，布置軸的位置時要考慮整機布置要求以及與前后部件連接的位置關(guān)系，并力求使各軸的位置有利于降低鉆機重心，有利于操縱裝置布置，有利于撥叉接近換檔齒輪，有利于齒輪在各軸上的布置。 3.5.2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 本次在設(shè)計軸時，需 要解決的另一個問題是軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，即根據(jù)軸類零件的裝配和加工，軸上零件的定位固定等要求，合理確定出軸的幾何形狀及結(jié)構(gòu)的尺寸。 對于載荷較大而且無很大沖擊的重要軸，一般采用的材料為 40Cr。 在設(shè)計的過程中，我的設(shè)計思路是：首先根據(jù)所需要傳遞的扭矩計算得出安裝齒輪的軸段直徑。這個尺寸也是軸的主要尺寸之一。然后，綜合受力的情況、額定載荷、極限轉(zhuǎn)速安裝尺寸等情況選擇合適形式和尺寸的軸承，并以此確定軸承所在軸段的尺寸。需要注意的是，軸承選擇時一定要保證軸便于安裝。 1. 軸上零件的軸向定位和固定 主軸上需要布置的零 件主要為齒輪，軸承。軸承需要兩端的定位，采用軸肩或者隔圈定位。齒輪的定位方式也與軸承的類似。 2. 軸上零件的周向固定 軸上的零件除了需要進(jìn)行軸向固定外，還要周向固定，以滿足機器傳遞轉(zhuǎn)矩的功能要求。對齒輪的周向固定，我采用花鍵連接。 3. 軸的加工和裝配工藝性 4. 合理布置軸上零件。 3.5.3. 齒輪在傳動軸上的布置 各檔齒輪在傳動軸上的布置方式將會影響軸的撓度，軸承的受力和壽命，影響換檔操縱的方便性，以及動力頭的尺寸。因此在進(jìn)行齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計和安排齒輪在軸上的位置的時候必須要考慮以下的幾點： 1. 在允許的情況下，要盡可能的減少齒輪的齒數(shù)； 2. 齒輪結(jié)構(gòu)的形狀要求盡量簡單； 3. 齒輪在傳動軸上的布置要盡量縮短軸向尺寸，充分利用可借用的空間，以利于減少動力頭箱體的尺寸； 4. 受力大的齒輪盡可能安排在靠近軸的支承部位，以改善軸的受力情況； 3.5.4. 軸的支承方式及軸承的選用 機器中軸系大多采用滾動軸承來進(jìn)行支承。滾動軸承類型的選擇、軸承的布置和支承結(jié)構(gòu)設(shè)計等對軸系的受力、固定、運轉(zhuǎn)速度、軸承壽命等等都起著重要的作用。 傳動軸的支承方式取決于軸的受力狀況和動力頭的結(jié)構(gòu)形式。 對于簡支方式支承的 軸而言，當(dāng)軸只承受扭矩及徑向力影響時，可以選用徑向球軸承。如果軸上受有軸向力，一般采用圓錐滾子軸承 3。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 對于受徑向尺寸的限制，不容易采用球軸承支承的軸，多數(shù)采用滾針軸承。這種軸承不能夠承受軸向力，不允許有角度的偏斜，極限轉(zhuǎn)速也比較低。 根據(jù)軸上各部位受力的大小，結(jié)構(gòu)方式和受力性質(zhì)的情況，同一根軸可以采用不同類型和規(guī)格的軸承支承，但要考慮各種類型軸承的特性，恰當(dāng)?shù)倪x擇。另外應(yīng)當(dāng)注意有些軸承只能成對的使用，比如圓錐滾子軸承、向心推力球軸承等等。 軸承的選用與軸的支承結(jié)構(gòu)形式要考慮到拆裝方便。 軸的軸向定位， 通常采用把一端軸承內(nèi)、外圈分別固定在軸和箱體上，而另一端軸承內(nèi)圈固定在軸上，外圈可以滑動配合裝在箱體孔內(nèi)部，以便在軸受熱后能夠自由伸長，同時，可以消除零件制造精度帶來的安裝誤差，以及簡化拆裝工藝。 當(dāng)軸兩端采用圓錐滾子軸承支承時，為了便于調(diào)整軸承間隙，在軸承壓蓋與箱體之間應(yīng)裝有調(diào)整墊片，或其它調(diào)整裝置。 激濺潤滑是利用存儲在動力頭箱體內(nèi)一定量潤滑油的油面高度，通過沉浸在油液中傳動零件的轉(zhuǎn)動，激濺油液潤滑其它需要潤滑的零件。此種潤滑方式不要復(fù)雜的潤滑裝置，但要求有一定的油面高度，為保證潤滑可靠還可以采取一定的 措施。 動力頭箱體密封要牢靠，不然會造成潤滑油的漏失，或臟物進(jìn)入變速箱。因此，在變速箱上的所有裝合面要增加加密封件，比如：軸承蓋與箱體裝合面要加紙墊或者橡膠密封圈，擋蓋與箱體涂抹密封膠。另外還可以采取其它措施增加密封性能，例如：箱體采用不鉆透螺孔，放油螺絲采用錐形細(xì)牙螺紋結(jié)構(gòu)，為防止動力頭箱體溫度升高時箱內(nèi)空氣膨脹，迫使油液泄漏，箱蓋上應(yīng)設(shè)有通孔等。 3.6 設(shè)計及校核 3.6.1 功率及轉(zhuǎn)速計算 1.在計算中其傳動零件的強度大部分根據(jù)低速大扭矩進(jìn)行強度校核。齒輪，傳動軸，軸承等零件的強度校核主要參考機 械設(shè)計手冊（化學(xué)工業(yè)出版社），及相關(guān)技術(shù)書籍。 2.為確保與簡化計算，在計算機械傳動部分時，空載液壓功率損耗與油泵傳動裝置的功率損耗效率為 0.875。 3.計算鉆機壽命是按生產(chǎn)的實際需要，既不更換齒輪 10000 小時，加上鉆機維護(hù)保養(yǎng)及搬遷輔助時間等，可使鉆機連續(xù)工作 5 年。 查看機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表 1-14 鉆機機械傳動效率包括機械傳動部分效率與液壓損耗功率的效率。 在校核計算動力頭部分零件強度時，只粗略地引入其平均機械效率進(jìn)行算。所取效率為 =0.95。 升速傳動中最大傳動比不宜過大，傳動比過大，則 容易引起震動和噪聲。 降速傳動中最大傳動比不宜過小，傳動比過小，則使主動齒輪與被動齒輪直徑差太大。 3.6.2 齒輪校核 此回轉(zhuǎn)器為本公司通用部件，主軸最大傳遞的扭矩按照 8000N.m 計算，常用的配套液壓馬達(dá)為 J6K 系列液壓馬達(dá)，馬達(dá)最大輸出扭矩為 1690N.m 齒輪的轉(zhuǎn)速屬于中、低速轉(zhuǎn)動，選擇齒輪材料為 20CrMnTi，滲碳淬火處理后齒面硬履帶式錨固鉆機總體設(shè)計、液壓系統(tǒng)（泵站、操作臺、管路附件）設(shè)計 11 度 HRC56 62，心部硬度 HRC30 40，而且對傳動精度要求不高，因此采用圓柱直齒輪傳動。采用 7 級精度。 輸出扭矩為 8000Nm， 轉(zhuǎn)數(shù)為 50 min/r 輸入動力源為 J6K 系列液壓馬達(dá)，輸出扭矩為 575 1685 N.m，為雙液壓馬達(dá)輸入 傳動比按照最大輸出扭矩計算 i 168528000=2.38 齒輪的轉(zhuǎn)速屬于中、低速轉(zhuǎn)動，選擇齒輪材料為 20CrMnTi，滲碳淬火處理后齒面硬度 HRC60，心部硬度 HRC35，而且對傳動精度要求不高，因此采用圓柱直齒輪傳動。采用 7 級精度。 再考慮到齒輪傳動的效率問題，初步估算兩齒輪傳動比為 0.41 0.45。 2. 用彎曲疲 勞強度進(jìn)行設(shè)計 3 1 12 YYYzKTm SaFaFd （ 1） 選載荷系數(shù) K K=1.3 （ 2）轉(zhuǎn)矩 1T =8000Nm （ 3）確定齒寬系數(shù)d 齒輪為對稱分布，兩個齒輪為硬齒，查表得d=0.55 （ 4）初定小齒輪，即主動輪