提升速度计算绞车所需功率绞车齿轮副强度简单校核按接触疲劳强度校核按弯曲疲劳强度校核第章液压系统的设计与计算液压卡盘的设计与计算水平方向受力代入数据计算⑫垂直方向受力代入数据计算画轴的弯矩图轴的水平受力弯矩图和垂直受力弯矩图分别见图和图。图轴水平受力弯矩图图轴垂直受力弯矩图通过以上计算，轴的合成弯矩为合成弯矩图见图。图轴受到的合成弯矩图轴的当量转矩和当量弯矩钻机在运转时不可能完全均匀，且有扭转振动存在，故考虑到安全，常按脉动转矩计算。许用应力值轴的材料为，查阅相关资料，取许用应力值同时取。应力校正系数当量转矩计算如下当量弯矩计算选择在齿轮中间截面处当量弯矩图如图所示。图当量弯矩图轴的强度验算校核校核轴径齿根圆直径计算Ⅲ轴最小轴径计算Ⅲ故Ⅲ,满足要求。应力校核轴所受应力计算如下式中轴的抗弯截面系数花键轴的抗弯截面系数计算如下式中花键内径取花键键宽取花键外径取花键的个数取故代入式后得所以，可以计算出轴所受应力显然，有,通过校核。第章回转器回转器的机构特点回转器的结构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。其特点是回转器尺寸小紧凑。回转器适用于各种角度的孔的钻进。离开孔口采用开箱式，简单可靠，减轻钻机重量。立轴行程比过去小型钻机大，为，缩短钻进辅助时间。零部件的强度与寿命计算弧齿锥齿轮副的参数设计锥齿轮传动的主要尺寸可用类比法或按传动方式来确定。对闭式传动可按齿面接触强度估算，对开式传动可按结构初步确定，也可按弯曲强度估算，并用计算载荷验算。设计中该传动采用垂直正交传动方式小弧锥齿大端直径的估算齿轮齿数设计为，齿面硬度为，为式中设计齿轮的许用接触应力式中接触疲劳应力取安全系数取传动比或齿数比所受转距由前章计算得使用系数取故取则有齿轮大端模数其他相关参数如表，所示表名称小弧锥齿大弧锥齿分锥角齿宽系数终点模数中点法向模数齿宽中点螺旋角计算齿面接触疲劳强度与的主要参数见表。齿面硬度为，为，锥距,节锥角,。表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右左齿轮在各种转速下传递的功率转速及转矩见表表功率转速转矩校核公式计算接触应力许用应力查阅相关资料,将校核所涉及的其它参数列于表中。表参数名称参数符号参数值节点区域系数弹性系数接触强度计算的重合度系数接触强度计算的螺旋角系数接触强度计算的锥齿轮系数使用系数动载系数齿向载荷分布系数齿向载荷分配系数传动比接触强度计算的有效齿宽小齿轮分度圆直径锥齿轮中点端面分度圆上名义切向力试验齿轮的接触疲劳极限接触疲劳的最小安全系数润滑剂系数速度系数，粗糙度系数温度系数校核验算将表中的参数代入公式中得显然，并且安全系数所以满足安全要求。即齿轮按接触疲劳强度校核满足要求。第章绞车绞车的结构特点本钻机考虑到井上井下钻探作业，故设置了绞车，见附录。在井下矮巷道内钻孔时，绞车难以发挥作用，这时可将绞车拆除。设置绞车也给机器在井下短距离搬运提供自牵的方便。在结构上选择常用的固定轮系的行星式传动绞车，其特点是结构简单而紧凑，传动装置兼起离合作用，并有过载保护作用传动功率大，效率高。传动平稳，操纵灵活。主要参数的选择绞车性能参数确定钢丝绳直径根据标准，选定钢丝绳直径如下外径总断面积总破断力抗拉强度绳型绳纤维芯钢丝绳的强度校核绞车最大提升负荷最小安全系数在正常情况下，最大起重时的安全系数为在急刹车时，取，则安全系数卷筒参数确定如下卷筒内径卷筒外径卷筒有效长度容绳长度式中每层钢丝绳圈数每层缠绳长度之和，共层，绞车主要齿轮副的几何参数计算在绞车中，行星齿轮的外啮合为重要齿轮副，只计算齿轮的几何参数。它们的主要参数见表。表齿轮的主要几何参数齿轮齿数模数变位系数材料硬度绞车卷筒转速和提升速度计算绞车共有种转速,各种转速计算如下第Ⅰ档第Ⅱ档Ⅱ第Ⅲ档Ⅲ内三种转速下的绕绳速度在中已经对绞车的绕绳速度，即提升速度进行了计算，现加上提升力总结于表中。表提升速度卷筒转速提升力ⅠⅠⅡⅡⅢⅢ绞车所需功率卷筒所受扭矩绞车轴所受扭矩绞车轴所需功率绞车齿轮副强度简单校核按接触疲劳强度校核圆周力计算其他参数计算查阅相关资料,将校核所涉及的其它参数列于表中。表序号参数名称参数符号参数值工况系数动载系数齿间载荷分配系数齿向载荷分配系数节点区域系数弹系数重合度系数ε螺旋角系数寿命系数最小安全系数润滑剂系数速度系数粗糙度系数齿面工作硬化系数尺寸系数传动比齿宽接触应力计算根据轴的材料，查阅相关资料可得载荷系数⑪计算接触应力⑫许用接触应力同样可以得到显然，，通过接触强度校核。按弯曲疲劳强度校核校核涉及的参数列于表中。表序号参数名称参数符号参数值齿向载荷分布系数应力修正系数重合度系数ε螺旋角系数寿命系数相对齿根圆角敏感系数相对齿根表面状况系数尺寸系数齿形系数计算齿根应力同样可以求得许用齿根应力的计算显然,通过弯曲校核第章液压系统的设计与计算钻机液压系统的作用实现液压卡盘的松卡钻杆动作实现钻机钻进时给进的动作实现强力起拔动作。液压卡盘的设计与计算卡盘的工作原理是夹紧钻杆依靠碟型弹簧安装时的预紧力，使移动套上移，移动套内孔为圆锥形，迫使主轴槽内的三块卡块同时向中心移动，完成卡紧动作。当松开卡盘时，是靠加入卡盘油缸中的压力油克服碟型弹簧的弹力，并压缩碟型弹簧，迫使活塞及移动套下移，由于移动套离开了卡瓦，主轴的两个涨环将卡瓦弹回到圆锥面外径的位置，完成松开钻杆的动作。卡盘夹紧力的大小，取决于碟型弹簧的轴向推力，轴向推力越大，夹紧力就越大。卡瓦对钻杆的夹紧力卡瓦对钻杆的夹紧力必须满足下式式中最大起拔力卡瓦与钻杆的摩擦系数故碟形弹簧的轴向推力式中卡瓦与钻杆间的法向推力目录摘要第章绪论选题的意义钻机概述钻机的功用对钻机的要求钻机的组成钻机的分类和名称本设计主要内容第章钻机的总体设计本设计钻机的应用场合设计方案的确定本设计钻机的特点总体设计方案的确定钻机的技术特性和要求第章动力机的确定输出功率计算回转钻进及破碎岩石土层所需功率给进油缸所需功率的计算给进油缸的基本参数油缸工作压力的计算油泵最大工作流量计算给进油缸功率计算油泵满负荷工作时所需要的功率动力机功率的确定第章机械传动系统设计主要参数的选择回转器绞车变速箱机械传动系统初步计算立轴的转速绞车的缠绳速度第章变速箱的设计与计算变速箱的结构特点及设计要求结构特点设计要求齿轮副的强度计算与校核变速箱内各齿轮主要参数确定主要齿轮副的强度设计计算与校核轴的强度计算与校核轴的强度计算轴的强度验算校核第章回转器