【正文】 ～)150=～15mm,取12mm。最后一種裝配方案能從主軸的兩端分別進(jìn)行裝配，軸的徑向尺寸變化不大，這對(duì)軸的結(jié)構(gòu)將大大簡化，提高了軸的強(qiáng)度。合金鋼比碳鋼具有更高的機(jī)械性能和更好的淬火性能。鉆具的回轉(zhuǎn)速度應(yīng)能在0～120間無級(jí)變速。軸壓計(jì)算：當(dāng)鉆頭對(duì)巖石的作用力大于巖石的臨界抗壓應(yīng)力時(shí)，巖石才會(huì)迅速破碎。對(duì)于中硬具有塑性的巖石，為了提高破碎效果，牙輪除滾動(dòng)外，同時(shí)應(yīng)具有一定的滑動(dòng)剪切巖石。從鉆機(jī)送入的排渣壓氣通過噴嘴，形成了高速氣流，噴入孔底表，三個(gè)牙爪焊成一體，在端部加工成錐螺紋，與鉆桿聯(lián)結(jié)。可知，可以減小空氣壓力的大小來調(diào)節(jié)沖擊力的大小，以適應(yīng)不同的地質(zhì)要求。現(xiàn)已知嚙合中心距(mm),則得：(mm)取。為了使行星輪間載荷分布均勻，以提高行星齒輪傳動(dòng)的承載能力。中心齒輪名義轉(zhuǎn)矩；取算式系數(shù)=；按表（67）取使用系數(shù)=2；按表（64）取綜合系數(shù)=；取接觸強(qiáng)度計(jì)算的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)=，由公式（712）可得=1+（1）=1+（）=；由圖（622）查得齒形系數(shù)=；由表（66）查得齒寬系數(shù)=，則齒輪模數(shù)m為： 取齒輪模數(shù)為12mm。據(jù)2ZX(A)型行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比公式： 式中p—行星齒輪傳動(dòng)的特性參數(shù)特性參數(shù)p與給定的傳動(dòng)比有關(guān)，p值必須合理地選取。因此，行星齒輪傳動(dòng)現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、輕工機(jī)械、石油化工機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、汽車、坦克、火炮、飛機(jī)、輪船、儀器和儀表等各方面。在傳動(dòng)類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，～。它的最顯著的特點(diǎn)是：在傳遞動(dòng)力時(shí)它可以進(jìn)行功率分流；同時(shí)，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設(shè)置在同一主軸線上。五是鉆具相對(duì)質(zhì)量輕，對(duì)鉆壓無要求。有望開發(fā)生產(chǎn)出掘進(jìn)刀盤（控制系統(tǒng)除外）結(jié)構(gòu)原理全新、工況條件合理、效率更高、易維護(hù)和適用于各類地質(zhì)情況的新刀盤類型的機(jī)械。為了使鉆具的刃具有進(jìn)一步的功能性分工，現(xiàn)提出在托盤上每兩星形齒輪間的三角區(qū)內(nèi)，安裝一從動(dòng)齒輪與外齒圈嚙合，帶動(dòng)其軸端有1—3個(gè)刀刃的刃具頭產(chǎn)生間歇切削運(yùn)動(dòng)，以適當(dāng)?shù)拈g歇周期控制切削固定圈下的土體，通過保證土體承受鉆具固定圈所需的壓力動(dòng)態(tài)平衡，從而保證鉆具整體進(jìn)尺的均衡性和穩(wěn)定性。潛水驅(qū)動(dòng)Ⅰ型鉆具則由地面約束力和孔底地面產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力產(chǎn)生。這需要在不與其它刃具和排渣管運(yùn)動(dòng)相擾的情況下，綜合考慮確定其最大刃具直徑。從模塊化的概念出發(fā)，設(shè)計(jì)上可從密布置，在實(shí)際施工應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)不同配套設(shè)備和功率以及地質(zhì)情況，留待現(xiàn)場(chǎng)決定安裝的數(shù)量和位置。所以需要在托板上以主動(dòng)軸為圓心，分別圍繞星形齒輪一側(cè)，安裝三條帶狀螺旋機(jī)構(gòu)，以將渣土實(shí)時(shí)攏耙集中在中空軸孔中排出。壓縮空氣驅(qū)動(dòng)“氣動(dòng)缸”使“沖擊動(dòng)盤”往復(fù)連動(dòng),其能量通過“沖擊動(dòng)盤”向其下面的鉆桿群傳遞和作用，以提高和強(qiáng)化沖擊碎石的頻率和能量，從而充分發(fā)揮刃具復(fù)合運(yùn)動(dòng)（扭掰撬削等效應(yīng)）的作用，確?！靶莿?dòng)鉆具”適應(yīng)硬巖地質(zhì)條件的成孔能力。由于該機(jī)械間歇錘難能產(chǎn)生高頻大幅的沖擊運(yùn)動(dòng)，每次沖擊破石也不在一固定點(diǎn)，而對(duì)于脆性的巖石面的破碎，也數(shù)首次的沖擊破碎效果最佳，所以必須保證每次沖擊的能量足夠大。鑒于以上情況，為適應(yīng)各類建筑工程材料、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的發(fā)展需要，如何從鉆孔樁基礎(chǔ)施工成孔設(shè)備著手，綜合沖擊鉆和回旋鉆兩種基本鉆型成孔原理的優(yōu)點(diǎn)，研究開發(fā)出新型成孔鉆具，以解決樁基工程施工，要求快速高效、穩(wěn)定可靠、廣泛適用和適應(yīng)超大直徑方向發(fā)展的問題，是長期以來國內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士不乏探索的命題。國內(nèi)大直徑的鉆具設(shè)備研發(fā)，少有研究采用新的運(yùn)動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)，一般只能采取加大直徑，增加配套功率和扭矩，以及選用高硬刃具材料等辦法，因而有趨向高功率配置和笨重方向發(fā)展的趨勢(shì)，不僅固有的弱點(diǎn)問題沒有解決，而且又更加大了施工設(shè)備投資，影響工程建設(shè)效益。同時(shí)，本設(shè)計(jì)在AutoCAD的基礎(chǔ)上，完成了該型鉆具的總裝圖和絕大部分零件圖的繪制。隨著國內(nèi)外樁基礎(chǔ)工程機(jī)械的研究開發(fā)，為了適應(yīng)各種工程地質(zhì)條件施工，提高成孔施工效率，降低設(shè)備投入量和適應(yīng)大直徑樁基成孔需要，目前在傳統(tǒng)的沖擊鉆和回旋鉆的基礎(chǔ)上，已生產(chǎn)出了如：重型沖擊鉆、連桿沖擊反循環(huán)鉆、套管鉆機(jī)、潛孔沖擊錘、潛水回旋鉆、回轉(zhuǎn)斗鉆、短螺旋鉆和擴(kuò)底鉆頭等施工機(jī)械設(shè)備，大部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了反循環(huán)排渣，明顯地提高了成孔施工效率，進(jìn)口設(shè)備成孔直徑已可達(dá)6米。韶關(guān)產(chǎn)沖擊錘重達(dá)13噸，配套設(shè)備均是個(gè)別設(shè)計(jì)生產(chǎn)。則數(shù)個(gè)小直徑的刃具也將會(huì)產(chǎn)生高效率的復(fù)合運(yùn)動(dòng)和作用，由若干連續(xù)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，形成連續(xù)的曲線運(yùn)動(dòng)，若干曲線的運(yùn)動(dòng)，使施工面呈周邊包絡(luò)線為圓形的細(xì)密網(wǎng)狀曲面，實(shí)現(xiàn)鉆具逐層從上至下的整體成孔運(yùn)動(dòng)。解決沖擊碎石功能的第二種方法。另外，主軸（排渣管）的端頭要求能安裝絞削式刃具或小徑牙輪中心鉆頭，以適應(yīng)在不同地質(zhì)條件下，有利于穩(wěn)定成孔中心位置和控制鉆進(jìn)面均衡程度。保證Ⅰ型結(jié)構(gòu)的鉆桿，具有一定的軸向彈性自由度。但在大礫石和巖體層面破碎施工時(shí)，則宜使鉆桿及刃具工作在兩個(gè)層面高，以增加巖體破碎臨空面，提高沖擊破石效率。即既可設(shè)計(jì)為地面驅(qū)動(dòng)，也可采用潛水變速電機(jī)一體化設(shè)計(jì)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。任何事物都具有兩面性，由于機(jī)構(gòu)特性決定和為了簡化結(jié)構(gòu)，建立刃具星形運(yùn)動(dòng)的齒輪組等大部件，不可避免的只能在泥漿中潤滑，這就需要齒輪組采用高錳類耐磨鋼特性材料（履帶、鍔板和道岔類材料），有適應(yīng)在泥漿砂石中工作的材質(zhì)要求。據(jù)有關(guān)業(yè)內(nèi)人士的感覺判斷，此機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)及原理具有獨(dú)立、獨(dú)創(chuàng)和實(shí)用性。其主要是采用了“星形運(yùn)動(dòng)”的機(jī)械原理，構(gòu)思了全新的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使鉆具具有了當(dāng)前多種常規(guī)鉆頭的優(yōu)勢(shì)功能。六是可模塊化設(shè)計(jì)和裝配使用，在鉆具直徑不變時(shí)，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整刃具裝配數(shù)量，可與不同設(shè)計(jì)扭矩的鉆機(jī)匹配。行星齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)如下:（1）體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大 由于行星齒輪傳動(dòng)具有功率分流和各中心輪構(gòu)成共軸線式的傳動(dòng)以及合理地應(yīng)用內(nèi)嚙合齒輪副，因此可使其結(jié)構(gòu)緊湊。應(yīng)該指出，行星齒輪傳動(dòng)在其傳動(dòng)比很大時(shí)，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊﹑質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點(diǎn)。行星齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝較困難。一般情況下，齒輪a的最少齒數(shù)的范圍為14～18。（2） 壓力角=20176。首先應(yīng)確定中心輪a的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗闹睆絛較大，所以中心輪a應(yīng)該采用中心輪與輸入軸分開的結(jié)構(gòu)形式。則得： ②有關(guān)參數(shù)a. 使用系數(shù)使用系數(shù)按中等沖擊查表（67）得=。因此，應(yīng)在中心處裝一鉆頭來保持中心的穩(wěn)定。適應(yīng)于表土，軟巖；牙輪體表面齒為楔形；三牙輪中心不交于一點(diǎn)；有滑動(dòng)破巖。在鉆進(jìn)過程中，由于鉆頭不斷被磨損，受到鉆鑿的巖石表面的幾何形狀也隨之變化，因而影響到巖石破碎前的應(yīng)力狀態(tài)。軸壓值根據(jù)下式：（130～150） ,式中：D—鉆頭直徑cm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、圓螺母、軸端擋圈和軸承端蓋來保證的。套筒結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，最重要的是軸上不需開鍵槽、鉆孔和切制螺紋，不影響軸的疲勞強(qiáng)度。滾動(dòng)軸承與軸的定位是借過渡配合來保證的，其值徑尺寸公差為m6。對(duì)于正循環(huán)的施工原理。鉆機(jī)水龍頭出口與砂石泵由橡膠軟管聯(lián)在一起，同時(shí)與砂石泵組裝在一起的還有真空泵。因此，施工中對(duì)淺孔往往采用泵吸反循環(huán)，而對(duì)深孔則采用氣舉反循環(huán)。風(fēng)量的大小決定排渣管內(nèi)泥漿的上返速度，施工中推薦的上返速度為3～4m/s，按此速度計(jì)算的風(fēng)量為Q=(2～),式中，Q為風(fēng)量；d為鉆桿內(nèi)徑（m）；v為上升速度（m/min）。在實(shí)際工作中，卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行減壓鉆進(jìn)，刀盤壓在巖石上的總壓力約為300～400KN?！?倍考慮。鉆進(jìn)中卷揚(yáng)機(jī)的鋼絲繩應(yīng)稍微帶著些勁，不要完全放松讓鉆頭完全自由下鉆。(6)鉆進(jìn)時(shí)，為了保證不堵吸渣口，應(yīng)先開動(dòng)空壓機(jī)吸泥，讓泥漿先循環(huán)流動(dòng)。此部分是在機(jī)械傳動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)上來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，確定了行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類型，進(jìn)行了齒輪的配齒計(jì)算，計(jì)算出了齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸，進(jìn)行了裝配條件的驗(yàn)算，計(jì)算出傳動(dòng)的效率，并對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動(dòng)的強(qiáng)度驗(yàn)算。第四部分泥漿循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該部分的設(shè)計(jì)是在已有泥漿循環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行選用和改進(jìn)。感謝系里各位給予我支持和幫助的老師和同學(xué)，在此一并致謝。在儀表齒輪上，可以利用從中間分開的拼合齒輪來消除側(cè)向間隙，它的一半可相對(duì)于另一半轉(zhuǎn)動(dòng)。推力問題可以通過在同一坯見切削兩組斜齒來克服。同樣，其效率還取決于影響螺紋效率的那些因素。它們的形狀使切齒刀具比漸開線刀具更易于制造和維修。Archimedian螺旋機(jī)構(gòu)一直用語測(cè)程計(jì)及高度和角度測(cè)量裝置，這是早期使用的四輪馬車?yán)锍逃?jì)（里程表）和測(cè)量儀。稍后機(jī)械鐘表是由Giovanni de Dondi設(shè)計(jì)的。這一機(jī)構(gòu)不僅是齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最早遺物，也是極為復(fù)雜的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它也被認(rèn)為是用于表示太陽和月亮運(yùn)行的日歷計(jì)算機(jī)構(gòu)，并可追溯到公元前87年。問題是在有關(guān)章節(jié)中，并沒有體積在平行的輪子上有齒輪，而只是光華的輪子，靠摩擦接觸。兩軸不相交的螺旋傘齒輪稱作偏軸傘齒輪。最常用的角度為。由于輪齒的重迭作用，斜齒輪工作比較平穩(wěn)、允許比直齒輪有更高的節(jié)線速度。一對(duì)直齒輪只能用來連接平行軸。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我曾得到他們的大力支持和幫助，在此，我特向他們表示由衷的感謝和誠摯的敬意。其沖擊緩沖后的高壓氣體通過鉆桿上的中心孔由小鉆頭排出，這就為排渣準(zhǔn)備了氣體來源。設(shè)計(jì)總結(jié)本次設(shè)計(jì)的目的是為了系統(tǒng)地把大學(xué)中所學(xué)的專業(yè)知識(shí)連貫起來應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，來解決生產(chǎn)實(shí)際問題，從而鍛煉我們的分析問題和解決問題的能力，從而設(shè)計(jì)出滿足要求的機(jī)械產(chǎn)品。在含磚瓦的填土層或含水量較大的軟塑土層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量減少鉆桿晃動(dòng)，以免擴(kuò)大孔徑。鉆孔時(shí)向孔內(nèi)的供漿量必須大于從孔內(nèi)排出的泥漿量。操作者根據(jù)具體的地質(zhì)情況選擇合適的轉(zhuǎn)速。鉆進(jìn)參數(shù)及鉆進(jìn)注意事項(xiàng)1．減壓鉆進(jìn) 大型鉆機(jī)在鉆巖時(shí)必須采取減壓鉆進(jìn)。在泥漿中加入一定比例的純堿（或碳酸氫納）和纖維素（如CMC），可以大大地提升孔壁的穩(wěn)定性。在鉆進(jìn)過程中，空壓機(jī)將高壓空氣通過鉆桿中的空氣通道送到鉆頭上部的風(fēng)包并向鉆桿內(nèi)噴出。這樣一邊鉆進(jìn)一邊出渣。進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大計(jì)算彎矩的截面的強(qiáng)度。其最上端用一個(gè)普通聯(lián)軸器來實(shí)現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)下端太陽輪的軸肩高度h=(～)150=～15mm，取12mm。分析可知，前兩種裝配方案對(duì)加工精度和裝配工藝要求很高，且存在主軸在一個(gè)方向上存在過多階梯的情況，影響軸的強(qiáng)度。鋼軸的毛坯多數(shù)是用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，特別是在硬巖上鉆孔時(shí)，會(huì)使鉆機(jī)強(qiáng)烈振動(dòng)，降低鉆頭壽命，致使鉆進(jìn)速度降低。在穿孔中，鉆機(jī)、鉆桿和鉆頭三者的互相影響，必須選擇恰當(dāng)，否則就不能順利的實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)。大部分堅(jiān)硬的巖石均具有脆性，應(yīng)采用鑲硬質(zhì)合金柱的鉆頭，用純滾動(dòng)而無滑動(dòng)的牙輪鉆頭鉆進(jìn)，牙輪借助于軸壓力和沖擊力的作用切入巖石，使之破碎。見下氣，對(duì)軸承進(jìn)行吹洗和冷卻。由空氣壓縮機(jī)處提供的氣壓一般大于10Mpa，選用的標(biāo)準(zhǔn)汽缸的缸內(nèi)徑為80mm，汽缸的活塞桿外徑為40mm，活塞的行程為500mm，現(xiàn)采用氣壓為10Mpa來進(jìn)行計(jì)算：進(jìn)行力的換算，相當(dāng)于37680，大于巖石的抗壓強(qiáng)度所要求的沖擊力。轉(zhuǎn)臂上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的中心距極限公差由公式（91）計(jì)算。由表(51)查得效率計(jì)算公式： 可見，該行星齒輪傳動(dòng)的效率很高，可滿足要求。按彎曲強(qiáng)度的初步計(jì)算公式計(jì)算齒輪的模數(shù)m為 現(xiàn)已知=23，=340。其傳動(dòng)簡圖為：配齒計(jì)算就是根據(jù)給定的傳動(dòng)比ip來確定行星齒輪傳動(dòng)中各輪的齒數(shù)?？傊?，行星齒輪傳動(dòng)具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大及效率高（類型選用得當(dāng)）等優(yōu)點(diǎn)。（2）傳動(dòng)效率高 由于行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，即它具有數(shù)個(gè)勻稱分布的行星輪，使得作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力能互相平衡，從而有利于達(dá)到提高傳動(dòng)效率的作用。第4章 行星齒輪設(shè)計(jì) ：行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比較，它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。四是鉆具設(shè)計(jì)既可適用于3米以上至6米直徑，甚至更大的直徑，當(dāng)然更可應(yīng)用于中小直徑鉆具。主要是由對(duì)巖土體的磨削或壓碎掘進(jìn)，改為絞削和沖擊破碎掘進(jìn)。以上關(guān)于鉆具固定圈下的土體，是考慮由星形輪上一組專用刃具隨運(yùn)動(dòng)周期進(jìn)行切削，其隨星形運(yùn)動(dòng)周期切削的厚度、速度、超切尺度和間斷長度，應(yīng)控制與星形輪上刃具的切削平均進(jìn)度及排渣效率相適應(yīng)，亦即應(yīng)與鉆具的整體進(jìn)尺速度控制相協(xié)調(diào)，而且還要保證有足夠大的切削扭矩力。井口地面驅(qū)動(dòng)Ⅰ型鉆具則由固定圈底部，與孔底地面產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力產(chǎn)生。另外必須保證每個(gè)星形輪，至少有一組刃具的最大絞削范圍超出鉆具固定圈5厘米左右，以使鉆具順利的整體鉆進(jìn)進(jìn)尺。但實(shí)際上是只要鉆具固定圈與孔底摩擦產(chǎn)生的反向平衡扭矩能得到保證（后有祥述），則無論在星形輪面范圍內(nèi)，還是托板上空出的周邊，都可以分布安裝鉆桿軸和刃具，從而加大星形運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的網(wǎng)狀跡線密度。能否及時(shí)的排空出渣，直接影響著鉆具的安全穩(wěn)定運(yùn)行和成孔效率。即利用星動(dòng)齒輪組以上鉆架圈以內(nèi)的空間，在上鉆架圈設(shè)置“氣動(dòng)力缸”，在三個(gè)星形輪鉆桿群上，再設(shè)置聯(lián)體的“沖擊動(dòng)盤”,汽缸與動(dòng)盤體間彈性且滑動(dòng)約束。第3章 設(shè)計(jì)中要考慮的問題和方案采用彈簧蓄能，增強(qiáng)間歇錘的沖擊破石能效。各項(xiàng)工程基礎(chǔ)的施工進(jìn)度往往是影響整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)工期的關(guān)鍵，其造價(jià)也是影響項(xiàng)目投資的主要不定因素。一種規(guī)格的鉆具，只能適用于相應(yīng)直徑的成孔。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括行星齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)、鉆具的設(shè)計(jì)、主軸的設(shè)計(jì)以及泥漿循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等幾個(gè)主要部分。但是仍然存在著種種不適應(yīng)施工需要的問題，主要是：普通回旋成孔鉆，對(duì)工程地質(zhì)條件變化的適應(yīng)性差，特別是不適應(yīng)大礫石地質(zhì)和無風(fēng)化硬巖層成孔，地質(zhì)適應(yīng)范圍受限。由于錘重繩粗，常規(guī)的設(shè)備匹配和連接方式，在這“重型”面前顯得非常脆弱，出現(xiàn)了每兩個(gè)工作班必須更換連接，每次需三小時(shí)，每15個(gè)工作班，損壞一次導(dǎo)輪或軸，每次更換需時(shí)間