【導(dǎo)讀】詳細(xì)研究，并對關(guān)鍵件加工過程出現(xiàn)的工藝文體進(jìn)行分析和調(diào)整。通過調(diào)研了解到，對鉆孔深度100米左右的鉆機(jī)需求量比較大，而目前的100米鉆機(jī)，存在著勞動強(qiáng)度大、適應(yīng)性差等缺點。以上原因，我們決定開發(fā)100米鉆機(jī)。經(jīng)幾次方案討論決定，鉆機(jī)。小，重量輕；操作簡單，維修方便；適用于Φ42、Φ50mm兩種鉆桿；引文應(yīng)以原始文獻(xiàn)和第一手資料為原則。所有引用別人的觀點或文字，無論曾否發(fā)表，無論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。凡轉(zhuǎn)引文獻(xiàn)資料，應(yīng)如實說明。已有學(xué)術(shù)成果的介紹、評論、引用和注釋，應(yīng)力求客觀、公允、準(zhǔn)確?？茖W(xué)依據(jù)，也反映出該論文的起點和深度。3)著錄參考文獻(xiàn)能起索引作用。4)著錄參考文獻(xiàn)有利于節(jié)省論文篇幅。核心期刊審核時間一般為4個月，須經(jīng)過初審、復(fù)審、終審三道程序。國家沒有對期刊進(jìn)行級別劃分。國家級期刊主管單位是國。家部門或直屬部門。

　　

【正文】 ∑ —每層纏繩長度之和，共五層， D∑ ＝π [5（ D+d） +20d]＝ 32m。 絞車參數(shù) 提升速度 卷筒轉(zhuǎn)速 提升力 V1=V2=V3= 絞車所需功率 1. 卷筒所受扭矩： MT＝ (D+d) Q=(+ 8)12020 =893N m : MZ=MT/2=298N m : P=MZ n1 I/9550= 零部件的強(qiáng)度及壽命計算 （一）齒輪強(qiáng)度校核 對 NGW 型行星齒輪傳動，只校核外嚙合。即 Z13與 Z14。 Z13＝ 1 m＝ X13=、 材料為 20CrMnTi、 HRC=57~62 Z14＝ 1 m＝ X14=、 材料為 20CrMnTi、 HRC=57~62 б HIim=1500N/mm2 б FIim=450 N/mm2 傳遞扭矩： Mz＝ 298N m 轉(zhuǎn) 速： nz=n1 i＝ 84r/min 按接觸強(qiáng)度校核： 1. 分度圓圓周力 Ft=1000MZ/CS R1= 2. 工況系數(shù) KA= 3. 動載系數(shù) KV=1 4. 齒間載荷分配系數(shù) KHα = 5. 齒向載荷分配系數(shù) KHβ =1 6. 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH= 7. 彈性系數(shù) ZE= N/mm2 ３１ 8. 重合度系數(shù) Zε = 9. 螺旋角系數(shù) Zβ =1 10. 計算接觸應(yīng)力 б H＝ Ft i+1 KA KV KHβ KHα ZH ZE Zε Zβ db i ZN1= ZN2= SHmin=1 SFmin＝ ZL=1 ZV= ZR= ZW=1 ZX=1 б HP1＝min1limHNHS Z?? ZL1 ZV1 ZR1 ZW1 ZX1 ＝ 1239N/mm2 б HP2= 因為 б H＝ 978N/mm2б HP 1＝ 1239N/mm2,所以接 觸強(qiáng)度校核通過。 按彎曲疲勞強(qiáng)度校核 1. 齒向載荷分布系數(shù) KFβ =1 2. 應(yīng)力修正系數(shù) YSα 1= YSα 2= 3. 重合度系數(shù) Yε = 4. 螺旋角系數(shù) Yβ =1 5. 計算齒根應(yīng)力 б F б F1＝ mtbF KA KV KFβ KFα YFα 1 YSα 1 Yε Yβ ＝ б F2=423 N/mm2 6. 壽命系數(shù) YNT=1 ３２ 7. 相對齒根圓角敏感系數(shù) Yδ reIT=1 8. 相對齒根表面狀況系數(shù) YRreIT = 9. 尺寸系數(shù) YX=1 10. 許用齒根應(yīng)力 б FP1=б FP2 ＝ min1limFNTSTF S YY? Yδ reIT1 YRreIT1 YX1 ＝ 因為 б F1 =б FP1＝ 。 б F2=423 N/mm2б FP 2＝ 。 所以彎曲強(qiáng)度校核通過。 （二）絞車軸強(qiáng)度校核 絞車軸材料為 20CrMnTi，б b＝ 1080N/mm2,δ S＝ 835N/mm2, δ 1＝ 480N/mm2,HRC=57～ 62，輸入功率 P＝ ,小傳動齒輪 扭矩 T1=9550P/n1=9550 m, 傳動齒輪分度圓圓周力 Ft=2020T1/d1=2020118/433=1788N, 徑向力 Fr=tgα Ft=651N。 1. 支反力 單位 N 作用點 水 平 面 垂 直 面 合 成 A RAX=322Ft/350 =1645 RAY=(125Q－ 332Fr)/350 =3668 RA= 2AY2AX RR ? =4020 B RBX＝ 28Ft/350 ＝ 143 RBY=(225Q－ 28Fr)/350 =7662 RB= 2BY2BX RR ? =7664 2. 彎矩 單位 N m 作用點 水平面 垂直面 合成 C Mcx＝ 28RAX/1000 ＝ 46 MCY=28RAY/1000 ＝ 103 Mc= 2CY2CX MM ? ＝ 113 D MDX＝125RBX/1000 =18 MDY＝ 125RBY/1000 ＝ 958 MD＝ 2DY2DXM M? ＝ 958 ３３ 3. 危險截面的確定 選取 Ⅰ 、 Ⅱ 截面來考慮，因 為該兩截面所受載荷較大，且一個有鍵槽，一個有應(yīng)力較集中的地方。 4. 校核危險截面安全系數(shù) 計算內(nèi)容及公式 計算值或數(shù)據(jù) 截面 Ⅰ 截面 Ⅱ 扭矩 T， N m 298 298 彎矩 M， N m MⅠ =11MD/176=60 MⅡ=81MD/176=441 截面模數(shù) Z， cm2 截面模數(shù) Zp, cm2 ? 1 N/mm2 480 480 ψ σ , 0. 15 圓角處應(yīng)力集中系數(shù) K? ,Kσ , 圓角 K ? =, 槽處 K ?= 圓角 Kσ =,槽處 Kσ= 圓角 Kσ = 圓角 K? = 表面粗糙度系數(shù) KR 1 絕對尺寸影響系數(shù) ε σ ，ε ? ε σ =,ε ? = ε σ = ε ? = λ ? =(K? ＋ KR1)/ε ? 圓角 λ ? =4, 槽處λ ? =3 配合處λ ? = 圓角 λ ? = 配合λ ? = λ σ =(Kσ +KR1)/ε σ 圓角 λ σ =, 槽處λ σ= 配合處λ =σ 圓角 λ σ = 配合處λ =σ 2 安全系數(shù) ? 1 S= （λ ? M/Z ）2+[(λσ +ψ σ )T/ZP]2 SⅠ =6 SⅡ = 取許用安全系數(shù) [S]=,表中計算 S 均大于 [S],故軸的疲勞強(qiáng)度足 ３４ 夠。 Ⅰ Ⅱ 軸結(jié)構(gòu)草圖 Ⅰ Ⅱ RAY RAY 受力簡圖 Fr D B A C RAX Ft Q RBX 28 60 125 130 350 Ft 水平力 RAX RBX 水平彎矩圖 18N m 46N m 17 RAY Fr RBY 垂直力 Q 958N m 垂直彎矩圖 ３５ 103N m 958N m 441N m 60N m 合成彎矩圖 113N m 扭矩圖 298N m ３６ 第 8 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計與計算 鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的作用： 實現(xiàn)液壓卡盤的松卡鉆桿動作。 實現(xiàn)鉆機(jī)鉆進(jìn)時給進(jìn)的動作。 實現(xiàn)強(qiáng)力起拔動作。 液壓卡盤的設(shè)計與計算 卡盤的結(jié)構(gòu)如圖 8－ 1 所示，其工作原理是夾緊鉆桿依靠喋型彈簧安裝時的預(yù)緊力，使移動套上移，移動套內(nèi)孔為圓錐形，迫使主軸槽內(nèi)的三塊卡塊同時向中心移動，完成卡緊動作。 當(dāng)松開卡盤時，是靠加入卡盤油缸中的壓力油克服碟型彈簧的彈力，并壓縮碟型彈簧，迫使活塞及移動套下移，由于移動 套離開了卡瓦，主軸的兩個漲環(huán)將卡瓦彈回到圓錐面外徑的位置，完成松開鉆桿的動作。 卡盤夾緊力的大小，取決于碟型彈簧的軸向推力，軸向推力越大，夾緊力就越大。 卡瓦對鉆桿的夾緊力 N。 卡瓦對鉆桿的夾緊力 N 必須滿足下式： N f≥ Q 式中 Q—最大起拔力 Q＝ 28500（ N） f—卡瓦與鉆桿的摩擦系數(shù) f=。 所以 N≥ Q/f=28500/=57000(N) 碟型彈簧的軸向推力 如圖 8－ 2 所示 Q ３７ 圖 8－ 2 由圖 8－ 2 可知，彈簧對卡瓦的軸向推力 F0 為 F0＝ K N tg(α +ρ ) 式中： N—卡瓦與鉆桿間的法向推力 α —卡瓦的斜角 α＝ 80 ρ —當(dāng)量摩擦角 ρ＝ 8030ˊ K—儲備系數(shù) K＝ 所以 F0=57000tg(80+8030ˊ )=27000N 卡盤松開時所需油壓的計算 碟型彈簧的特性曲線如圖 8－ 3 所示，松開卡盤時所需油壓力為： P＝ p/s 式中： p—碟型彈簧的最大理論彈力 p＝ 40890N s—環(huán)狀油缸面積 s＝π (D2－ d2)/4 D—油缸直徑 D＝ 17cm d—活塞桿直徑 d=14cm s=π (172142)/4=73cm2 P=40890/73=56MPa 4．碟型彈 簧總變形量的計算 △ L＝б n＝（ ～ ） 9=～ （ m