【正文】 n＝（ ～ ） 9=～ （ mm） 。 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=。 卡瓦對鉆桿的夾緊力 N。 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。 實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力起拔動作。 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(shí)現(xiàn)液壓卡盤的松卡鉆桿動作。 m 298 298 彎矩 M， N m 作用點(diǎn) 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。 Ft=651N。 （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 б F2=423 N/mm2б FP 2＝ 。 YRreIT1 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? YSα 1 KFα KV 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 ZW1 ZV1 Zβ db i ZN1= ZN2= SHmin=1 SFmin＝ ZL=1 ZV= ZR= ZW=1 ZX=1 б HP1＝min1limHNHS Z?? ZE KHα KV i+1 i＝ 84r/min 按接觸強(qiáng)度校核： 1. 分度圓圓周力 Ft=1000MZ/CS 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 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。 m : P=MZ 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 主要參數(shù)的選擇 確定鋼絲繩直徑 d 根據(jù) GB1102－ 74 標(biāo)準(zhǔn)，選定鋼絲繩直徑如下： 外 徑： d= 總斷面積： A= 總破斷力： ∑ S=47300N 抗拉強(qiáng)度： б =1700Mpa 繩 型：繩 637（纖維芯） 鋼絲繩的強(qiáng)度校核 絞車最大提升負(fù)荷： Q=12020N 最小安全系數(shù)： [S]=4~5 在正常情況下，最大起重時的安全系數(shù)為： S=∑ S/Q=47300/12020=≈ [S] 在急剎車時，取 Qˊ ＝ ，則安全系數(shù) Sˊ ＝∑ S/Qˊ ＝ 卷筒參數(shù)確定如下： 卷筒內(nèi)徑： D＝ 140mm 卷筒外徑： Dˊ ＝ 230mm 卷筒有效長度： L0＝ 100mm ３０ 容繩長度： L＝ n 傳動功率大，效率高。 在結(jié)構(gòu)上選擇常用的固定輪系的 NGW 型行星式傳動絞車，其特點(diǎn)是： 結(jié)構(gòu)簡單而緊湊，傳動裝置兼起離合作用，并有過載保護(hù)作用。在井下矮巷道內(nèi)鉆孔時，絞車難以發(fā)揮作用， 這時可將絞車拆除。 m） 575 223 當(dāng)量力矩 Ml 652 380 軸 經(jīng) d（ mm） 3 42 3 42 工作應(yīng)力 б m(Mpa) 131 w=10 6 疲勞極限 б 1(Mpa) 350 350 尺寸系數(shù) ε 表面質(zhì)量 β 有效應(yīng)力 集中系數(shù) Kβ 安全系數(shù) S 許用安全系數(shù) 安 全 通過上述驗(yàn)算 Ⅲ 軸通過 ,其它軸系從略。 水平受力圖： C B Ⅰ Ⅱ Frx A 180 47 Ⅰ Ⅱ 水平彎矩圖： 11 199 Fty 垂直受力圖： C B Ⅰ Ⅱ 垂直彎矩圖： 80 145 223 ２８ 542 合成彎矩圖： 60 231 223 575 扭矩圖： 356 圖 6－ 3 表 6－ 4 名 稱 Ⅰ Ⅰ截面 Ⅱ Ⅱ截面 說 明 扭 矩 T（ N m 12 量截面扭矩 T＝ m 垂直彎矩： MYZⅡ ＝ RAY103= m 合成彎矩： MⅠ ＝ MxzⅠ 2 + MYZⅠ 2 ＝ 575N 截面Ⅰ Ⅰ的彎矩： 水平彎矩： MxzⅠ =Fr4100103+RBX170103＝ 199N m） 備 注 Ⅰ 檔 210 221． 7 ２６ Ⅱ 檔 356 118． 4 III 檔 636 79． 28 （ A） 在各種轉(zhuǎn)速下齒輪受力支反力計算結(jié)果列表 6－ 3 中 （ B） 軸的疲勞強(qiáng)度校核： 從表 6－ 2 中得知，校核軸的強(qiáng)度時，應(yīng)取低轉(zhuǎn)速的受力狀態(tài)。相比而言回轉(zhuǎn)器的 130r/min 的轉(zhuǎn)速時該軸扭矩最大，受力最大。下面僅以該軸的強(qiáng)度壽命進(jìn)行驗(yàn)算。 （ C） 計算彎曲工作應(yīng)力 4F? 4F? = tcF /bm( FY Y? Y? ) （ Mpa） 式中 tcF —— 計算圓周力，而 tcF = tF AK UK K? K? 其中 tF —— 工作圓周力 tF =2020 3T / 3d =2020*（ N） AK —— 工作狀況系數(shù)，由表 F8—— 7 查知 AK = UK —— 動載系數(shù)，因 為 V 3Z /100=*31/100=，由 F8—— 4 知 UK =1 ２３ K? —— 載荷分配系數(shù)， K? =1/ Y? ，當(dāng) ?? = 時， Y? =，所以K? =1/= K? —— 載荷分布系數(shù)，因 d? =b/ 3d =26/62=,故由表 F8——5 查知 K? = 則 tcF =4273*1*1**=（ N） Y? —— 載荷作用位置數(shù) Y? = Y? —— 螺旋角系數(shù) Y? =1 b —— 齒寬 b=26 (毫米 ) m—— 模數(shù) m=2 (毫米 ) Fc? = tcF /bm( 4FY Y? Y? )=*2(**1=195（ Mpa） (d)計算齒輪的彎曲疲勞安全系數(shù) FS FS = lim4F? / 4F? =412/195= 可靠 2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 （ A）計算齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力 limH? limH? = limHb? * NZ *Z? 式中 limHb? —— 實(shí)驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力，由 F8—— 17 查知 lim3Hb? = lim4Hb? =1100（ Mpa） NZ —— 壽 命 系 數(shù) ， 由 圖 F8 —— 18 查知 3NZ = ， ２４ 4NZ = Z