【正文】 證軸上零件的安裝固定和保證軸系在機(jī)器中的支承要求，同時應(yīng)具有良好的工藝性。而軸承外圈安裝在外殼孔中通常是不旋轉(zhuǎn)的，所以上海理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 外圈與外殼孔的配合可以稍松一些，選擇間隙配合。 調(diào)心滾子軸承的配合 滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合應(yīng)采用基孔制，外圈與外殼孔的配合應(yīng)采用基軸制?；蚴褂镁o定套、拆卸筒安裝在圓柱軸上。徑向負(fù)荷能力大，適用于有重負(fù)荷、沖擊負(fù)荷的情況。外圈滾道面的曲率中心與軸承中心一致，所以具有與自動調(diào)心球軸承同樣的調(diào)心功能。 綜合調(diào)心滾子軸承和動力箱輸入軸的特點，齒輪軸軸是大型零件，它的轉(zhuǎn)速不高，而且是重載荷，需要調(diào)心作用，為了安裝的方便，所以選用調(diào)心滾子軸承。有高的徑向載荷能力，特別適用于重載或振動載荷下工作，但不能承受純軸向載荷。接觸角的角接觸球軸承主要用來承受軸向載荷。等數(shù)種。、 40176。這種軸承的接觸角 有 15176。本次設(shè)計中，在套筒的定位和支承中選用此軸承。它的內(nèi)外圈具有深溝滾道，主要承受徑向載荷。 滾動軸承的選擇包括兩個方面：類型和型號。 圖 32 動力箱輸入軸結(jié)構(gòu)示意圖 滾動軸承的選型 滾動軸承與滑動軸承相比，其優(yōu)點是： （ 1） 滾動軸承能在轉(zhuǎn)速和載荷變動幅度很大的條件下穩(wěn)定地工作，而動壓滑動軸承在低速時難以形成足夠壓強(qiáng)的油楔； （ 2） 滾動軸承可以在無間隙，甚至在預(yù)加載荷條件下工作，有利于提高旋轉(zhuǎn)精度和剛度；滑動軸承則必須有一定的間隙，才能正常地工作； （ 3） 滾動軸承摩擦系數(shù)小，有利于減少發(fā)熱； （ 4） 滾動軸承的潤滑比滑動軸承容易，可用潤滑脂，如果用油，則所需的流量也遠(yuǎn)比滑動軸承??； （ 5） 滾動軸承由專門工廠生產(chǎn)，供應(yīng)方便，可以外購。而軸承周圍的結(jié)構(gòu)比如軸承座、軸頸、定位件等，則必須根據(jù)不同的軸承進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。旋轉(zhuǎn)運動的軸必須由至少兩個相距一定距離的滾動（或滑動）軸承來支承。 （ 6）回轉(zhuǎn)支承的選用等。 （ 4）箱體和箱蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （ 2）驅(qū)動套筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （ 4）最終的動力輸出給鉆桿，且鉆桿能上下移動。 （ 2）能夠?qū)崿F(xiàn)大扭矩、大功率的輸出。 表 21 運動參數(shù) 輸入軸 輸出軸 轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 98 19 功率 P(KW) 180 356 轉(zhuǎn)矩 T（ ） 17500 178850 傳動比 i 旋挖工程車鉆桿動力箱部件設(shè)計 14 第 3 章 旋挖工程車動力箱零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 當(dāng)旋挖工程車工作時，兩個液壓馬達(dá)工作，把旋轉(zhuǎn)運動傳遞到行星減速器，三級行星減速器通過花鍵的作用傳遞到旋挖工程車動力箱的輸入軸，輸入軸是一根齒輪軸，齒輪軸把扭矩傳遞給大齒輪，并進(jìn)行減速，大齒輪又通過螺釘聯(lián)接，把扭矩傳遞給套筒，套筒再通過螺釘聯(lián)接把扭矩傳遞給花鍵套，通過花鍵的作用，把扭矩傳遞給鉆桿，最終使旋挖工程車能達(dá)到工作的目的。最后才對重要零件進(jìn)行剛度強(qiáng)度校核。所以動力輸入布置在同一側(cè)。 圖 24 傳動方案簡圖 此結(jié)構(gòu)發(fā)揮了液壓傳動體積小、自平衡的優(yōu)勢 , 減小中心距 , 有效控制減速器重量。 旋挖工程車鉆桿動力箱部件設(shè)計 12 （ 5）最終的動力輸出給鉆桿，且鉆桿能上下移動。 （ 3）適應(yīng)較惡劣的工況。 動力箱 應(yīng)滿足幾個要求： （ 1）實現(xiàn)大扭矩，大功率的輸出。這就需要將各種傳動方案加以分析比較。 分析和擬定傳動方案 實現(xiàn)工作裝置預(yù)定的運動是擬定傳遞方案最基本的要求。而且嚙合傳動會產(chǎn)生噪聲。具有結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長等。按齒輪軸線的相對位置分平行軸圓柱齒輪傳動、相交軸圓錐齒輪傳動和交錯軸 螺旋齒輪傳動 。 鏈傳動一般適合低速，且不能傳遞很大的扭矩，所以不符合本次設(shè)計的基本要求。 ① 優(yōu)點： 與帶傳動相比，無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，平均傳動比準(zhǔn)確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動尺寸?。凰鑿埦o力小，作用于軸上的壓力小；能在高溫、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作 。 綜合以上因素，帶傳動不適合傳遞很大的扭矩和功率，所以不能應(yīng)用在動力箱中。 ② 缺點：傳動比不準(zhǔn)確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動裝置外部尺寸大、效率低。當(dāng)主動輪 1 轉(zhuǎn)動時，利用帶輪和傳動帶間的摩擦或者嚙合作用，將運動和動力通過傳動帶 2 傳遞給從動帶 、傳動平穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸震等特點，在近代機(jī)械中應(yīng)用廣泛。下面是幾種典型常見的傳動方式： （ 1）帶傳動 ：如圖 21 所示，帶傳動是一種繞行傳動。 （ 5）畢業(yè)論文的撰寫 。 （ 3）繪制動力箱二維和三維裝配圖和零件圖 。 主要內(nèi)容： （ 1）動力箱傳動方案的確定 。國內(nèi)旋挖工程車動力頭在核心技術(shù)方面跟國外相比還有一定的差距 ,可靠性和功能擴(kuò)展方面還需進(jìn)一步發(fā)展。已具備優(yōu)越的性能 !獨特的技術(shù)和全新的設(shè)計概念。其性能好壞直接影響鉆機(jī)整機(jī)的工作效率 .旋挖工程車施工中 ,動力頭為旋挖工程車提供動力 ,通過液壓馬達(dá)驅(qū)動鉆桿、鉆頭回轉(zhuǎn)挖土 ,同時由液壓油缸提供旋挖作業(yè)所需垂向作用力 ,滿足鉆孔時低速進(jìn)給鉆進(jìn)和高速甩土兩種工況要求 . 國外對鉆機(jī)研究己經(jīng)有數(shù)十年的歷史 ,鉆機(jī)各項性能相對成熟。從而使旋挖工程車具備了一機(jī)多功能，方便快捷，節(jié)約成本。 (5) 多功能化已漸趨完善。 (3) 保證安全操作的各種保險裝置，如防止帶負(fù)載起動，卷揚機(jī)超高限位，動臂幅度限位及駕駛室內(nèi)液控開關(guān)等安全保護(hù)裝置 ,有效避免誤操作。安裝鉆桿牙嵌嚙合顯示系統(tǒng)后，操作人員可在顯示器上精確地觀察和了解牙嵌嚙合情況以及鉆桿實時施工狀態(tài)，無論新老操作機(jī)手都能很好地操作。國外鉆機(jī)采用牙板自鎖伸縮式鉆桿，旋旋挖工程車鉆桿動力箱部件設(shè)計 8 挖工程車施工過程中，鉆桿牙嵌板在嚙合中 很容易受到磨損，當(dāng)牙嵌板相互嚙合不完全時，更易受到嚴(yán)重磨損。動力頭根據(jù)扭矩不同已形成系列，不同型號的旋挖工程車可根據(jù)需要選裝動力頭，裝配快捷，維修方便。國外產(chǎn)品經(jīng)過幾十 年的發(fā)展，已經(jīng)形成了如下幾種獨特的技術(shù)特點： (1) 動力頭一般都配有兩個或三個液壓馬達(dá)驅(qū)動，且具備連接套管驅(qū)動器的功能。國外鉆機(jī)在鉆孔直徑和鉆孔深度方面有較大優(yōu)勢，鉆孔直徑最大可達(dá) 4 米，鉆深可達(dá) 90 多米。因此很多企業(yè)由于進(jìn)口件受限處于停產(chǎn)狀態(tài)，主機(jī)生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響。 (3)產(chǎn)品進(jìn)口配套件受限。 上海理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 16 徐工旋挖工程車 圖 17 德國寶峨旋挖工程車 但是目前國內(nèi)旋挖工程車的生產(chǎn)和使用也存在如下的問題： (1)國內(nèi)大部分旋挖工程車生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)未形成規(guī)模，產(chǎn)品也未系列化，產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，主要集中在中等型號的產(chǎn)品。 如圖 16 所示為徐工集團(tuán)的旋挖工程車正在施工。未來幾年，基礎(chǔ)設(shè)施和城市公共設(shè)施將進(jìn)一步完善，相關(guān)工程的陸續(xù)開工，需要配備大量的旋挖工程車。 旋挖工程車鉆桿動力箱部件設(shè)計 6 圖 15 電氣系統(tǒng) 旋挖工程車國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 近年來，經(jīng)過各類施工磨練的國產(chǎn)旋挖工程車得到了快速發(fā)展，其整機(jī)的主要性能已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，關(guān)鍵技術(shù)和施工工藝也得到進(jìn)一步的發(fā)展。然后回轉(zhuǎn)到鉆孔位置，開始 下一個工作循環(huán)。鎖定下車 ,拔掉上車回轉(zhuǎn)鎖定銷，變幅油缸和左右傾缸動作使 鉆桅在指定點與水平面垂直，鉆桿、鉆頭在主卷揚的作用下到達(dá)施工地面，在動力頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動下回轉(zhuǎn)，同時在加壓缸提 供的加壓力的作用下向下挖土。上車回轉(zhuǎn)和下車行走通過換向閥互鎖。同時采用先進(jìn)的手動與自動相互切換的電子調(diào)平裝置，對桅桿進(jìn)行監(jiān)控，自動調(diào)節(jié)，使桅桿在施工作業(yè)中始終保持鉛直狀態(tài)，有效地保證工程對樁孔垂直度要求。 上海理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 圖 14 液壓系統(tǒng)圖 (6)電氣系統(tǒng) 如圖 15 所示，電氣系統(tǒng) 采用 DC24V直流電。發(fā)動機(jī)輸出的動力通過液壓系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)換為推動鉆機(jī)各執(zhí)行元件運動的驅(qū)動力，并對各執(zhí)行元件的運動進(jìn)行有效地控制。運輸時，將上段、下段折疊安裝，減小其運輸狀態(tài)整機(jī)長度，并提高了鉆機(jī)裝車和卸車時行走穩(wěn)定性。滑輪架為可折疊式，運輸狀態(tài)時，將其折疊安裝，以減少運輸狀態(tài)時 整機(jī)的外形尺寸。桅桿上裝有主卷揚和加壓缸，桅桿支承著動力頭，通過加壓缸推動動力頭在桅桿導(dǎo)軌上滑行。 桅桿是鉆機(jī)的重要工作裝置，是鉆桿、動力頭、加壓缸的安裝支承部件及其工作進(jìn)尺的導(dǎo)向部件。 動臂 ——回轉(zhuǎn)臺 ——支承桿一三角形聯(lián)接體通過銷軸鉸接，互相組成一個平行四邊形機(jī)構(gòu)。三角形聯(lián)接體另一角通過轉(zhuǎn)盤和中桅桿下端鉸接在一起。 (4)變幅及鉆桅變幅機(jī)構(gòu) 由動臂、三角形聯(lián)結(jié)體、支承桿、變幅缸、桅桿缸部件組成。卷揚減速器內(nèi)部自帶片式摩擦片液壓制動器，主要功能是停車制動；液壓馬達(dá)上帶有液壓制動閥 。 旋挖工程車鉆桿動力箱部件設(shè)計 4 圖 13 動力頭工作原理簡化圖 (3)主副卷揚 主卷揚是在鉆進(jìn)過程當(dāng)中完成鉆桿和鉆頭下放和提升等功能的機(jī)構(gòu)，而副卷揚的主要功能是完成工地上所需的焊機(jī)鉆頭等附屬物品的起吊。氣蝕會造成零件表面損傷，加劇磨損，它是影響馬達(dá)使用壽命的主要因素。動力頭減速器采用低速大轉(zhuǎn)矩運轉(zhuǎn)方式，用于正常鉆孔作業(yè)?；剞D(zhuǎn)支承的回轉(zhuǎn)通過其內(nèi)部套筒式主軸內(nèi)鍵驅(qū)動鉆桿旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)鉆桿鉆孔工作的主運動。它由兩組減速器及液壓馬達(dá)、主減速器組成。履帶伸縮機(jī)構(gòu)由液壓缸、 H 梁 、液壓缸滑軌等組成。行走部由履帶行走機(jī)構(gòu)和履帶伸縮機(jī)構(gòu)組成，主要由行走減速器、行走馬達(dá)、驅(qū)動輪及張緊裝置、履帶、支重輪、托鏈輪、導(dǎo)向輪等部件組成。上車體是鉆機(jī)的機(jī)架，為整機(jī)的安裝基礎(chǔ)。 旋挖工程車的主要構(gòu)成及工作原理 旋挖工程車的主要構(gòu)成 旋挖工程車是集機(jī)電液一體化的高端工程機(jī)械，旋挖工程車的主要構(gòu)成：桅桿總成、動力頭、副卷揚、主卷揚、變副機(jī)構(gòu)、上車體、底盤等組成，如圖 12 所示。大型機(jī)的應(yīng)用市場定位： （ 1）各種高速公路、鐵路橋梁的 特大橋 樁； （ 2）其他大型建筑的特殊結(jié)構(gòu)承重基礎(chǔ)樁。m，發(fā)動機(jī)功率 300kW，鉆孔直徑 1～ ，鉆孔深度 80m。中型機(jī)的市場工作量覆蓋比例達(dá)到 90%以上。m，發(fā)動機(jī)功率 200kW，鉆孔直徑 ～ ，鉆孔深度 60m左右，鉆機(jī)整機(jī)質(zhì)量 65t 左右。小型機(jī)的市場工作量覆蓋比例達(dá)到 30%以上。發(fā)動機(jī)功率 170kW，鉆孔直徑 ～ 1m，鉆孔深度 40m左右，鉆機(jī)整機(jī)質(zhì)量 40t 左右。旋挖工程車根據(jù)其主要工作參數(shù)：扭矩、發(fā)動機(jī)功率、鉆孔直徑、鉆孔深度及鉆機(jī)整機(jī)質(zhì)量可以分為三種類型： 扭矩 100kN廣泛用于市政建設(shè)、公路橋梁、高層建筑等地基基礎(chǔ)施工 工程，配合不同鉆具，適應(yīng)于干式（短螺旋），或濕式（回轉(zhuǎn)斗）及巖層（巖心鉆）的成孔作業(yè)，旋挖工程車具有裝機(jī)功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機(jī)動靈活，施工效率高及多功能特點。旋挖工程車主要用來對地基基礎(chǔ)樁基成孔，其鉆頭有多種形式：如回轉(zhuǎn)斗、短螺旋、巖芯鉆頭等，根據(jù)地質(zhì)條件的不同，更換不同的鉆頭，以達(dá)到高速、高質(zhì)的成孔要求。國內(nèi)的專家認(rèn)為：旋挖工程車在國內(nèi)今后幾年仍有很大的市場。主、副兩個卷揚可適用于工地多種情況的需要。m，最大成孔直徑可達(dá) ～ 4m，最大成孔深度為 60～ 90m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。 關(guān)鍵詞： 旋挖工程車，動力箱，部件設(shè)計 . SPIN DIG TRUCK DESIGN OF POWER BOX ABSTRACT In recent years, the spin dig truck has obtained rapid development in our country, but pared with foreign decades of development history, domestic spin dig truck in terms of key ponents, there is still a gap pared with abroad. Power box parts for spin dig truck of this design is the key ponents, and its performance is good or bad directly affect the work efficiency of the machine. The development of the power box has good performance and unique technology, and the development of domestic power box can meet the construction work of engineering vehicle, but its reliability and functional aspects need further development. My object is based on spin dig the drill power pack truck parts and it mainly includes the following aspects. （ 1） This paper introduces the development of the rotary digging engineering vehicles present situation, main ponents and working principle. （ 2）