非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】
《非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】(48頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目: 非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào): 2010963128 姓 名: 王望 指導(dǎo)教師: 周友行 完成日期: 非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 : 本文 通過(guò)分析 非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng) 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,應(yīng)用和具體的檢測(cè)方法,經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)資料、討論, 提出了一種利用齒輪齒條傳動(dòng)的解決方案,并詳細(xì)設(shè)計(jì)了一種用于非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)動(dòng)力頭頂進(jìn)回拖功能。該頂進(jìn)回拖系統(tǒng)包括電機(jī)、聯(lián)軸器、減速箱、齒輪齒條、動(dòng)力頭 、導(dǎo)軌 等核心部分, 通過(guò) 圖,最終完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的書(shū)寫(xiě)和外文翻譯。 關(guān)鍵詞 非開(kāi)挖;水平定向鉆機(jī);頂進(jìn)回拖;齒輪齒條 a by of at to is to to of of is by of 目 錄 第一章 緒論 . 1 . 1 壓油缸進(jìn)給方式 . 1 馬達(dá) . 2 壓馬達(dá) . 2 機(jī)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 . 3 . 3 . 4 . 5 要關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo) . 6 義 . 6 鍵技術(shù)指標(biāo) . 6 第二章 總體方案及動(dòng)力頭導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算 . 7 體方案設(shè)計(jì) . 7 . 7 . 8 力頭與導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 8 . 9 . 9 動(dòng)機(jī)型號(hào)及技術(shù)參數(shù) . 10 第三章 減速箱齒輪組設(shè)計(jì)計(jì)算 . 12 . 12 . 12 輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 12 . 14 . 16 . 16 . 16 第四章 齒輪齒條設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 . 18 . 19 計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總 . 21 第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 . 23 . 23 的校核 . 25 . 26 第六章 輔助部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 28 . 28 . 28 . 28 滑 . 30 總 結(jié) . 32 參考文獻(xiàn) . 33 翻 譯 . 34 1 第一章 緒論 開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)常見(jiàn)的頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及發(fā)展現(xiàn)狀 非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的不同,對(duì)進(jìn)給回拖力的影響相當(dāng) 大,水平鉆機(jī)中常用的回拖機(jī)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為液壓油缸進(jìn)給方式、馬達(dá) 壓馬達(dá) 據(jù)提供進(jìn)給回拖速度與力的不同,結(jié)構(gòu)可分為液壓油缸倍速進(jìn)給機(jī)構(gòu),馬達(dá) 壓油缸進(jìn)給方式 1、油缸直推式進(jìn)給方式:該方式采用一個(gè)或多個(gè)油缸直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給回拖動(dòng)作,其結(jié)構(gòu)如下圖 點(diǎn)是傳動(dòng)最簡(jiǎn)單,無(wú)需任何其它中間傳動(dòng)原件,動(dòng)力頭滑架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工;缺點(diǎn)是油缸形成略大于鉆桿長(zhǎng)度,在大載荷,長(zhǎng)行程的工況下可能存在油缸壓桿穩(wěn)定性問(wèn)題。 圖 壓油缸直推式進(jìn)給機(jī)構(gòu)示意圖 2、油缸倍速機(jī)構(gòu):該方式使用油缸通過(guò)鏈輪,鏈條等中間傳動(dòng)原件驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭,以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給回拖動(dòng)作,其結(jié)構(gòu)如下圖 力頭的行程與進(jìn)給回拖速度是油缸的 2倍,因而被稱(chēng)為倍速機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)使得鉆機(jī)軸向尺寸小于油缸直推進(jìn)給方式,在同等進(jìn)給行程下油缸壓桿穩(wěn)定性不如直推式敏感,鉆機(jī)適應(yīng)性更強(qiáng),其缺點(diǎn)是油缸有效推力只利用了一半,傳動(dòng)環(huán)節(jié)較多,油缸拆卸不便。 2 圖 壓油缸倍速進(jìn)給機(jī)構(gòu)示意圖 馬達(dá) 馬達(dá) 動(dòng)一對(duì)減速器,由減速器驅(qū)動(dòng)鏈輪鏈條,由鏈輪鏈條向動(dòng)力頭提供進(jìn)給回拖力,其結(jié)構(gòu)如下圖 機(jī)構(gòu)回拖進(jìn)給行程不受限制,能提供足夠的進(jìn)給力,工作速度快,工作平穩(wěn), 結(jié)構(gòu)緊湊,成本適中。但馬達(dá)排量和體積都增大了。圖 1壓馬達(dá) 壓馬達(dá) 液壓馬達(dá)齒輪齒條回拖式:通過(guò)一組或多組液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪,與固定于機(jī)架的的齒條做相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭的進(jìn)給回拖動(dòng)作 ,其結(jié)構(gòu)如下圖 示。這種結(jié)構(gòu)承載能力強(qiáng),不受進(jìn)給長(zhǎng)度限制,但液壓馬達(dá)布置在動(dòng)力頭或動(dòng)力頭托架 上,因此動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尺寸大,適用于大噸位的鉆機(jī)。 3 圖 壓馬達(dá) 開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 隨著我國(guó)城市化建設(shè)的迅速發(fā)展 , 非開(kāi)挖技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。非開(kāi)挖行業(yè)作為一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè),在我國(guó)方興未艾。水平定向鉆機(jī) (稱(chēng) 廣泛使用的一種非開(kāi)挖產(chǎn)品,主要用于供水、煤氣、電力、電訊、天然氣、石油等管線(xiàn)的鋪設(shè)或更新。我國(guó) 預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將處于急速發(fā)展的上升時(shí)期。 外 現(xiàn)狀 始于 20 世紀(jì) 70 年代末期,隨著技術(shù)與裝備的不斷改進(jìn)和完善, 80年代中期在發(fā)達(dá)國(guó)家才逐漸為人們認(rèn)可和接受,得以迅速發(fā)展,并以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和廣闊的市場(chǎng)前景得到了世界各國(guó)的重視。據(jù)了解,目前國(guó)外大約有 30多家 型生產(chǎn)廠(chǎng)家有 司、 威猛公司、凱斯公司等。 技術(shù)性能先進(jìn)、操作性能良好 ,目前生產(chǎn)的系列產(chǎn)品有 中 定向鉆是其在我國(guó)銷(xiāo)售的主導(dǎo)產(chǎn)品。威猛公司的產(chǎn)品系列有: 1A 、 5A 、 0A 、6 、 0 、 4 、 00 、 00 、 20 、 20 、00 。美國(guó) 司生產(chǎn)的 60 系列 5 種型號(hào)分別為 6010、 6030、 6060、6080、 60100,其中凱斯 6030型定向鉆是其在我國(guó)銷(xiāo)售的主導(dǎo)產(chǎn)品。美國(guó)凱斯公 4 司是發(fā)展水平定向鉆較晚的公司,但生產(chǎn)的產(chǎn)品性能先進(jìn),尤其是在 制、自動(dòng)更換鉆桿等方面有其獨(dú)特的先進(jìn)性和優(yōu)越性。另外還有美國(guó)的 司、國(guó)的 司、英國(guó)的 司、瑞士的 司、加拿大的 司和意大利的 司等。 目前國(guó)外 產(chǎn)品大都具有以下幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn):主軸驅(qū)動(dòng)齒輪箱采用高強(qiáng)度鋼體結(jié)構(gòu) , 傳動(dòng)扭矩大 ,性能可靠;全自動(dòng)的鉆桿裝卸存取裝置;大流量的泥漿供應(yīng)系統(tǒng)和流量自動(dòng)控制裝置;先進(jìn)的液壓負(fù)載反饋,多種電氣邏輯控制系統(tǒng) ,,高質(zhì)量的 子電路系統(tǒng)確保長(zhǎng)時(shí)間的可靠工作;高強(qiáng)度整體式 鉆桿以及鉆進(jìn)和回拖鉆具;快速錨固定位裝置;先進(jìn)的電子導(dǎo)向發(fā)射和接收系統(tǒng)。 總之,國(guó)外 品規(guī)格齊全,自動(dòng)化程度高,結(jié)構(gòu)緊湊,地層適應(yīng)性強(qiáng),均為履帶底盤(pán)驅(qū)動(dòng),機(jī)動(dòng)性能好,設(shè)計(jì)體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念,功能齊全。 回拖力 50 700矩 1 200 40 000能指標(biāo)覆蓋范圍大,功率匹配合理、可靠,技術(shù)水平含量高,尤其是在 動(dòng)更換鉆桿等方面有其獨(dú)特的先進(jìn)性和優(yōu)越性。目前國(guó)外 型化、硬巖作業(yè)、機(jī)械自動(dòng)化(含自備式錨固系統(tǒng)、鉆桿自動(dòng)堆放與提取、鉆桿連接自動(dòng)潤(rùn)滑、防觸電系統(tǒng)等自動(dòng)化作業(yè)功能)、超深度導(dǎo)向監(jiān)控等趨勢(shì)發(fā)展。 內(nèi) 現(xiàn)狀 目前我國(guó) 品整體的水平相對(duì)落后, 個(gè)階段。 第一階段為技術(shù)引進(jìn)期。即 80年代 中期至 90年代中期,我國(guó)的 立了自己的設(shè)計(jì)、研制基地,并開(kāi)發(fā)出一定數(shù)量和規(guī)格的 第二階段為研發(fā)期。即 90年代中期以后,原地礦部、建設(shè)部、冶金部等一些相關(guān)單位,在一些小型 要產(chǎn)品有中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所生產(chǎn)的 開(kāi)挖定向鉆機(jī) 。連云港黃海機(jī)械廠(chǎng)與首鋼地質(zhì)勘察院共同開(kāi)發(fā)了 北京派普萊非開(kāi)挖技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)了 這兩家生產(chǎn)的均是拖式非開(kāi)挖鉆機(jī)。這些水平定向鉆整機(jī)技術(shù)性能尚無(wú)法與外國(guó)產(chǎn)品抗衡,但價(jià)格低廉,在國(guó)內(nèi)占有一定的市場(chǎng)。雖然這一時(shí)期國(guó)內(nèi)水平定向鉆的產(chǎn)品已是液壓控制 ,但其自動(dòng)化程度較低 ,輔助工作時(shí)間較長(zhǎng) , 工作效率低 ,且鉆桿采用磨擦 5 焊結(jié)構(gòu) ,焊縫處經(jīng)常斷裂 ,出現(xiàn)嚴(yán)重的施工質(zhì)量事故,影響了施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。 第三階段 為發(fā)展期與進(jìn)口期,即 “ 十五 ” 期間國(guó)內(nèi)大、中、小 系列產(chǎn)品有了很大發(fā)展。如中聯(lián)重科、深圳鉆通、廊坊諾地、北京土行孫、南京地龍、連云港黃海等公司,其鉆機(jī)回拖力一般在 35t 以?xún)?nèi),控制系統(tǒng)為液控,自動(dòng)化程度較低,生產(chǎn)效率低,人員勞動(dòng)強(qiáng)度高,絕大部分型號(hào)為拖式。中聯(lián)重科公司產(chǎn)品型號(hào)為 回拖力 15 25t。該公司的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)硬巖施工工程中占有一定的地位。廊坊華元機(jī)電的產(chǎn)品型號(hào)為 拖力在 25 300t。徐工 科技 用了機(jī)電液集成的液比例控制、防觸電報(bào)警等世界一流技術(shù),進(jìn)行綜合開(kāi)發(fā)的系列產(chǎn)品。據(jù)調(diào)查, 2002 年度國(guó)內(nèi)新增 00臺(tái),國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)的市場(chǎng)占有率已提高到 67%,其中新增大型鉆機(jī)(回拖力大于 45011臺(tái) ,其中 6臺(tái)為進(jìn)口設(shè)備。2001 2003年 ,國(guó)內(nèi)新增加 50臺(tái),目前國(guó)外公司的 主要有美國(guó)的凱斯公司、 司、威猛公司等 , 2003年 ,我國(guó)進(jìn)口 28 臺(tái)。 論文研究的主要內(nèi)容和特色 本論文主要進(jìn)行非開(kāi)挖定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算,頂進(jìn) 回拖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的不同,對(duì)進(jìn)給回拖力的影響相當(dāng)大,水平鉆機(jī)中常用的頂進(jìn)回拖機(jī)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為液壓油缸進(jìn)給方式、馬達(dá) 壓馬達(dá) 據(jù)提供進(jìn)給回拖速度與力的不同,結(jié)構(gòu)可分為液壓油缸倍速進(jìn)給機(jī)構(gòu),馬達(dá) 圖 輪齒條傳動(dòng)原理圖 6 通過(guò)采用如圖 善水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖時(shí)的 動(dòng)態(tài)性能,優(yōu)化結(jié)構(gòu)。因?yàn)辇X輪齒條結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所能傳遞的功率高,技術(shù)成熟,成本低,可以得到廣泛的應(yīng)用。 論文研究的意義及主要關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo) 義 隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的投入持續(xù)增長(zhǎng),尤其是一批國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目的陸續(xù)啟動(dòng),將對(duì)工程鉆機(jī)技術(shù)要求更高。鉆機(jī)不僅要具有高效性、環(huán)保性。更要具有復(fù)雜性和安全性,通常使用的工程機(jī)械在使用時(shí)只具有鉆進(jìn)功能或者采用其他不合理的傳動(dòng)方式,且鉆進(jìn)力有限,當(dāng)遇到堅(jiān)硬的巖石,如卵石、灰?guī)r、花崗巖等硬巖石地層,就不得不改變鉆進(jìn)方位,或者另鉆他孔,為了解決此問(wèn)題,我在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)計(jì)算采用齒輪齒條傳動(dòng)的非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖機(jī)構(gòu),優(yōu)化水平定向鉆機(jī)性能。增大鉆機(jī)傳遞功率,克服較大阻力,它有效的解決了設(shè)定的問(wèn)題。 鍵技術(shù)指標(biāo) ( 1)通過(guò)合理的設(shè)計(jì)與布局確保裝置具有良好的工作平穩(wěn)性,既具有較低的震動(dòng)頻率,并能有效的控制噪聲。 ( 2)合理的設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),以確保電機(jī)、齒輪、齒條、鉆頭之間所有的力與力矩的可靠傳遞,使裝置具有良好的操縱穩(wěn)定性的要求。 ( 3)便于布置,要考慮給齒輪齒條部分留出足夠的空間。 ( 4)所有零部件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與使用壽命。 ( 5)制造成本低。便于維修保養(yǎng)。 7 第二章 總體方案及動(dòng)力頭導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算 體方案設(shè)計(jì) 體方案內(nèi)容 本畢業(yè)設(shè)計(jì)擬采用齒輪齒條傳動(dòng)的形式傳遞動(dòng)力,如圖 : 圖 體方案示意圖 采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),經(jīng)齒輪組減速、齒輪齒條傳動(dòng),驅(qū)動(dòng)非開(kāi)挖定向鉆機(jī)動(dòng)力頭頂進(jìn)或者回拖。本方案主要包括四個(gè)部分:( 1)電動(dòng)機(jī);( 2)減速齒輪組;( 3)齒輪齒條;( 4)動(dòng)力頭。 電動(dòng)機(jī):通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)所需功率,通過(guò)查閱相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),選定電動(dòng)機(jī)型號(hào),提供整個(gè)系統(tǒng)所需的動(dòng)力; 減速齒輪組:電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速較高,而動(dòng)力頭所需的鉆進(jìn)速度較低,則要求齒輪齒條傳遞的速度較低,通過(guò)減速齒輪組,既能傳遞較大的功率,又能將電機(jī)轉(zhuǎn)速降低至所需的目標(biāo)轉(zhuǎn)速; 齒輪齒條:齒輪齒條傳動(dòng)是本設(shè)計(jì)的 重點(diǎn)內(nèi)容,它將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成齒條的直線(xiàn)位移,既水平定向鉆機(jī)的動(dòng)力頭的頂進(jìn)和回拖; 動(dòng)力頭:動(dòng)力頭是實(shí)現(xiàn)鉆孔功能的核心部件,另行設(shè)計(jì)。 8 計(jì)方案特點(diǎn) 1、采用電機(jī)驅(qū)動(dòng) 與傳統(tǒng)的水平定向鉆機(jī)相比,傳統(tǒng)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)多采用液壓驅(qū)動(dòng),液壓系統(tǒng)具有效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、容易發(fā)生火災(zāi)、易發(fā)生泄漏等缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)頂進(jìn)回拖系統(tǒng),采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),既能滿(mǎn)足所需功率需求,又具有通用性高、價(jià)格便宜、能源供應(yīng)方便等優(yōu)點(diǎn),而且電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)良、可調(diào)式性能好,采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化了整個(gè)水平定向鉆機(jī)的能源裝置。 2、采用齒輪齒條傳動(dòng) 齒輪齒條傳動(dòng)承載力大,傳動(dòng)精度高,可以無(wú)限長(zhǎng)度對(duì)接延續(xù)、傳動(dòng)速度高,適合本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求。而且齒輪齒條傳動(dòng)技術(shù)成熟、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、已大批量生產(chǎn),采用齒輪齒條傳動(dòng)大大簡(jiǎn)化了水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu),降低了生產(chǎn)制造成本。 力頭與導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了實(shí)現(xiàn)頂進(jìn)回拖功能,動(dòng)力頭需在導(dǎo)軌上產(chǎn)生向前向后的位移,動(dòng)力頭與導(dǎo)軌之間存在摩擦,且精度要求較高;為了減小能量損失,動(dòng)力頭與導(dǎo)軌的接觸采用滑動(dòng)接觸的方法;采用齒輪齒條傳動(dòng),動(dòng)力頭存在傾覆力矩,為了防止傾覆力矩對(duì)非開(kāi)挖水平鉆機(jī)頂進(jìn)回拖機(jī)構(gòu)動(dòng)力頭的影響,接觸結(jié)構(gòu)需要有防傾覆功能。 綜合動(dòng)力頭與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)所需滿(mǎn)足的精度高、速度較高、防傾覆的功能特點(diǎn),采用如圖 圖 力頭與導(dǎo)軌接觸結(jié)構(gòu)示意圖 圖中: M 為整個(gè)動(dòng)力頭與導(dǎo)軌接觸結(jié)構(gòu)的高度, M=80 9 W 為整個(gè)動(dòng)力頭與導(dǎo)軌接觸 結(jié)構(gòu)的寬度, W=50; L 為整個(gè)動(dòng)力頭和導(dǎo)軌接觸結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度, L=160 根據(jù)齒條的長(zhǎng)度,得導(dǎo)軌長(zhǎng)度; 此結(jié)構(gòu)形式的滑動(dòng)導(dǎo)軌具有防傾覆的特點(diǎn),有效的防止了齒輪齒條中傾覆力矩對(duì)動(dòng)力頭的影響;且傳動(dòng)平穩(wěn)、精度高、承受載荷較大,滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)要求。 設(shè)計(jì)的滑動(dòng)導(dǎo)軌如下圖 圖 軌裝配圖 動(dòng)機(jī)選型 動(dòng)機(jī)選型設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)此設(shè)計(jì)要求,整個(gè)非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)如下表 表 要設(shè)計(jì)參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 最大推拉力 200大推拉速度 15m/土角度 10 20 度 通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn),查的各機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值如下表 10 表 2械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值 機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副 效率 十字滑塊聯(lián)軸器 溝球軸承 柱齒輪傳動(dòng) 輪齒條傳動(dòng) 擦傳動(dòng) 據(jù)此畢業(yè)設(shè)計(jì)的參數(shù)要求,整個(gè)非開(kāi)挖定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)按照所給的最大參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算: 非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖裝置所需功率可以由公式( 2得,即 (2式中: F 推拉力,; V 推拉速度,; 經(jīng)計(jì)算得: 電動(dòng)機(jī)所提供動(dòng)力需經(jīng)過(guò)各級(jí)傳動(dòng)然后驅(qū)動(dòng)非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)動(dòng)力頭頂進(jìn)回拖,通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲得各級(jí)傳動(dòng)效率,可以根據(jù)公式( 2得電動(dòng)機(jī)所需提供功率: (2式中: 頂進(jìn)回拖裝置所需最大功率, P=50 電動(dòng)機(jī)額定功率; 傳動(dòng)效率,由公式( 2: ( 2 通過(guò)上式可以求得電動(dòng)機(jī)額定功率:; 動(dòng)機(jī)型號(hào)及技術(shù)參數(shù) 查閱相關(guān)電動(dòng)機(jī)選型手冊(cè),根據(jù)所需額定功率為選定電動(dòng)機(jī)型號(hào),考慮到要留有一定的功率余量,應(yīng)選取額定功率大于 取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為: 280相關(guān)參數(shù)如下表 11 表 機(jī)技術(shù)參數(shù) 電機(jī)型號(hào) 額定功率( 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速() 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量( 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 5 740 20 12 第三章 減速箱齒輪組設(shè)計(jì)計(jì)算 速箱齒輪組設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)比分配 通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),得開(kāi)式圓柱齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比;綜合考慮非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖機(jī)構(gòu)最大進(jìn)給速度,根據(jù)公式( (式中: i 傳動(dòng)比; 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,; 齒輪齒條傳動(dòng)中齒輪轉(zhuǎn)速;根據(jù)公式( ( 式中:; d 齒輪齒條組中齒輪分度圓直徑; 取單級(jí)減速齒輪組傳動(dòng)比 i= 輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的傳動(dòng)方案,選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng); 2)定向鉆機(jī)為一般工作機(jī)械,速度不高,故選用 7級(jí)精度; 2)材料選擇。因非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)速度不高,有粉塵,查閱相關(guān)手冊(cè)小齒輪材料選擇 40質(zhì)),硬度為 280齒輪材料為 45鋼( 調(diào)質(zhì)),硬度為240者硬度差為 40 4)選小齒輪齒數(shù)1 17z ,大齒輪齒數(shù)為2 3 7 6 1z ; 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ( 1)根據(jù)公式( 齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算: 13 21312 12 . 3 2 t ( 式中: 1)試選載荷系數(shù) ; 2)計(jì)算小齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩 6 6159 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 7 5 0 . 9 8 0 . 9 97409 . 3 1 0 m m m 。 3)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取齒寬系數(shù) ; 4)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得材料彈性影響系數(shù)為 ; 5)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限001 ,大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 502 ; 6)由機(jī)械設(shè)計(jì)式 10 9116 0 6 0 7 4 0 1 ( 2 8 3 6 5 1 0 ) 2 . 5 9 3 1 0hN n j L 9 822 . 5 9 3 1 0 5 . 1 8 1 05N 7)由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 10接觸疲勞壽命系數(shù) 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為 1%,安全系數(shù)為 S=1,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)式 10: M P i M P 2l i ( 2)計(jì)算 1)由公式( 算小齒輪分度圓直徑 3 9 . 3 1 0 4 . 6 1 8 9 . 82 . 3 21 3 . 6 5 4 09 2 . 4 ( 9 4 )m 取 整 數(shù) 值 d 2)計(jì)算圓周速度 4 7 4 0 / 3 . 6 4 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s m s 14 3)計(jì)算齒寬 b 、模數(shù)1 0 . 8 9 4 7 5 . 2d m m m m ,齒寬取為 b=75 1178 3 . 920m 2 . 2 5 2 . 2 5 3 . 9 8 . 7 7th m m m m m 7 5 . 4 4/ 8 . 6 08 . 7 7 4)計(jì)算載荷系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 10取使用系數(shù) 1根據(jù) v m s , 7 級(jí)精度,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 10得 1.1 直齒輪, 1由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 10插值法查得 7 級(jí)精度,小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱(chēng)非對(duì)稱(chēng)布置時(shí), 由 / , ,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè) 10 ;故根據(jù)式( 得載荷系數(shù)為: 1 1 . 1 1 1 . 4 1 2 1 . 5 5A v H K K K ( 5)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由式( 3311 1 . 5 59 4 8 21 . 3d m m m ( 6)計(jì)算模數(shù) 1182 4 . 120dm m m m 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)齒輪模數(shù)推薦表,綜合計(jì)算結(jié)果分析,故齒輪模數(shù)。 速齒輪組結(jié)果匯總 通過(guò)計(jì)算,減速齒輪組計(jì)算結(jié)果如下表 示: 表 輪組計(jì)算結(jié)果匯總表 15 序號(hào) 名稱(chēng) 代號(hào) 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 1 模數(shù) 4 分度圓壓力角 取標(biāo)準(zhǔn)值 20 3 齒頂高系數(shù) *取標(biāo)準(zhǔn)值 * 1 4 徑向間隙系數(shù) *c 取標(biāo)準(zhǔn)值 * 5 分度圓直徑 d 11d 2d 4 1 7 6 8d m m m m 2 4 6 1 2 4 4d m m m m 6 中心距 a 156a 16 齒頂高 6 17 齒根高 12 ()f f ah h m h c *12 ()f f ah h m h c =5齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 根據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式( 核齒輪: ( (式中: 為載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力校正系數(shù),通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 10 齒形系數(shù),通過(guò)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 10 K 載荷系數(shù),; b 齒寬, b=75 小齒輪圓周力,。 算彎曲疲勞許用應(yīng)力 1) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 001 , 大齒輪彎 彎曲疲勞強(qiáng)度極限 802 ; 2) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 10 3) 計(jì)算彎曲強(qiáng)度許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)式 10 111 0 . 8 6 5 0 0 3 0 7 . 1 41 . 4F N F M P 222 0 . 9 3 8 0 2 4 4 . 2 91 . 4F N F M P 取較小值,即。 核計(jì)算 17 將參數(shù)代入公式得: 故滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 18 第四章 齒輪齒條設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 齒輪齒條傳動(dòng)是非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的核心傳動(dòng)部件,將電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變成齒條的直線(xiàn)位移,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的水平定向鉆機(jī)的頂進(jìn)回拖功能。齒輪齒條傳動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)成熟、傳動(dòng)精度高、傳遞的功率大、速度較高、適宜大批量生產(chǎn),能夠滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)功能需求。 齒輪齒條設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如下表 表 輪齒條設(shè)計(jì)參數(shù) 名稱(chēng) 計(jì)算公式 參數(shù) 輸入轉(zhuǎn)速( r/ 205 最大推拉速度( m/ 20 輸入轉(zhuǎn)矩() 輸入功率( 輪齒條傳動(dòng)原理如下圖 圖 輪齒條傳動(dòng)原理圖 19 其嚙合線(xiàn)12于齒條的基圓為無(wú)窮大,所以嚙合線(xiàn)與齒條基圓的切點(diǎn)2 齒輪與齒條嚙合時(shí),不論是否標(biāo)準(zhǔn)安裝(齒輪與齒條標(biāo)準(zhǔn)安裝即為齒輪的分度圓與齒條的分度圓相切),其嚙合角 恒等于齒輪分度圓壓力角 ,也等于齒條的齒形角;齒輪的節(jié)圓也恒與分度圓重合。只是在非標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí),齒條的節(jié)線(xiàn)與分度線(xiàn)不再重合。 齒輪與齒條正確嚙合條件是基圓齒距相等,齒條的基圓齒距是其兩相鄰齒廓同側(cè)直線(xiàn)的垂直距離,即 c o s c o m 。 齒輪與齒條的實(shí)際嚙合線(xiàn)為12齒條頂線(xiàn)及齒輪齒頂圓與嚙合線(xiàn)12 輪齒條設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪齒條傳動(dòng) , 齒輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),齒條作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),齒條可以看作一個(gè)齒數(shù) 無(wú)窮多的齒輪的一部分,這時(shí)齒輪的各圓均變?yōu)橹本€(xiàn),作為齒廓曲線(xiàn)的漸開(kāi)線(xiàn)也變?yōu)橹本€(xiàn)。齒條直線(xiàn)的速度 v 與齒輪分度圓直徑 d 、轉(zhuǎn)速 n 之間的關(guān)系為式( 示: v = ( / )60dn m m s ( 式中 : d 齒輪分度圓直徑, n 齒輪轉(zhuǎn)速, V 齒條直線(xiàn)速度, v=20; 計(jì)算得齒輪齒條中齒輪分度圓直徑 d=32為要留有一定余量,分度圓直徑取 60 1、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ( 1)、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料 1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的傳動(dòng)方案,選用直齒齒輪齒條傳動(dòng); 2)定向鉆機(jī)為一般工作機(jī)械,速度不高,故選用 7級(jí)精度; 3)材料選擇。因非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)速度不高,有粉塵,查閱相關(guān)手冊(cè)小 20 齒輪材料選擇 40質(zhì)),硬度為 280條材料為 45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240者硬度差為 40 4)齒輪齒條中齒輪齒數(shù); ( 2)根據(jù)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式( 計(jì)齒輪 13 212 F a S ( 式中: 1) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 001 , 大齒輪 彎曲疲勞強(qiáng)度極限 802 ; 2) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 10得彎曲疲勞壽命系數(shù) 3) 計(jì)算彎曲強(qiáng)度許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)式 10 111 0 . 8 6 5 0 0 3 0 7 . 1 41 . 4F N F M P 222 0 . 9 3 8 0 2 4 4 . 2 91 . 4F N F M P 取較小值,即; 4) 計(jì)算載荷系數(shù),; 5)查取齒形系數(shù),由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 10的 5) 查取應(yīng)力校正系數(shù)查得 6) 計(jì)算大小齒輪的 加以比較: 0 1 3 9 7 5 6 8 4 1 F Y 0 1 5 9 4 7 9 7 2 2 F Y 大齒輪的數(shù)值大; 21 ( 3)計(jì)算 63 22 1 . 4 7 3 . 1 8 1 0 0 . 0 1 5 9 90 . 8 4 2 1 . 6 23 . 9 7 根據(jù)計(jì)算值,通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=4。 可以算得齒輪齒數(shù) 15,為避免產(chǎn)生根切,取齒輪齒數(shù)為。 計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總 通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算,齒輪齒條相關(guān)參數(shù)如下表 示: 表 輪齒條設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表 項(xiàng)目名稱(chēng) 計(jì)算公式及代號(hào) 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 齒輪齒數(shù) 1z 17 模數(shù) m 4基本齒廓 壓力角 20 齒頂高系數(shù) *隙系數(shù) *C 寬 齒輪 1b 40齒條 2b 50齒條長(zhǎng)度 L 600齒輪分度圓直徑 1d 68齒頂高 齒輪 *11h m 4齒條 *22h m 4齒根高 齒輪 *11()h c m 5條 *21()h c m 5 22 齒高 齒輪 h h 9齒條 齒輪中心到齒條中心距 120齒距 齒條齒數(shù) 2 p 12 23 第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 軸是組成機(jī)器的主要零件之一,一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件,都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此,軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、計(jì)算軸上的功率 P、轉(zhuǎn)速 n、和轉(zhuǎn)矩 T 2、求作用在齒輪上的力 3、選取軸的材料為 45鋼,調(diào)制處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1510A 。根據(jù)下式初步估算軸的最小直徑: 33m i n 0 6 9 . 8 51 1 0 4 6 . 8205 m m m 軸的最小直徑顯然是安裝齒輪齒條中齒輪處的直徑 ,與齒輪的孔徑相適應(yīng),根據(jù)齒輪的分度圓直徑為 68 47I ;然后根據(jù)齒寬 40據(jù)裝配關(guān)系,取 34I ; 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ( 1)擬定軸上零件裝配方案 24 圖 的結(jié)構(gòu)與裝配 ( 2) 確定軸向定位和各段軸的直徑和長(zhǎng)度 1)為了滿(mǎn)足齒輪齒條中齒輪的軸向定位要求, 取 的直徑 50m m ,左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑選擇擋圈直徑為 D=5591由于齒輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 L=40了保證軸端擋圈只壓在齒輪上而不壓在軸的端面上,故 長(zhǎng)度比 b 略短,現(xiàn)取 34I ,取 45; 2) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因?yàn)檩S承受到徑向力的作用,故選用深溝球軸承, 參照工作要求并根據(jù) 49m m ,初步選擇 6011( 297其基本尺寸為 5 5 9 0 1 8d D B m m m m m m ,故 55I I I I V V I I I V I I I Id d m m,取42Vl 。右端軸承采用軸肩定位。由手冊(cè)查得其安裝尺寸 62ad ,故取 60m m ; 3) 取安裝齒輪處的直徑為 70d 齒輪的左端與左軸承之間采用套筒 定位。已知齒輪寬度為 70取 64l ; 4) 取齒輪距箱體內(nèi)壁之間距離為 20慮到箱體鑄造誤差,在確定滾動(dòng) 軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離,取為 5知軸承寬度 18T ,大齒輪輪轂長(zhǎng)2 70B 則 42Vl 5) 齒輪右端采用軸肩定位,軸肩高度,故取 h=10,則;軸環(huán)寬度,故 ; 25 6) 根據(jù)總體尺寸,; 至此,已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 ( 3)軸上零件周向定位 輸出齒輪與軸的連接采用平鍵,按 47I 由手冊(cè)查取并選擇平鍵長(zhǎng)度為 25選用平鍵為 1 4 9 2 5b h l m m m m m m ; 輸入齒輪的平鍵型號(hào)為 2 0 1 2 5 0b h l m m m m m m 滾動(dòng)軸承的周向定位是靠過(guò)盈配合來(lái)保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為 6m 。 (4)確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 45,各軸肩處的圓角半徑如圖所示。 的校核 首先根據(jù)軸的裝配結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承指點(diǎn)位置時(shí)。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如圖 示: 圖 的彎矩圖和扭矩圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出軸的危險(xiǎn)截面。現(xiàn)將計(jì)算出的危險(xiǎn)截面的 的值如表 26 表 險(xiǎn)截面的 值 載荷 垂直面 V 水平面 H 支反力 F 1 3 0 6 8 2 2 8 9 8 4 3 0 6 2 9 1 矩 M 1 9 6 9 3 4 . 8 4 m m 5 4 1 0 7 3 . 0 4 m m 總彎矩 5 7 5 7 9 7 . 7 0M N m m 扭矩 T 63 . 1 8 1 0T N m m 進(jìn)行校核時(shí),通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面)的強(qiáng)度。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的公式和數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力,取 ,軸的計(jì)算應(yīng)力為: 222223()5 7 5 7 9 7 . 7 0 ( 0 . 6 3 1 8 0 0 0 0 )5 4 . 10 . 1 7 0a a M P a前面選擇軸的材料為 45鋼,調(diào)制處理,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 1 。因此, 1 安全。 承的校核 根據(jù)設(shè)計(jì)要求,采用深溝球軸承 6011,只承受徑向力。根據(jù)公式( 核軸承使用壽命: 0106 ( 式中: 溫度系數(shù),取 1本額定動(dòng)載荷 C=75200N, 對(duì)于滾子軸承310; 27 C 基本額定動(dòng)載荷,通過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),得 C=P 當(dāng)量動(dòng)載荷,因?yàn)槭巧顪锨蜉S承,只承受徑向力, P= 代入公式計(jì)算得: 106331 0 1 3 0 . 2 1 0 1 6 6 0 9 4 ( )6 0 2 0 5 3 0 6 8 . 5 2 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 28 第六章 輔助部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 栓的設(shè)計(jì) 栓的主要作用 鉆機(jī)螺栓主要作用有: ( 1)、 連接機(jī)架 ,并起固定整個(gè)結(jié)構(gòu); ( 2)、 主軸分別由三個(gè)個(gè)螺栓固定,由套筒進(jìn)行定位安裝; 采用普通螺栓時(shí),靠聯(lián)接預(yù)緊后在接合面間產(chǎn)生的摩擦力矩來(lái)抵抗轉(zhuǎn)矩 T,假設(shè)各螺栓的預(yù)緊程度相同,即各螺栓的預(yù)緊力均為0F,則各螺栓聯(lián)接處產(chǎn)生的摩擦力均相等,并假設(shè)此摩擦力集中今后作用在螺栓中心處。為阻止接合面發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)對(duì),各摩擦力應(yīng)與各該螺栓的軸線(xiàn)到螺栓組對(duì)稱(chēng)中心 O 的連線(xiàn)相垂直。根據(jù)作用在箱體上的力矩平衡及聯(lián)接強(qiáng)度的重要條件,應(yīng)有 n0( 6 式中 可靠性系數(shù),取 聯(lián)接摩擦副的摩擦因數(shù),查 2表 5 = r 轉(zhuǎn)矩作用半徑; z 螺栓個(gè)數(shù)。 栓的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 由 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)中可知1 318T r=90z=61,摩擦因數(shù) 齒輪所受的切向力11 2000轉(zhuǎn)矩311 2 0 0 0 1 0b b r ,代入得1 1 1 164 3 . 220bb T 29 由于螺紋貫穿整個(gè)箱體,將上箱體與下箱體連接,且在同一螺紋內(nèi)所受拉力大小不變,故可將兩端轉(zhuǎn)矩平分,即兩結(jié)合面處轉(zhuǎn)矩 4 1 3 0 . 8 82 M 于是螺紋內(nèi)拉應(yīng)力21 . 2 4 1 3 0 . 8 8 1 7 9 9 9 . 50 . 1 5 0 . 1 5 3 1 2此接合面選用 擰緊力矩作用下,螺栓除受預(yù)緊力2F 的拉伸作用而產(chǎn)生拉伸應(yīng)力外,還受螺紋摩擦力矩的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,使螺栓處于拉伸扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下。因此,進(jìn)行僅受預(yù)力的緊螺栓強(qiáng)度計(jì)算時(shí),應(yīng)綜合考慮 拉伸應(yīng)力扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的作用。 則螺栓預(yù)緊力狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力為: 212211 7 9 9 9 . 51 . 3 1 . 3 1 1 6 . 40 . 0 1 644F M P 螺栓的許用拉應(yīng)力為: 2 2 5 n 中 n 安全系數(shù); 1因此,螺釘強(qiáng)度滿(mǎn)足。 此時(shí)可以算得螺栓的擰緊力矩為 020 . 2 0 . 2 1 7 9 9 9 . 5 0 . 0 1 6 5 8T F d N m 所以,螺栓各尺寸需按照結(jié)構(gòu)需要而定,根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸,螺栓選用 =2616,L=38 30 滑 考慮到該非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)頂進(jìn)回拖機(jī)構(gòu)的的工作形式,所有齒輪齒條都須潤(rùn)滑,但是由于齒輪齒條暴露在空氣中,故采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑;考慮該減速器的工作形式,所有齒輪都須潤(rùn)滑,故采取全浸油式潤(rùn)滑。為防止減速箱內(nèi)潤(rùn)滑油泄漏和外界雜質(zhì),灰塵等侵入,各接合表面須安裝密封裝置,在各接合面上涂一層密封膠,并用螺釘(螺栓)擰緊,以保證減速器的密封性。 齒輪油選用 60 潤(rùn)滑油,油封下軸承采用 60潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑;齒輪齒條采用 60潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑,其相關(guān)參數(shù)如下表 表 60型潤(rùn)滑脂參數(shù) 1825 稠劑類(lèi)型 復(fù)合鋰基 外觀(guān)顏色 紅色 針入度 (工作溫度 25217) 305 滴點(diǎn) , , 2265 255 基礎(chǔ)油粘度 445(0 460 2509,磅, 0 四球焊接負(fù)荷, 2596, 50 水沖失, 1264, 79 3 防銹試驗(yàn), 6138 0 防腐蝕保護(hù), 1743,額定 通過(guò) C美國(guó)鋼鐵公司流動(dòng)性指標(biāo), 表 60型潤(rùn)滑油技術(shù)參數(shù) 460 粘度 445(0 460 31 粘度 445(00 度指數(shù) 2270 166 傾點(diǎn) 97 -- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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