系数当量转矩计算如下••当量弯矩计算选择在齿轮中间截面处.•当量弯矩图如图所示。图当量弯矩图轴的强度验算校核.校核轴径齿根圆直径计算Ⅲ轴最小轴径计算Ⅲ故Ⅲ,满足要求。.应力校核轴所受应力计算如下式中轴的抗弯截面系数花键轴的抗弯截面系数计算如下式中花键内径取花键键宽取花键外径取花键的个数取故代入式后得所以，可以计算出轴所受应力显然，有,通过校核。第章回转器.回转器的机构特点回转器的结构是由本体立轴立轴导管弧齿锥齿轮等组成。立轴上端装有常闭式液压卡盘。其特点是回转器尺寸小紧凑。回转器适用于各种角度的孔的钻进。离开孔口采用开箱式，简单可靠，减轻钻机重量。立轴行程比过去小型钻机大，为，缩短钻进辅助时间。.零部件的强度与寿命计算弧齿锥齿轮副的参数设计锥齿轮传动的主要尺寸可用类比法或按传动方式来确定。对闭式传动可按齿面接触强度估算，对开式传动可按结构初步确定，也可按弯曲强度估算，并用计算载荷验算。设计中该传动采用垂直正交传动方式小弧锥齿大端直径的估算齿轮齿数设计为，齿面硬度为，为式中设计齿轮的许用接触应力式中接触疲劳应力取安全系数.取.传动比或齿数比.所受转距由前章计算得使用系数取.故取则有齿轮大端模数其他相关参数如表，所示表名称小弧锥齿大弧锥齿分锥角..齿宽系数终点模数中点法向模数齿宽中点螺旋角计算齿面接触疲劳强度与的主要参数见表。齿面硬度为，为，锥距.,节锥角,。表齿号齿数模数变位系数齿宽材料齿顶系数压力角螺旋角旋向精度右左齿轮在各种转速下传递的功率转速及转矩见表表功率转速转矩•校核公式计算接触应力许用应力查阅相关资料,将校核所涉及的其它参数列于表中。表参数名称参数符号参数值节点区域系数.弹性系数.接触强度计算的重合度系数.接触强度计算的螺旋角系数.接触强度计算的锥齿轮系数.使用系数.动载系数.齿向载荷分布系数.齿向载荷分配系数.传动比.接触强度计算的有效齿宽小齿轮分度圆直径锥齿轮中点端面分度圆上名义切向力试验齿轮的接触疲劳极限接触疲劳的最小安全系数.润滑剂系数.速度系数.，粗糙度系数.温度系数校核验算将表中的参数代入公式中得显然，并且安全系数所以满足安全要求。即齿轮按接触疲劳强度校核满足要求。第章绞车.绞车的结构特点本钻机考虑到井上井下钻探作业，故设置了绞车，见附录。在井下矮巷道内钻孔时，绞车难以发挥作用，这时可将绞车拆除。设置绞车也给机器在井下短距离搬运提供自牵的方便。在结构上选择常用的固定轮系的行星式传动绞车，其特点是.结构简单而紧凑，传动装置兼起离合作用，并有过载保护作用.传动功率大，效率高。.传动平稳，操纵灵活。.主要参数的选择绞车性能参数.确定钢丝绳直径根据标准，选定钢丝绳直径如下外径.总断面积.总破断力抗拉强度绳型绳纤维芯.钢丝绳的强度校核绞车最大提升负荷最小安全系数在正常情况下，最大起重时的安全系数为在急刹车时，取.，则安全系数.卷筒参数确定如下卷筒内径卷筒外径卷筒有效长度容绳长度式中每层钢丝绳圈数每层缠绳长度之和，共层，.绞车主要齿轮副的几何参数计算在绞车中，行星齿轮的外啮合为重要齿轮副，只计算齿轮的几何参数。它们的主要参数见表。表齿轮的主要几何参数齿轮齿数模数变位系数材料硬度绞车卷筒转速和提升速度计算.绞车共有种转速,各种转速计算如下第Ⅰ档.第Ⅱ档Ⅱ.第Ⅲ档Ⅲ三种转速下的绕绳速度在中已经对绞车的绕绳速度，即提升速度进行了计算，现加上提升力总结于表中。表提升速度卷筒转速提升力Ⅰ.ⅠⅡ.ⅡⅢ.Ⅲ.绞车所需功率.卷筒所受扭矩.绞车轴所受扭矩.绞车轴所需功率.绞车齿轮副强度简单校核按接触疲劳强度校核.圆周力计算.其他参数计算查阅相关资料,将校核所涉及的其它参数列于表中。表序号参数名称参数符号参数值工况系数.动载系数齿间载荷分配系数.齿向载荷分配系数节点区域系数.弹系数.重合度系数ε.螺旋角系数寿命系数，.，.最小安全系数.润滑剂系数速度系数.粗糙度系数.齿面工作硬化系数尺寸系数传动比.齿宽.接触应力计算根据轴的材料，查阅相关资料可得载荷系数•••.计算接触应力许用接触应力同样可以得到显然通过接触强度校核。按弯曲疲劳强度校核校核涉及的参数列于表中。表序号参数名称参数符号参数值齿向载荷分布系数应力修正系数，.，.重合度系数ε.螺旋角系数寿命系数相对齿根圆角敏感系数相对齿根表面状况系数.尺寸系数齿形系数计算齿根应力同样可以求得.许用齿根应力的计算显然通过弯曲校核.第章液压系统的设计与计算钻机液压系统的作用.实现液压卡盘的松卡钻杆动作.实现钻机钻进时给进的动作.实现强力起拔动作。.液压卡盘的设计与计算卡盘的工作原理是夹紧钻杆依靠碟型弹簧安装时的预紧力，使移动套上移，移动套内孔为圆锥形，迫使主轴槽内的三块卡块同时向中心移动，完成卡紧动作。当松开卡盘时，是靠加入卡盘油缸中的压力油克服碟型弹簧的弹力，并压缩碟型弹簧，迫使活塞及移动套下移，由于移动套离开了卡瓦，主轴的两个涨环将卡瓦弹回到圆锥面外径的位置，完成松开钻杆的动作。卡盘夹紧力的大小，取决于碟型弹簧的轴向推力，轴向推力越大，夹紧力就越大。.卡瓦对钻杆的夹紧力卡瓦对钻杆的夹紧力必须满足下式式中最大起拔力卡瓦与钻杆的摩擦系数.故.碟形弹簧的轴向推力式中卡瓦与钻杆间的法向推力卡瓦的斜角当量摩擦角储备系数.故.卡盘松开时所需油压的计算松开卡盘时所需油压力为式中碟型弹簧的最大理论弹力环状油缸面积式中油缸直径活塞杆直径故故．碟型弹簧总变形量的计算式中碟型弹簧总变形量单片弹簧的变形量弹簧片数九片弹簧预压变形最低为.,最大为.,移动套轴向移动范围只能在.卡瓦径向伸缩量计算式中卡瓦径向伸缩量卡瓦的斜角刚体强度的计算油缸壁厚为式中试验压力当时工作压力油缸内径.缸体材料许用拉压力式中为材料抗拉强度安全系数.，取故取,所以强度足够。.给进油缸的设计给进油缸为双作用单活塞杆往复运动油缸，所起的作用是.完成钻孔过程中的给进运动.当卡钻及处理事故时，配合绞车起拔在钻杆。钻杆摩擦力的计算型钻机，打水平孔时，需克服钻杆的自重和孔壁的摩擦力，其力为式中长度重量.钻杆长度摩擦系数.在低速钻进时,当井底压力时,则活塞杆所产生的推力必须大于,即,活塞杆有效面积.油泵工作压力为油缸直径的计算根据所需油缸最大作用力以及液压系统的最大工作压力可求得油缸直径。式中油缸计算直径.油压系统的调整压力油缸最大起拔力。第章使用说明.概述本米钻机主要用于矿井内部，供钻探深度为米的各种角度的放水孔地质构造孔灭火孔抽放瓦斯孔及其他用途的各种工程孔，也可以在地面钻探深度为米的地质勘探孔及其他用途的各种浅孔。本钻机可在各种不同硬度的岩层中钻探任意角度的孔，尤其在煤层软岩石及中硬岩石中钻孔效率为最高。整个机组由米钻机及泥浆泵两部分组成。在矿井内部钻探时不需要井架。钻孔冲洗液为泥浆清水或煤水。在地面钻探时也不需要使用钻塔,只要有定高度的三角架可供提升使用就可以。.钻机分组情况本米钻机共分六组，整机外观总装图附录。．回转器是钻机立轴产生回转及往复运动部分。．变速箱是钻机立轴绞车产生各种不同转数的传动与变速部分。．绞车是升降钻具的部分。．抱闸是用来提升与停止钻具在任何位置的部分。．机架是连接机器各组的机体，并将机器稳定地固定在钻场基台木上。．操纵仪是控制钻机液压系统的总枢钮。.结构特征与工作原理本钻机型式为机械传动液压给进弹簧夹紧立轴式钻机。钻机结构.回转器回转器部分主要由液压卡盘立轴本体立轴导管大弧齿锥齿轮两根油缸和两根导向杆组成。液压卡盘主要由下列构件组成五片碟形弹簧和位于其上的带外环内锥的移动套位于外环上的活塞插入碟形弹簧和移动套内孔中的主轴主轴中的三片卡瓦外锥与移动套内锥相配合，卡瓦置于主轴上部的三个等分的槽中。下部由两轴承支持。卡盘的外壳，即缸体和压头座，由螺栓联接在起。卡盘的主要动作是高压油从上部进入缸体推动活塞下移压移动套，移动套压碟形弹簧，由于移动套下移，三片卡瓦在主轴槽内呈自由状态，被主轴内的涨环外推，松开钻杆。当释放油压时，在碟形弹簧的弹力推动下，移动套上移，迫使卡瓦向中心移动，在压缩涨环的同时夹紧了钻杆。组装时碟形弹簧的预紧力为。更换卡瓦时，先将上端螺钉取出，再取下压盖，防尘盖,垫及卡环，然后取出涨环，卡瓦，即更换新的卡瓦和涨环。给进油缸主要有活塞杆油缸上盖下盖，用锁紧钢丝连接在起。在更换弧齿锥齿轮时，为保证成对弧齿锥齿轮锥顶重合，需加垫调整间隙保证啮合。每次安装液压卡盘时立轴螺纹端部不许接触卡盘螺纹内端面，卡盘与立轴用圆螺母防止松动。.变速箱如附录。变速箱主要由四对直齿园柱齿轮及两根平行的花键轴构成。动力由电动机首先传到装在变速箱体的带有卸荷装置的大皮带轮上，然后经过不同的传动链，将动力传给小园弧锥齿轮。主动齿轮为轴齿轮，通过滚动轴承架于箱体内，轴齿轮端面加工有不通孔，内装对滚动轴承构成支点，支撑花键轴。花键轴是通过滚动轴承架于变速箱体内。花键轴上装有齿轮。在花键轴上安装的齿轮为移动齿轮，变速箱所产生的不同转速，就是改变移动齿轮的位置来实现的。安装在花键轴上的齿轮也是移动齿轮，该齿轮将三种不同速度传给绞车。变速箱前部的型槽是与回转器部分的连接盘连用的，连接盘上的型螺钉可在型槽内固定于任何位置，钻机给进角度的调整就是用型槽来实现的。．绞车见附录绞车为行星齿轮机构，绞车轴固定在轴承座及变速箱体的滚动轴承上，绞车轴的左端用键与传动齿轮相连接。绞车轴中部带有齿轮。当变速箱中的齿轮附录将动力传给齿轮时，绞车轴就会同传动齿轮同旋转。当提升时，应将用闸带刹住，使固定在闸筒上的两个行星齿轮只能在行星齿轮轴上自转而无公转。因而带动内齿圈使卷筒产生转动。当钻具提升到定高度，需要使卷筒停止转动时，应很快的松开刹住闸筒的抱闸，同时又很快的用另抱闸将卷筒右侧的制动部分抱紧，使卷筒与内齿圈停止转动，这时由绞车轴传来的动力，传给行星齿轮后，行星齿轮除了自身的转动外又通过行星齿轮轴带动闸筒起转动。下降钻具时左右闸带全松开，卷筒因钻具自重下落而回转。依此循环往返便可完成钻具的升降工作。为了牢固的将钢丝绳固定在绞车上，在卷筒右侧开有小孔将绳头穿过孔后，通过绳卡将钢丝绳固定。在更换拆装内齿圈时应先将内齿圈与卷筒相固定用的螺钉取下，然后，在卷筒容绳侧用螺钉将内齿