圈的外齿啮合，动力箱为齿轮啮合提供润滑和密封空间，回转支承或大齿圈两端支承轴承和密封件均选用进口件，回转支承或大齿圈与驱动套连接为体，驱动套的上端连接有减震装置，其下端连接承撞体。驱动套内部有均布的三处驱动牙板，与钻杆牙板配合传递扭矩和压力。图动力头结构组成旋挖打桩机动力头箱体内部结构旋挖打桩机动力头箱体作为减速装置，通过齿轮减速传动实现增大扭矩降低转速的目的。国内外动力头箱体的内部结构及减速实现方式各有不同，国内外动力头箱体内部结构大致可分为三类，类是以和徐工集团动力箱为代表的箱体机构，结构如图和图。该动力箱输入轴为小齿轮，和三排柱回转支承的外齿相啮合，三排柱回转支承的外圈和连接轴通过螺栓相连接，内圈和箱体固定。马达旋转时，带动减速机回转，减速机输出轴和小齿轮通过花键传动，小齿轮和回转支承的外齿啮合传动，从而带动连接轴回转，连接轴和驱动套通过螺栓连接带动驱动套旋转，安装在驱动套上的牙嵌板驱动打桩杆相应牙嵌板从而使打桩杆钻头回转。该动力箱的优点是结构简单，安装方便，箱体紧凑，故障点较少。缺点是三排柱回转支承价格昂贵，且连接轴和驱动套相较于另类只有驱动套的箱体增加了连接轴的价格，因此动力箱造价高。类是以意大利动力箱为代表的箱体机构，该类动力箱般有三马达或两马达加离合机构驱动，具有高速抛土功能。减速机和齿轮输入轴之间增加离合机构，正常作业时，减速机输出轴通过离合机构的过渡齿轮间接和齿轮输入轴啮合传动输出低转速和大扭图动力箱内部结构矩。需要高速抛土或软地层高速钻进时，离合机构过渡齿轮和减速机输出轴打桩机脱开，只有马达进行驱动作业，提高转速。另类是国内打桩分使用的动力头箱体结构。动力箱输入轴为小齿轮，和小齿轮啮合的是带外齿的大齿圈，大齿圈和单排球回转支承的外圈相连，同时和驱动套相连。回转支承的内圈和动力箱固定，箱体上端是大直径球轴承的支撑结构。该动力箱的优点是造价便宜，缺点是上端大轴承易损坏，大轴承采用的是飞溅润滑，轴承润滑不够充分，另外如果箱体上端进泥浆，大轴承首先会受到破坏。图驱动套结构组成旋挖打桩机动力头箱体内部结构设计动力头箱体齿轮设计齿轮模数模数对旋挖打桩机因为负载比较大重要，故齿轮应该选用大些的模数从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用种模数。啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线。由于工艺上的原因，旋挖打桩机中的接合齿模数相同。其取值范围是总负载在的负载为总质量大于的货车为。选取较小的模数值可使齿数增多，有利于换挡。表常用齿轮模数系列二系列根据旋挖打桩机负载情况及表，二档齿轮的模数定为压力角国家规定的标准压力角为，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为齿宽直齿，为齿宽系数，取为，取如图所示为变速器的传动示意图。在初选中心距齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的挡数传动比和传动方案来分配各挡齿轮的齿数。应该注意的是，各挡齿轮的齿数比应该尽可能不是整数，以使齿面磨损均匀。图齿轮传动示意图确定低速旋进挡齿轮的齿数取模数齿宽系数,分度圆直径齿顶高齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径分度圆直径确定快速回土挡齿轮的齿数取模数齿宽系数,分度圆直径齿顶高齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径分度圆直径变速器齿轮的的校核斜齿轮弯曲应力式中计算载求面内支反力和弯矩由以上两式可得参考文献韩金亭大口径旋挖打桩机在桩基施工中的技术优势西部探矿工程郭玉文旋挖打桩机在北京城市铁路高架桥桩基施工中的应用铁道建筑技术李世京对国产旋挖打桩机研制选型的几点意见探矿工程国内外螺旋打桩机的发展概况工程机械与维修周红军我国旋挖打桩进技术及设备的应用与发展探矿工程吴允成旋挖打桩斗结构的探讨探矿工程郭玉文旋挖打桩机在北京城市铁路高架桥桩基施工中的应用铁道建筑技术郑效功，柳东辉，姜英民，包长林旋挖打桩机在施工中的推广与应用黑龙江交通科技阎逢君，谢鹏胜无循环旋挖打桩机操作规程的优化探矿工程吴时明旋挖打桩机种先进的桥梁基础桩施工设备工程机械王平，赵永生，赵政旋挖打桩机选型及其在成孔施工中存在问题的探讨探矿工程侯再民旋挖打桩机卡打桩原因及其对策探矿工程郭传新,马建中,马鸿忠中国桩工机械概况建筑机械李国平型打桩机打桩杆发生断裂原因的分析及防止建筑机械,何铭新,钱可强机械制图北京高等教育出版社,潘子健,朱玉祥计算机三维建模在教学中的应用吉林大学社会科学学报增刊,尤春风机械设计北京清华大学出版社,致谢本论文和课题的研究工作实在尊敬的指导老师吴继春老师的亲切关怀下完成的。吴老师渊博的知识严谨的治学态度高度的责任心以及严于律己待人诚恳的思想品德深深影响着我，这不仅是我顺利完成了此项设计，而且也将成为使我受益终生的宝贵财富。几个月的时间里，从课题的选定资料的收集方案的拟定课题的具体设计到论文的审定改进，吴继春老师都给与了极大的帮助，倾注了大量的心血。通过这次的毕业设计，学生不仅开拓了思路扩大了视野丰富了知识面，还初步掌握了处理具体实践问题的科学方法，为学生今后发展打下了坚实的基础。在论文的完成过程中，还得到了何源朱乃明李昱等同学不懈的支持与帮助，在此对他们表示衷心的感谢。感谢这将近四年来在我身边曾经帮助和关心过我的人们。同时也感谢在学习和生活中给予我无私关怀的我最亲爱的父亲和母亲。法向模数齿数斜齿轮螺旋角应力集中系数，齿形系数，可按当量齿数在图中查得齿宽系数重合度影响系数，。当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，对旋挖机常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在范围，对货车为。式中，为弯曲应力为圆周力，为计算载荷为节圆直径为应力集中系数，可近似取为摩擦力影响系数，主从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不同，对弯曲应力的影响也不同主动齿轮，从动齿轮为齿宽为端面齿距，，为模数为齿形系数轮齿接触应力计算式中轮齿的接触应力计算载荷节圆直径节点处压力角，齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量齿轮接触的实际宽度变速器轴的校核旋挖机最大扭矩为，最高转速，齿轮传动效率，离合器传动效率，轴承传动效率。输入轴承离轴的工艺要求对于做为轴向推力支承或齿轮压紧端面的轴的端面，光洁度不应低于▽，并规定其端面摆差。根轴上的同心直径应可控制其不同心度。对于采用高频或渗碳钢的轴，螺纹部分不应淬硬，以免产生裂纹。对于阶梯轴来说，设计上应尽量保证工艺简单，阶梯应尽可能少。计算齿轮的受力，选择档受力分析，进行轴的刚度和强度校核。旋进挡齿轮，的圆周力，,初选轴的直径轴的刚度计算若轴在垂直面内挠度为，在水平面内挠度为和转角为，可分别用下列式计算式中齿轮齿宽中间平面上的径向力齿轮齿宽中间平面上的圆周力弹性模量，惯性矩，对于实心轴，轴的直径，花键处按平均直径计算齿轮上的作用力距支座的距离支座间的距离。轴的全挠度为。轴在垂直面和水平面内挠度的允许值为，。齿轮所在平面的转角不应超过。输入轴的刚度，轴颈，，输入轴强度计算，，，，输入轴受力弯矩图求面内支反力和弯矩作装置，其工作环境恶劣，动力头会出现各种各样的故障，严重时需要停机数日进行维修，影响施工效率。因此如何减少和杜绝动力头故障，延长动力头正常使用时间，提高动力头质量和可靠性，是旋挖打桩机制造厂商和施工用户最为关注的问题。动力头作为旋挖打桩机主机研发项目的重要子项，直是主机研究的关键部件。国外对打桩机研究己经有数十年的历史，打桩机各项性能相对成熟。动力头从最基本的功能为打桩具提供驱动力和加压力，到扩展功能技术的实现。已具备优越的性能独特的技术和全新的设计概念。目前动力头已发展成为双作用驱动箱，即可进行打桩孔，又能安放套管，并且增加了套管打桩进增扭装置。国内旋挖打桩机动力头在核心技术方面跟国外相比还有定的差距，可靠性和功能扩展方面还需进步发展。据作者查证，目前还很难检索到有关旋挖打桩机动力头系统设计开发的相关文献，国内外很少有文献可参考和借用。因此，本课题对动力头系统的分析和研究，作为旋挖打桩机开发项目中的重要的子项，会给旋挖打桩机的产品开发带来借鉴作用，具有定的经济效益和社会效益。论文主要内容主要包括以下内容旋挖打桩机的发展现状。旋挖打桩机的工作原理主要构成及施工工艺。动力头系统设计及扭矩自适应研究。动力头系统箱体设计。第章旋挖打桩机的工作原理及其施工工艺旋挖打桩机的主要构成旋挖打桩机是集机电液体化的高端工程机械，旋挖打桩机的主要构成底盘回转