（优秀毕业全套设计）回转式钻孔机的设计（整套下载）

钻头名义直径合理轴推力钻头名义直径合理轴推力.调节推力得计算潜孔钻机钻孔时，钻进部分含钻具和回转供风机构得自重施予孔底有个力向下钻时为正，向上钻时为负，它会影响合理轴推力得大小。

同时，在钻进时钻杆与孔壁之间还有摩擦阻力，所以潜孔钻机必须设有调压机构，以便调节施予钻具上得作用力推力。

调压机构施予钻具上的调节推压力按下公式计算式中施予钻具上得调节推压力，计算得合理轴推力。

，钻进部件得质量，孔向与水平面所成得夹角，摩擦系数，般取.冲击器钻头得反弹力，其值为活塞在每工作循环中使气缸返回到初始位置所需的最小轴推力，重力加速度，。

如向上钻孔时，则式等号右边第二项为号。

当为负值时，表明钻进部件自重施予孔底得轴推力大于，必须通过调压机构进行减压钻进反之，则需加压，进行加压钻进。

当为零时，表明只靠钻进部件得自重力即可合理钻进，无需调压。

.钻具的回转速度钻头每冲击次，只能破碎定范围得岩石。

当钻具转速过高时，在两次凿痕之间，势必留下部分未被冲击破碎的岩瘤，使回阻力增大，钻具震动加剧，钻头磨损加快，因没有充分利用钻头得冲击能量，钻速降低。

钻具得最优转数应当根据钻头两次冲击之间既不留岩瘤，又不产生重复破碎来确定。

然而，这个合理得转角与钻头直径岩石性质冲击能量冲击频率轴推力钻头结构以及硬质合金片柱得磨损程度等诸多因素有关，很难做出准确得计算，通常只能根据生产经验和试验方法确定。

根据国内潜孔钻机得使用经验和参考国外资料，钻具得合理转速可按表选取，或用下列经验公式计算式中钻具得合理转数，钻孔直径，。

表回转转数与钻头直径得关系钻头直径回转转数.钻头直径回转转数钻具得回转扭矩钻具得回转扭矩主要用来克服钻头与孔底岩石得摩擦阻力矩与剪切阻力矩钻具与孔壁得摩擦阻力矩，以及因裂隙等引起的夹钻阻力矩等。

因此，钻具回转力矩得大小与孔径得大小岩石性质钻头形状轴推力和回转速度的大小等因素有关。

根据国内外生产实践得总结，回转扭矩与钻孔直径得关系可按表确定，也可按下列公式计算。

.式中钻具得回转扭矩，.钻孔直径，力矩系数，，般取表钻头直径与回转扭矩得关系钻头直径回转扭矩.钻头直径回转扭矩钻机的功能单元及实现方法般由钻具回转供奉系统推进机构变幅机构和行走机构等组成。

为了控制和操作这几个机构，设置了液压系统和操纵系统。

钻具潜孔钻具，主要由钻头潜孔器和钻杆组成。

在钻孔作业中，冲击器得活塞不断将其冲击能量通过钻头施予孔底岩矿石，而整个钻具又随同钻机得回转机构起转动，使直接破碎岩矿石的工具钻头连续旋转间歇冲击岩矿石。

随着炮孔的延伸，冲击器通过推进机构也不断地向孔底移动，所以有潜孔冲击器之称，有的书中把钻头也包括在潜孔冲击器内。

回转机构回转机构是安装和支撑主支臂使主支臂沿水平轴或者垂直轴旋转使推进器翻转得机构，通过回转运动，使钻壁和推进器的动作范围达到巷道达到巷道掘进所需得钻孔工作区得要求。

常见得回转机构有以下几种结构形式。

转柱螺旋幅式翻转机构齿轮齿条式回转机构为了满足打孔工艺要求，提高钻孔精度，几乎所有现代钻车得钻壁都装设了自动平移机构，打孔机的平移机构是指当钻壁移动时，托架和推进器随机保持平行移位得种机构，简称平移机构。

在钻车中常用得平移机构，有机械式平移机构和液压平移机构两大类。

属于机械式平移机构的有箭式平面四连杆式和空间四连杆等几种属于液压平移机构得有无平移引导缸式和有平移引导缸式等。

箭式平移机构因外形尺寸较大，结构繁冗和凿岩盲区较大，故已被淘汰。

该钻孔装置设计结构简单，主要应用于土质成分的地下短距离钻孔施工。

整个钻孔机设备主要由动力元件减速装置链传动装置钻管推进装置钻管及钻头等部件组成。

其工作装置结构如图，其中电动机联轴器减速器传动链钻管支架钻孔推进装置主要由支架和根主动及从动轴轴组成。

电动机提供动力经减速器减速之后通过传动链带动钻孔推进装置的主动轴旋转，主动轴上布置了个螺纹面轮毂，主动轴与根从动轴共同夹紧钻管，主动轴回转带动钻管回转，通过螺旋面的作用推进钻管顶进，从而实现钻管钻进的目的。

根主动及从动轴由相应的支架支持详见装配图，其中下面的两个支架可水平左右移动定位，上支架可垂直移动定位，通过支架的移动可控制夹紧顶进钻管的直径大小。

该钻孔机设计的推进钻孔直径范围在之间。

.电动机的选型由于该钻孔装置设计为多直径钻管顶进，随顶管直径不同，所需电机功率也有所区别。

而此设备主要应用于土质成分地下钻孔施工，钻进阻力不会太大，所需动力元件功率也不需太大，般功率电机均可满足。

因此，此处电动机选型计算不详细涉及功率计算，而依据工作装置转速进行电机选型。

钻孔机的钻管推进速度要依据土层的软硬程度不同而不同。

该钻孔机的设计是通过选用三相异步电机变极调速实现变速。

异步电机的变极调速设备简单，运行可靠，机械特性较硬，虽然只能实现几种固定的速度变化，但对于该钻孔机设备已能满足调速要求。

综合考虑钻管的顶进速度功率要求选择电机型号为。

异步电机转速表达式为式中同步转速电源频率电机极对数转差率。

电源频率为，通过电机的变极接法，使极对数不等，从而实现电机的和两种不同的同步转速，其中高速时输出转速为。

选择电机高转速时额定功率为。

三减速装置设计.传动比确定及各级传动比分配首先设定钻管推进装置主动轴高转速为，取钻管推进装置主动轴链轮齿数，取减速器输出端链轮齿数。

则可确定减速器总传动比为.分配传动比所要考虑的原则对锥圆柱齿轮减速器，为使大齿轮尺寸不致过大，高速级按下式计算.对二级齿轮减速器，高低速传动比。

分配传动比如下.经计算得，减速器各级传动比。

.运动参数及动力参数计算计算各轴转速第轴转速第轴转速第轴转速电动机转速，从电动机到减速器输出轴的各级传动比。

计算各轴的功率第轴功率.第轴功率第轴功率式中.，联轴器效率.，轴承效率.，齿轮效率。

计算各轴的功率第轴扭矩•第轴扭矩.•第轴扭矩.•.齿轮传动的设计计算第级齿轮传动副的设计计算选择齿轮材料，确定许用应力考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。

小齿轮选用调质，齿面硬度为，取。

大齿轮选用钢，正火，齿面硬度，取。

确定接触应力查图表得小齿轮接触疲劳极限大齿轮接触疲劳极限接触强度寿命系数，应力循环系数由下式决定.查图表得。

取接触强度最小安全系数.，则.，.。

确定许用弯曲应力弯曲疲劳极限，查资料取，弯曲强度寿命系数，查资料取弯曲强度的尺寸系数，查资料模数取弯曲强度最小安全系数，取.则二齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级由资料参数表选取小轮大端公差组等级为级。

分度圆直径为齿宽系数查资料，取.小齿轮齿数取大齿轮齿数取传动比误差可用小轮转矩载荷系数使用系数。

查资料取动载系数。

由推荐值，取.齿向载荷分布系数。

由推荐值，取.载荷系数材料弹性系数，查资料，取节点区域系数，查资料，取故计算得齿轮模数按标准圆整得小轮大端分度圆直径小轮平均分度圆直径圆周速度齿宽取三齿根弯曲强度校核计算当量齿数，齿形系数，小轮.大轮.应力修正系数，小轮.大轮.故齿根强度满足要求。

四齿轮的主要尺寸参数第二级齿轮传动副的设计计算选择齿轮材料，确定许用应力查资料选择，小齿轮调质大齿轮正火许用接触应力，接触疲劳极限，接触强度寿命系数应力循环次数，.查资料知，.接触强度最小安全系数则.许用弯曲应力，其中弯曲疲劳极限，双向传动乘.弯曲强度寿命系数，弯曲强度尺寸系数设模数小于，弯曲强度最小安全系数.则二齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级按估取圆周速度，参考相关资料，得齿宽系数，取.小轮齿数，在推荐值中选。

大轮齿数，圆整为齿数比.传动比误差.，合适小轮转矩•初定螺旋角使用系数，查资料取动载系数，由推荐值知.齿间载荷分配系数.齿间载荷分布系数.载荷系数.材料弹性系数，取.重合度系数由推荐值知.螺旋角系数.故.法面模数取标准.中心距圆整取分度圆螺旋角，分度圆直径圆周速度齿宽.圆整为。

大轮齿宽小轮齿宽三齿根弯曲疲劳强度校核计算当量齿数齿形系数.小轮.大轮.应力修正系数.小轮.大轮.不变位时，端面啮合角端面模数.。

重合度.重合度系数.螺旋角系数由推荐值为.故齿根弯曲强度满足四齿根其他主要尺寸计算大轮分度圆直径.根圆直径顶圆直径三级齿轮传动副的设计计算选择齿轮材料，确定许用应力小齿轮调质大齿轮正火许用接触应力，接触疲劳极限，接触强度寿命系数应力循环次数，.查资料知，.接触强度最小安全系数则.许用弯曲应力，其中弯曲疲劳极限，双向传动乘.弯曲强度寿命系数，弯曲强度尺寸系数设模数小于，弯曲强度最小安全系数.则二齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级按估取圆周速度，齿宽系数，查资料得.小轮齿数，在推荐值中选。

大轮齿数，圆整为齿数比.传动比误差.，合适.•，。

，.支反力作用点与齿轮作用力点及两齿轮作用力点之间的距离分别为.，取。

。

。

.。

.。

.疲劳强度安全。

.减器箱体结构尺寸结构尺寸箱昨壁厚二级传动.取箱盖壁厚二级传动.取箱座上臂凸缘厚度箱盖凸缘厚度箱座底凸缘厚度地角螺钉直径地脚螺钉数目轴承旁连接