（图纸+论文）100米钻机变速箱设计（全套完整）

。

当.。

时式中孔深，硬质合金钻进时，取金刚石钻进时，取钻杆直径，取计算立轴转速，冲洗液比重。

.将上述参数及立轴不同转速代入上式，所得值列表中。

.给进油缸所需功率的计算.给进油缸的基本参数给进油缸的数量油缸直径活塞杆直径活塞杆有效行程油缸面积.活塞杆面积有效面积油缸工作压力的计算钻机大水平孔时，油缸的最大推力为式中油缸最大推力孔底最大压力钻杆与孔壁间的摩擦力式中钻杆单位长度重量.钻杆长度摩擦系数油泵的工作压力油泵最大工作流量计算油缸回程时的最大容油量.油缸送进时的最大容油量..当选用立轴的钻进速度时，立轴送进时每分钟所需的油量为.令活塞回程时间为.，则回程所需油量为.给进油缸功率..根据上面的计算，选用型齿轮油泵排油量，压力。

油泵满负荷时所需功率是ηη式中额定压力额定流量η机械效率η.η容积效率η...动力机功率的确定通过上述的计算说明，立轴钻进时给进所需功率很小，而且油泵满负荷工作时般是立轴停止转动状态，液压卡盘松开时，必须停止钻进。

所以参考表本机选用.电机或柴油机，基本能满足表中粗线以上各种工作状态。

．卷筒直径钢丝绳直径.容绳长度．电动机型号功率.转速．钻机外形尺寸．钻机总重量三钻机分组情况型钻机共分六组，各组布局及外观如图所示。

．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。

．离合器是动力的传递部分，用以接通或切断动力，实现不停电动机变更立轴或绞车的转数。

钻进负荷超载时可保护钻机。

．绞车是升降钻具的部分。

．抱闸是控制绞车的机构，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。

四结构特征与工作原理钻机型式为机械传动液压给进弹簧夹紧立轴式钻机。

钻机结构如下.回转器，如图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。

液压卡盘如图所示，主要由下列构件组成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，如图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，内装滚动轴承与滚动轴承构成支点，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，如图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。

当变速箱中的齿轮图将动力传给齿轮时，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游星齿轮只能在游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，传给游星齿轮后，游星齿轮除了自身的转动外又通过游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。

齿根应力бб•••.因为б.б.бб.，输入功率.，小传动齿轮.••。

ˊ时工作压力油缸内径.缸体材料许用拉压力其中为材料抗拉强度安全系数.取.取，所以强度足够。

.给进油缸的设计给进油缸的结构如图所示，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。

型钻机，打水平孔时，需克服钻杆的自重和孔壁的摩擦力，其力为摩••式中钻杆单位长度重量.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摩，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，。

第章钻机的使用说明概述型液压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它用途的各种工程孔，也可以在地面钻探深度为米的地质勘探孔及其它用途的各种浅孔。

型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硬岩石中钻孔效率为最高。

整个机组由型钻机和.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。

在地面钻探时需要有有定高度的三角架可供提升使用。

钻机具有以下特点钻机的转数范围宽，有两组供六个转速，高转数需换对高速齿轮根据用户需要配备高速齿轮，可使用硬质合金钻头，适合各种地质情况，以提高钻进效率。

钻机装有摩擦离合器，可避免主轴变速时频繁起停电动机，具有超载保护作用。

本机在较大范围内采用了液压技术，装有液压卡盘液压夹持器液压送进机构，能强力起拔钻杆。

操作安全可靠，大大地降低了劳动强度。

立轴让开孔口的方式采用开箱式，结构简单，操作方便。

型号说明勘探机械岩心钻机油压钻进深度米。

二技术特性．最大钻进深度使用钻杆或钻杆．钻孔直径．开孔孔径．终孔直径不小于．钻孔倾斜角度．立轴转数.立轴扭矩•．立轴行程．液压送进最大液压给进压力．卡盘形式常闭式液压卡盘液压卡盘最大工作压力．立轴内孔直径．油缸最大起拔力绞车转速绞车提升速度绞车提升负荷宽毫米模数毫米.计算齿轮的弯曲疲劳安全系数.可靠齿面接触疲劳强度验算计算齿轮的接触疲劳极限应力式中实验齿轮的接触疲劳极限应力，由查知寿命系数，由图查知.，.硬化系数，取所以计算接触工作应力式中材料系数，由查知.节点系数，.由图重合度系数.由图齿数比.则.算安全系数.安全可靠短期过载强度校验计算取最大短期尖峰载荷是额定工作载荷的.倍短期过载弯曲极限应力，根据表知最大的弯曲工作应力为.短期过载弯曲强度安全系数.安全短期过载接触极限应力，根据表知，而最大接触应力为短期过载接触强度的安全系数为.安全其他齿轮对的强度校核按上面的方法和步骤，对变速箱中的其他齿轮对可进行类似的计算，略。

.轴系零件与部件的强度与寿命的校核计算在变速箱中共有三根轴，其中Ⅲ轴负荷最大，而且相对尺寸直径小长度长。

下面仅以该轴的强度寿命进行验算。

Ⅲ轴共有七种工作状态，向回转器传递四种状态的动力，驱动绞车三种状态。

相比而言回转器的的转速时该轴扭矩最大，受力最大。

Ⅲ轴的驱动校核已知下列条件材料，调质，各齿轮分度圆直径为.该轴的四个转速及传递的扭矩见表表转速扭矩•备注Ⅰ档．Ⅱ档．档．在各种转速下齿轮受力支反力计算结果列表中轴的疲劳强度校核从表中得知，校核轴的强度时，应取低转速的受力状态。

表续表Ⅰ档Ⅱ档Ⅲ档Ⅳ档轴的扭矩图如图所示，现计算ⅠⅠ，ⅡⅡ截面的安全系数。

截面ⅠⅠ的弯矩水平弯矩Ⅰ•垂直弯矩ⅠⅠⅠ•合成弯矩ⅠⅠⅠ•截面ⅡⅡ的弯矩水平弯矩Ⅱ.•垂直弯矩Ⅱ..•合成弯矩ⅡⅡⅡ•量截面扭矩.•下面是按当量弯矩计算ⅠⅠⅡⅡ两截面的安全系数。

水平受力图ⅠⅡⅠⅡ水平弯矩图垂直受力图ⅠⅡ垂直弯矩图合成弯矩图扭矩图图绪论国内外的科技现状国内“六五”“九五”期间，我国地质调查工作中探矿工艺与设备获得长足发展，在引进消化吸收的基础上，研究开发了大批新