錨桿鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)Solidworks三維模型,鉆機(jī),機(jī)構(gòu),Solidworks,三維,模型 中國礦業(yè)大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 12lim14Nm50/mH；22lim14Nm50/mH 接觸壽命系數(shù)NZ 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式：116060 1344.75 1(5 300 8)hNn jL 921/2.11 10/4.42NNu 則：查表 1NZ，2NZ：11NZ，21.05NZ 接觸安全系數(shù)HS：Hmin1S 則：H2H121450N/mm 許用彎曲應(yīng)力F：xNFFFYYSlim 彎曲疲勞極限應(yīng)力limF：2lim1lim21000/FFN mm 彎曲壽命系數(shù)NY：121NNYY 尺寸系數(shù)xY：1xY 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)FS：1.4FS 則：212lim111/1000 1 1/1.4714.2/FFFNxFY YSN mm （2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算：確定齒輪精度等級，按311m)022.0013.0(nPnv估計(jì)齒寬中點(diǎn)分度圓上的圓周速度8mv m/s。查表?。航M公差 8 級 小輪大端分度圓1d由式：213121()EHdHZZZKTZudu 齒寬系數(shù)d按齒輪相對軸承為對稱布置：d=0.4 小齒輪齒數(shù)1Z：1=32Z 大輪齒數(shù)2Z：212.19 3270.8=70Zi Z 實(shí)際傳動(dòng)比u：70/322.1875u 傳動(dòng)比誤差uu/在%5范圍內(nèi)，滿足條件。中國礦業(yè)大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 小輪轉(zhuǎn)矩 1T=228.31Nm 初定螺旋角0：0=15 使用系數(shù):1AK 動(dòng)載荷系數(shù):1.2VK 齒向載荷分布系數(shù):1.1K 齒間載荷分布系數(shù):1.1K 載荷系數(shù)K:1 1.2 1.1 1.11.45AVKKKKK 彈性系數(shù):2189.8/EZN mm 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)：2.43HZ 重合度系數(shù)Z:0.78Z 螺旋角系數(shù)Z：0coscos150.97Z 1d的值為：2312 1.45 427.72.521 189.8 2.43 0.78 0.97()0.42.521450d 94.1mm 齒輪法面模數(shù)nm:11cos/94.1 cos15/273.37nmdZ 圓整取：4nm 齒輪嚙合中心距為：12()/(2cos)4(3270)/(2cos16)213.1nam zzmm 取圓整得：213amm 分度圓螺旋角為：12arccos()/(2)arccos(2(3270)/2213)nm zza 16.34 小輪分度圓直徑1d為：11/cos4 32/cos16.34132ndm Zmm 中國礦業(yè)大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 大輪分度圓直徑2d：22/cos4 70/cos16.34292.6ndm Zmm 圓周速度mv：1 1/600003.14 112.55 344.75/600002.03/mvd nm s 齒寬 10.4 112.5545dbdmm 大輪齒寬：245bbmm 小輪齒寬：12(510)50bbmm（3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算：由式211FaSaFFYYYmbdKT 當(dāng)量齒數(shù)vZ：3311/cos32/cos 16.3428.14ZvZ 3322/cos70/cos 16.3470.86ZvZ 齒形系數(shù)F aY：小輪 12.55FaY；大輪 22.24F aY 應(yīng)力修正系數(shù)SaY：小輪 11.61SaY；大輪 21.75SaY 嚙合角t：arctan(tan20/cos16.34)20.77t 端面模數(shù)tm：/cos16.344/cos16.344.17tnmm 重合度：11221(tantan)(tantan)2tatattZZ 14.1727cos20.7727(tan(arccos)tan20.77)24.1727244.1768cos20.7768(tan(arccos)tan20.77)4.176824 1.62 重合度系數(shù)Y：0.250.75/0.250.75/1.620.71Y 許用彎曲應(yīng)力F：1111 12FFaSanKTYY Y Ybd m 23447502.55 1.61 0.71 0.8950 112.224 中國礦業(yè)大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 279.49/Nmm 222212FFaSanKTYYY Yb d m 23447502.24 1.75 0.71 0.8945 112.224 284.34/Nmm FF，齒根彎曲強(qiáng)度滿足要求。（4）齒輪其他主要尺寸計(jì)算 中心距：12()/(2cos)4(2768)/(2cos15)213nam zzmm 大輪分度圓直徑：22/cos2 48/cos16.34292.6ndm zmm 齒頂圓直徑 ad：112137aaddhmm 222283.52 4300.6aaddhmm 齒根圓直徑 fd：112112.52 1.25 4122.5ffddhmm 222283.52 1.25 4286.3ffddhmm 動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 3.2 所示：圖 3.2 動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.2 進(jìn)給裝置的參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算 在確定鉆頭鉆進(jìn)的功率后，可以對進(jìn)給裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)給裝置所需設(shè)計(jì)的參數(shù)主要有兩個(gè)，一個(gè)是給進(jìn)推進(jìn)力，主要是由馬達(dá)鏈輪裝置將馬達(dá)的扭矩轉(zhuǎn)化為作對在鉆桿上的鉆壓，這個(gè)鉆壓將將定鉆進(jìn)的速度，將由第一部分的鉆進(jìn)推進(jìn)力計(jì)算得到；另外一個(gè)是鉆進(jìn)的速度，設(shè)計(jì)要求鉆進(jìn)的速度為 2m/min，這兩個(gè)參數(shù)定確定就可以對進(jìn)給裝置的主要部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選型了。鉆頭進(jìn)給時(shí)的所需的推進(jìn)力：中國礦業(yè)大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 )sin()sin(1cos12TThQ（3.9）代入 3.1.2 中所計(jì)算的參數(shù)可得 Q=1919.74N。因此，進(jìn)給裝置所需提供的進(jìn)給力選型所需值為 Q=2000N。根據(jù)進(jìn)給裝置所需的進(jìn)給速度，鉆桿每分鐘鉆進(jìn)的速度是 2m，如果進(jìn)給馬達(dá)鏈輪的半徑為 RL，假設(shè)鏈輪半徑取 RL=50mm，進(jìn)給馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為 n r/min，則進(jìn)給裝置鏈輪所需的轉(zhuǎn)速為：L2m/min6.37r/min220.05jjvnR （3.10）進(jìn)給裝置所需的轉(zhuǎn)矩為：2000N0.05m100NmTFr （3.11）進(jìn)給裝置所需的進(jìn)給功率：2m/min1000N=333.4W60jjjv FP（3.12）查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選用 BMT800 型減速液壓馬達(dá)。該液壓馬達(dá)的流量為 10L/min。3.3 變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的變幅機(jī)構(gòu)如圖 2.13 所示，合理選擇液壓缸和合理設(shè)計(jì)油缸的行程，這里對調(diào)高油缸和俯仰油缸分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和力學(xué)分析，因?yàn)檎{(diào)高級油缸（前級）和俯仰油缸（后級）使用相同型號的油缸，因?yàn)榍凹壿d荷比較大，所以只對前級進(jìn)行載荷的近似計(jì)算。當(dāng)前級滿足使用要求時(shí)，后級液壓缸的推力應(yīng)足夠。ABFHbLtgLabHLha380210 xyfCFNcGabFtga 圖 3.3 調(diào)高油缸運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)計(jì)算圖例 調(diào)高油缸的運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)計(jì)算圖例如圖 3.3 所示。B 點(diǎn)高度與動(dòng)臂 AB 與水平面之間夾角 之間的關(guān)系為：sin2700sinbabHL （3.13）