卷扬机传动装置零件图

㈠ SPJ-型钻机

SPJ-300型钻机(图2-81)是一种大口径转盘回转式钻机。它的特点是钻进效率高,适用于钻进松散的第四纪地层,也可钻进基岩;机械的可拆性强,能将钻机解体成部件(升降机、转盘、变速箱等),便于运输。特别适合于在交通不便的地区进行施工。

图2-81 SPJ-300型钻机

1—柴油机;2—泥浆泵;3—主机;4—钻塔;5—游动滑车;6—水龙头;7—机上钻杆;8—转盘;9—机架;10—万向转动轴

(一)SPJ-300型钻机技术性能

SPJ-300型钻机的主要技术性能见表2-35所示。

表2-35 SPJ-300型钻机技术性能

(二)钻机传动系统

见图2-82所示。动力机的动力经传动装置分成两路,一路通过三角皮带传至泥浆泵(两台),另一路经三角皮带传到摩擦离合器输入变速箱,变速箱为三轴二级变速,可获得三种不同转速。在变速箱内的输出轴上装有牙嵌离合器。经牙嵌离合器,通过万向轴传递于转盘,使转盘获得正、反转三种转速。而另一牙嵌离合器,则将动力输送至主卷扬机和副卷扬机,主卷扬机轴上装有调节给进蜗杆(超越离合器),用于微调给进或人力提升;副卷扬机轴上装有摩擦离合器,用于接合动力,控制副卷扬机的接合或分开。

图2-82 SPJ-300型钻机传动系统

1—输入轴(Ⅰ轴);2—中间轴(Ⅱ轴);3—输出轴(Ⅲ轴);4,5—牙嵌离合器;6—调节给进蜗杆;7—副卷扬摩擦离合器;8—动力机;9—泥浆泵;10—变速箱;11—主卷扬机;12—副卷扬机;13—转盘;14—摩擦离合器

1.摩擦离合器

离合器结构见图2-83所示。离合器装在三角皮带轮内,为减少三角皮带轮对变速箱输入轴的径向作用力,特将三角皮带轮用两盘滚珠轴承装于减震套上,减震套用螺栓直接固定在变速箱体上。

图2-83 摩擦离合器

1—减震套;2—三角皮带轮;3—传动轴套(被动摩擦压盘);4—销钉弹簧;5—内齿圈;6—主动摩擦压片;7—被动摩擦片;8—压紧盘;9—杠杆;10—滚子;11—压紧滑块;12—拨叉;13—杠杆支撑;14—定位销

该离合器为常开干摩擦式。传动轴套以花健与变速箱输入轴(第一轴)装合。主动摩擦片两侧铆有石棉材料并具有外齿,与皮带轮内齿相结合,被动摩擦片有内齿,与传动轴套外齿啮合,被动摩擦片装于两片主动摩擦片之间,主、被动摩擦片均可沿轴向移动。压紧盘同样有内齿与传动轴套外齿啮合。工作时压紧滑块向左移动,抬起杠杆使压紧盘把主、被动摩擦片压紧,于是传动轴套接受皮带轮的动力而旋转,并传递于变速箱。相反当压紧滑块被拉向右移动时,在销钉弹簧作用下,主、被动摩擦片分开,离合器切断动力。

2.变速箱

见图2-84a、图2-84b、图2-84c所示,箱内装有三根轴,其中图中轴6与轴20位于同一水平平面内,轴6为变速箱输入轴,轴5则位于轴6和轴20的中间下端,三根轴端面互成三角形。

图2-84 变速箱

a:1—变速手把;2—限位板;3,4—拨叉;5—第二轴;6—第一轴;7—变速操纵手柄;8,9,10,11,12—齿轮b:12—齿轮;13—牙嵌离合器外套;14—牙嵌离合器内套;15—锥齿轮;16—带轴锥齿轮;17—双向牙嵌离合器;18—锥齿轮;19—齿轮;20—第三轴;21—第一轴c:22—上箱体;23—下箱体;24,25—连接螺栓;26—转盘牙嵌离合器操纵把手

变速箱轴6用两盘滚珠轴承装在箱壳上,轴的一端伸出箱体,与离合器连接,以接受动力。轴中部花键端装有滑动齿轮和双联滑动齿轮,分别由两个拨叉和一个变速手把控制。手把用限位板限位,限位板用螺钉固定于操作盒壳体上,其中开有限位槽,当手把处于限位板中间位置时,即为空档。

轴20由一对圆锥滚子轴承支撑在箱体上,中部用滚动轴承安装有两个带牙嵌的圆锥齿轮15和18,其间花键部分安装有双向牙嵌离合器,经拨叉操纵,动力可以分别带动两端圆锥齿轮转动,因而万向轴可以获得正、反转三种不同转速。第三轴的另一端安装有牙嵌离合器内套,它可以与牙嵌离合器外套啮合,带动轴头齿轮将回转力矩输给主、副卷扬机。

3.转盘

转盘结构见图2-85所示。转盘大斜齿轮用两个平锥安装于转台上,并用螺钉固定。转台支撑于转盘体的主轴承上,转台中置有各为两块组成、内孔为方形的大、小方补心。

图2-85 转盘

1—小方补心;2—止动板;3—大方补心;4—拨柱;5—主轴承;6—键;7—转台;8—大斜齿轮;9—小斜齿轮;10— 齿轮轴;11—圆锥齿轮轴;12—圆锥齿轮;13—挡圈;14—底座;15—支撑板;16—卡子;17—螺栓;18—大螺母;19—副轴承;20—转盘体

方形主动钻杆即插小方孔中。下轴承用螺母安装于转台下部,用以支撑由于斜齿轮传动而产生的轴向推力。当上下轴承磨损后,可松一头螺栓,转动大螺母进行调整。转盘体用四个螺栓固定于底座上。

转盘动力由万向轴输入,万向轴两端法兰盘分别和变速箱及转盘连接。转盘与万向轴端连接处为一传动箱。输入动力经由传动箱圆锥齿轮,竖轴和小斜齿轮,带动大斜齿和转台回转。为了防止运动时小补心被甩出,在小补心与大补心之间装有止动板。

在转台上用螺栓固定有拧管用拨柱。在转盘底座的滑道上有两块拧管支撑板,用以支撑钻具质量和承受反扭矩,拧卸钻具时,先从转台上取出大、小补心,将拧管支撑板移至中间,用销子销牢;然后可用下垫叉卡住钻具接头的下部切口并置于支撑梁上,在转台上则用上垫叉卡住钻具接头的上部切口并置于支撑梁上即可进行拧卸。拧卸管时,转台旋转带动拨柱撞击上垫叉的尾部,带动垫叉旋转进行拧卸钻具。

转盘中除上部主轴承用润滑脂润滑外,其余轴承、齿轮均由齿轮箱中润滑油润滑和飞溅润滑。

4.主卷扬机

主卷扬机为游星式机构,其结构如图2-86所示。

图2-86 主卷扬机

1—提升盘;2—提升制带;3—内齿圈;4—行星齿轮;5—行星支撑盘;6—中心齿轮;7—卷筒;8—卷扬机主轴;9—制动制带;10—螺栓;11—传动齿轮

卷扬机主轴左端装有单向超越离合器。通过手轮操作可实现微调给进,或者当动力机发生故障时可作为人力提升用。

单向超越离合器是一种滚柱式定向离合器,它只能传递单向扭矩。在机械中用来防止逆转及完成单向传动。

单向超越离合器的结构见图2-87所示,棘轮花键装于卷扬主轴端部,蜗轮套在棘轮外面,蜗轮内圆与棘轮装合时形成有六个斜槽,每个槽内装有滚柱和弹簧。当卷扬机提升时,主轴回转驱动棘轮作顺时针快速旋转,图2-88b棘轮上的滚柱借摩擦力压缩弹簧,滚柱压向宽槽的空间,蜗轮与棘轮脱开接触,蜗轮不转动,而卷扬机则进行提升工作。

图2-87 单向超越离合器

1—蜗杆;2—手轮;3—弹簧;4—蜗轮;5—棘轮;6—滚柱

当单向超越离合器用于微调给进时,应先脱开卷扬机的动力,卷扬机提升手把下压制动提升盘。此时制动手把处于放松状态。当需要控制给进力和给进速度时,转动手轮使蜗轮作顺时针转动,滚柱在弹簧的压力和蜗轮摩擦力的作用下,滚柱推向斜槽狭窄的楔角内,使蜗轮和棘轮相互卡紧,如图2-88a所示;从而带动棘轮及卷扬机主轴旋转,迫紧卷筒转动拉紧钢绳,以达到调节给进力和给进速度的目的。当动力机发生故障时手轮同样可实现人力提升钻具的目的。卷扬机制动器为制带式。

图2-88 单向超越离合器工作原理示意图

1—棘轮;2—弹簧;3—滚柱;4—蜗轮

5.副卷扬机

副卷扬传动机构为摩擦式,见图2-89所示。卷扬机动力由固定在卷扬机主轴左端的传动齿轮输入,通过平键带动主轴回转,主轴两端用滚动轴承支撑在轴承座上,卷筒用两盘滚动轴承安装于主轴中部。摩擦离合器安装在卷筒制圈的左侧,用以驱动卷筒控制卷扬机结合或分开。

图2-89 副卷扬机

1—传动齿轮;2—键;3—轴承座;4—副卷扬机主轴;5—卷筒;6—离合器操纵手把;7—注油塞;8—制带

卷筒左端的制圈上部装有制带式制动器,见图2-90。制动器由脚踏板及连杆机构操纵。当需要较长时间制动时,可用手柄及爪卡脚踏板的挡销锁紧。

制带的复位松开借助弹簧和弹簧板,螺母用于调整制带与制圈间隙均匀度。支撑卷筒的两盘滚动轴承,由密封在卷筒内的机油润滑:即卸去油塞向卷筒内加油,其余轴承均用黄油润滑。

图2-90 副卷扬机制动带

1—脚踏板;2—轴销;3—爪卡;4—手把;5—连杆;6—弹簧;7—调整螺母;8—弹簧板;9—螺母;10—吊钉

6.机架

由型钢焊接而成,其上固定有主卷扬机、副卷扬机、变速箱以及它们的操纵机构与保护装置,机架上还有两个齿轮;可将变速箱动力分别传递给主、副卷扬机。机架底部有6个螺栓与钻塔底座联结。

7.传动装置

传动装置(图2-91)是由柴油机底座、柴油机附属操纵部分和其他传动部件组成。传动轴通过联轴节与动力机相连。传动轴上装有4个三角皮带轮。C型三角皮带轮用于向钻机变速箱离合器输出动力;2个B型三角皮带轮系供带动小型发电机或作其他用。

图2-91 传动装置

1—联轴节;2—传动轴;3—轴承座;4—螺栓;5—带动钻机的三角皮带轮;6—带动泥浆泵的三角皮带轮;7—带动照明发电机的三角皮带轮;8—用于驱动其他装置的三角皮带轮357

(三)钻机的安装

在预定的孔口周围平整一块坚实的场地,其面积不小于54m²。然后根据各地梁上所标印记铺设底座各梁。铺设时,先铺纵梁后铺横梁,先铺大梁后铺小梁。铺好后,应检查整个底座框架与孔口相互位置是否正确,底梁与地面之间是否有间隙,如有应填实;检查底梁是否水平,如不水平应进行调平。

上述工作完毕,即开始塔身的地面安装工作。安装时,先将马蹄座用螺钉固定在底梁上,而后将塔身销牢在马蹄座上,再将塔身与另一节塔身依次销牢,最后将两条塔腿与天车梁连在一起。进行上述安装时,应将塔身各段垫平垫齐,使之成一直线。然后,将天车,挂轮分别用螺栓固定在天车架上,并将二层平台安装在塔腿上。如孔浅,钻具质量不大,可应用2×3滑轮系,天车上有3个滑轮,留1个滑轮备以后挂取土器用,挂轮即可不安装。假如塔内只放钻杆,则应使靠架与择身垂直,活动靠架张开。如钻杆卧放,则活动靠架应收拢,靠架应缚在塔腿上并与塔腿成45°的夹角。

安装起塔架,将起塔架支座固定于底座上,并将其卧放,安装完毕,即可旋入地锚,安装绷绳。旋入地锚一般的深度为2m左右,遇砂土地层可更深一些,如遇特硬地层也应旋入1.5m以上。用于起塔架的地锚可略浅些。缚于塔身的4根绷绳中,前面2根既缚于地锚又缚于塔身,后面2根只缚于塔身,待塔立起后再系于地锚;3根用于起塔架的绷绳,也是前面1根两端系牢,而后面2根只缚于起塔架。此后,即可安装泥浆泵,柴油机及升降机。将柴油机、升降机在钻塔底座上固定好,泥浆泵安装于地面上,其位置以三角皮带张紧适当为限度。然后竖起塔架。绷紧起塔架的绷绳,将主升降机钢丝绳绕于卷筒,钢丝绳的一端固定于滚筒上,另一端先穿过起塔架(图2-92),而后绕过天车,并穿过游动滑车,最后用钢丝绳卡固定于塔脚下面的基梁上。而后将游动滑车的“U”形环挂在起塔架的吊环上。

图2-92 立钻塔示意图

起立钻塔之前,必须检查钻机、动力机是否正常;地锚、绳卡、销钉、螺钉等是否可靠;绷绳有无损坏。检查完毕,即可发动柴油机,开动升降机,以低速立塔。立塔过程中,随着塔身的升起,应注意让螺母在塔身支撑滑道中滑行,至塔完全立直,滑行即终止。然后用螺钉及夹板将该螺母固定于滑道终点,并将塔身绷绳初步绷紧。此时,即可检验塔身的垂直度。如塔不垂直,可整体移动底座,或在马蹄座与底座间加垫片。如有扭曲,可以在塔的两腿上加补绷绳调节。最后将绷绳绷紧,摘下游动滑车,卸掉起塔架及其绷绳,进行缠绕副升降机钢丝绳,安装转盘,铺设台板,安装防护罩等。上述工作完成后,即可准备开钻。

(四)钻机的维护保养

钻机工作状态的好坏及其使用寿命的长短,取决于对它熟练的操作、细心的维护和正确保养的状况。

1.钻机的班保养要求

1)经常保持机器的表面清洁,注意各部件的温升情况,温升超过40℃要停车检查;

2)经常注意机械的运转情况。检查连接件和紧固件的螺丝,防护罩要安装牢固。发现机械运转的异常声响,应引起注意并停车检查;

3)按要求对各部件进行润滑。经常检查各转动部位的润滑情况,要消除各密封处的漏油现象。对齿轮箱中的润滑油应作定期检查。

2.主要部件的维护保养

(1)摩擦离合器

SPJ-300型钻机的摩擦离合器是干式离合器。它的维护保养主要是减轻摩擦片的磨损和防止油或水渗入离合器内。摩擦片脱开间隙为1.5m左右,弹簧失效的需要更换,若间隙过大时要进行调整。如发现摩擦片烧毁、老化、磨损或铆钉松动等现象时,应及时更换。为减轻磨损,离合器在使用中要避免开关频繁或在重负载下挂离合器,严禁离合器处于半开半合状态工作。如有发热、冒烟现象,应立即停车检查。

(2)变速箱

SPJ-300型钻机使用过程中,应定期检查变速箱内的齿轮牙嵌离合器啮合情况和磨损情况;检查变速箱内机油的清洁程度;对变速箱操纵装置的可靠性和平稳性均应随时检查,不符合要求之处,应及时修理或更换。

(3)升降机

升降机在使用中,制带与制圈的间隙要适当(一般为1.5mm以内),保证松开时不摩擦,结合时不打滑。制带要保持清洁,不能进入油或水,主升降机的蜗轮箱内应保持充足而清洁的锭子油。副升降机的钢丝绳要保持干净,排列整齐。

(4)转盘

工作中应经常检查转盘的固定螺栓是否拧紧;要保持主副轴承的间隙,以清除冲击载荷;应注意拧卸机件的牢固性,检查是否损坏,防止出现故障;定期对齿轮箱润滑油的质和量进行检查。

(5)操作系统

钻机操作系统应经常检查、进行润滑和除污,使各连接部分灵活。当拉杆弯曲、倾斜时,应及时调整。当闸把的活动轴磨损时,应及时拆换,以免因轴与轴孔的间隙过大而产生行程过大现象。

3.钻机的润滑

1)变速箱内采用机油润滑,打完两个孔更换一次润滑油。但是,刚出厂第一次使用的新机,应在使用两周后更换一次润滑油。

2)主升降机的蜗轮蜗杆机构采用锭子油润滑,副升降机的卷筒内两盘滚动轴承采用机油润滑。

3)转盘除主轴承采用润滑脂润滑外,其余轴承均采用机油润滑。

4)开式齿轮和一切操纵系统和非转动的摩擦面均采用机油间隙点滴润滑。

㈡ 卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器

B1】1级蜗轮蜗杆减速机-图【B2】2级蜗轮蜗杆减速机设计-三维图【B3】变速器设计-图【B4】带机传动机构装置中的一级斜齿轮减速机设计(F=2.44,V=1.4,D=350)【B5】带式输送机传动装置减速器设计【B6】带式输送机传动装置设计【B7】带式输送机传动装置设计（F=2.3,V=1.1,D=300）-说明书【B8】带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器设计（F=1.6,V=1.0,D=400)【B9】带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器设计（F=6，D=320，V=0.4）【B10】带机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1.7，1.4，220）-1图1论文【B11】带式输送机传送装置减速器设计（F=7,V=0.8,D=400)【B12】圆锥-直齿圆柱减速器设计（F=1.77,V=1.392,D= 235)【B13】带式输送机减速器设计（F=2.6,V=1.1,D=300)【B14】带式输送机减速器设计（F=6，D=280，V=0.35）【B15】带式输送机减速器设计（F=10，D=350，V=0.5）【B16】带式输送机设计【B17】带式输送机设计减速器设计(T=1300，D=300，V=0.65)【B18】带式运输机构传动装置设计（1.6 1.5 230）-说明书【B19】带式运输机构传动装置设计（F=2.4,V=1.4,D=300）【B20】带式运输机构减速机设计（F=2.2,V=1.0,D=350)【B21】单级蜗轮蜗杆减速器设计(F=6,V=0.5,D=350)【B22】单级斜齿圆柱齿轮传动设计+绞车传动设计-1图1说明书【B23】单级斜齿圆柱齿轮传动设计＋链传动设计(F=2.5，V=2.4，D=350）【B24】单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链轮传动设计（F=1.6, V=1.5, D=230)【B25】单级圆柱齿轮减速器设计（F=2.8，V=1.1，D=350）【B26】二级斜齿圆柱齿轮减速器设计（F=3.6 ,V=1.13 ,D=360）【B27】二级圆柱圆锥齿轮减速器设计-说明书【B28】二级圆柱齿轮减速器设计-图【B29】二级圆柱直齿齿轮减速器(F=4,V=2.0,D=450)【B30】二级圆锥齿轮减速箱设计(F=5,V=1.6,D=500)【B31】二级展开式圆柱圆锥齿轮减速器设计【B32】二级直齿圆柱齿轮减速器设计【B33】二级直齿圆锥齿轮减速器设计-图【B34】带机中的两级展开式圆柱直齿轮减速器设计（F=3.6，V=1.13，D=360）【B35】减速器CAD，CAM设计-图【B36】减速器设计（F=2.3 v=1.5 d=320）-图【B37】卷扬机传动装置设计（F=5，V=1.1 ，D=350）【B38】矿用固定式带式输送机的设计-说明书【B39】两级斜齿轮减速机设计（D=320,V=0.75,T=900）【B40】两级斜齿圆柱齿轮减速机设计（F=1.9，V=1.3，D=300）【B41】两级斜齿圆柱齿轮减速机设计【B42】带机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器设计(T=850,D=350,V=0.7)【B43】两级圆柱齿轮减速器设计（F=10，D=320，V=0.5）【B44】两级直齿斜齿减速机设计-图【B45】一级锥齿轮减速机设计（F=2.4,V=1.2,D=300)【B46】一级斜齿轮减速机设计-（F=3.5,V=2.05,D=350)【B47】蜗杆减速器的设计（F=2.4，V=1.1，D=420)【B48】蜗轮蜗杆减速机设计-图【B49】蜗轮蜗杆减速器设计-图【B50】单级蜗轮蜗杆减速器设计-图【B51】一级圆锥齿轮减速器设计（F=2.9,V=1.5,D=400)【B52】行星齿轮减速器设计-图【B53】行星减速器设计-图（07版CAD）【B54】带式输送机传动装置设计（F=1.4，V=1.5，D=260)【B55】带式运输机构传动装置中的一级齿轮减速机设计（F=2.3,V=1.1,D=300)【B56】一级减速器设计(F=2.8,V=1.7,D=300)【B57】一级蜗轮蜗杆减速器设计(F=3,V=1.1,D=275)【B58】一级蜗杆减速机设计(F=2.2,V=0.9,D=350)【B59】一级圆锥齿轮减速器设计（F=2.2,V=0.9,D=300)【B60】一级斜齿轮减速设计（F=2.44,V=1.4,D=300）【B61】带式输送机传动装置中的一级斜齿轮传动设计(F=2.05,V=2.05,D=350)【B62】一级斜齿轮减速机设计(F=2.8,V=2.4,D=300)【B63】一级斜齿轮减速机设计(F=2.75,V=2.4,D=300)【B64】一级斜齿轮减速机设计(F=2.75,V=2.4，D=350）【B65】一级斜齿轮减速机设计（F=2.5,V=2.4,D=300)【B66】一级斜齿轮减速机设计（F=2.8,V=2.4，D=350)【B67】一级圆柱齿轮减速器设计（F=2,V=1.6,D=300）【B68】减速器设计-图【B69】卷扬机行星齿轮减速器的设计-图【B70】两级行星齿轮减速器设计-图【B71】履带式半煤岩掘进机主减速器及截割部设计【B72】蜗轮减速器设计-图【B73】自动洗衣机行星齿轮减速器的设计【B74】减速箱的CAD-CAM造型论文【B75】普通带式输送机设计-说明书

㈢ 什么是摩擦式卷扬机最好有图片。非常感谢建筑施工现场物料提升机为什么不让用摩擦式卷扬机

摩擦式卷扬机工作时钢丝绳不缠绕到卷筒上面，工作原理与皮带和皮带轮运动一样。依靠卷筒和钢丝绳的摩擦力来牵引物体运行。

图8－6 传动系统
1－电动机；2－制动带；3－制动轮；4－压力弹簧；5－卷筒6－棘爪；7－棘轮；8－止推轴承；9－螺母手柄离合器；10－定轴装置；11－固定轴承座；12－卷筒心轴；13－大齿轮；14－齿轮轴；15－滑动轴承；16－小齿轮；17－大皮带轮；18－三角皮带；19－小皮带轮；20－摩擦离合器

锥形摩擦离合器系由从动大齿轮内侧的主动锥面和卷筒一端的从动锥面组成。离合器的离合是由操纵手柄通过螺纹起动套推动卷筒作轴向移动，从而达到结合及脱开的目的。起动时，电动机通过皮带轮和主动小齿轮首先带动从动大齿轮空转，当逐渐向后推动离合器操纵手柄时可使卷筒移向从动大齿轮，因而使主、从动锥面靠在一起，成摩擦结合状态，卷筒随即被带动旋转，使重物受到牵引或提升。停止时，将离合器手柄缓慢向前推移，在压力弹簧的作用下，卷筒则移回原位，使主、从动锥面脱离。这时，从动大齿轮又恢复空转状态。物料因自重下降并拖动卷筒反转。为了控制卷筒反向旋转的速度或使之停止旋转，卷筒上设有暂时停止或释放重物的操纵机构，由手柄通过制动轴操纵带式制动器来完成。
另外，该机还设有棘轮停止装置，可使卷筒停留在任何需要的位置上。摩擦式卷扬机的优点是电动机在无载状态下起动，起动转矩小。同时电动机又无须经常换向，因而可使电网负荷均匀。另外由于采用摩擦式离合器，故又可防止过载时传动装置损坏。

单筒摩擦式卷扬机的不足之处，是重物下将时制动器磨损剧烈，升降速度难以控制，工作可靠性较差。因此，建筑施工现场物料提升机不让用摩擦式卷扬机。

㈣ 求一张卷扬机的设计图纸，卷扬机F=12t， 吊绳牵引v=0.3m/s， 卷筒直径D=500mm，做过课题的跪求分享下感谢

一级直齿轮减速器说明书和装配技术数据滚筒圆周力:F=1200N带速:V=2.1M/S滚筒直径：D=400mm全题目:一级圆柱直齿轮减速器参考书目:《机械设计基础》任成高《简明机械零件设计实用手册》胡家秀其他也可发给我参考啊万分感谢!!!也把它发到我的邮箱里面看看吧。。[email protected]不过你也可以到我的博客里面看看哦。/机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式1级圆柱齿轮减速器目录设计任务书……………………………………………………1传动方案的拟定及说明………………………………………4电动机的选择…………………………………………………4计算传动装置的运动和动力参数……………………………5传动件的设计计算……………………………………………5轴的设计计算…………………………………………………8滚动轴承的选择及计算………………………………………14键联接的选择及校核计算……………………………………16连轴器的选择…………………………………………………16减速器附件的选择……………………………………………17润滑与密封……………………………………………………18设计小结………………………………………………………18参考资料目录…………………………………………………18机械设计课程设计任务书题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器一．总体布置简图1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器二．工作情况：载荷平稳、单向旋转三．原始数据鼓轮的扭矩T（N•m）：850鼓轮的直径D（mm）：350运输带速度V（m/s）：0.7带速允许偏差（％）：5使用年限（年）：5工作制度（班/日）：2四．设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核；6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写五．设计任务1．减速器总装配图一张2．齿轮、轴零件图各一张3．设计说明书一份六．设计进度1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、第二阶段：轴与轴系零件的设计3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。电动机的选择1．电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y（IP44）系列的电动机。2．电动机容量的选择1）工作机所需功率PwPw＝3.4kW2）电动机的输出功率Pd＝Pw/ηη＝＝0.904Pd＝3.76kW3．电动机转速的选择nd＝（i1’•i2’…in’）nw初选为同步转速为1000r/min的电动机4．电动机型号的确定由表20－1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1．计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：i＝nm/nwnw＝38.4i＝25.142．合理分配各级传动比由于减速箱是同轴式布置，所以i1＝i2。因为i＝25.14，取i＝25，i1=i2=5速度偏差为0.5%<5%，所以可行。各轴转速、输入功率、输入转矩项目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III鼓轮转速（r/min）96096019238.438.4功率（kW）43.963.843.723.57转矩（N•m）39.839.4191925.2888.4传动比11551效率10.990.970.970.97传动件设计计算1．选精度等级、材料及齿数1）材料及热处理；选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。2）精度等级选用7级精度；3）试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝100的；4）选取螺旋角。初选螺旋角β＝14°2．按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算按式（10—21）试算，即dt≥1）确定公式内的各计算数值（1）试选Kt＝1.6（2）由图10－30选取区域系数ZH＝2.433（3）由表10－7选取尺宽系数φd＝1（4）由图10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，则εα＝εα1＋εα2＝1.62（5）由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa（6）由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa；（7）由式10－13计算应力循环次数N1＝60n1jLh＝60×192×1×（2×8×300×5）＝3.32×10e8N2＝N1/5＝6.64×107（8）由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.95；KHN2＝0.98（9）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得[σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa[σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa2）计算（1）试算小齿轮分度圆直径d1td1t≥==67.85（2）计算圆周速度v===0.68m/s（3）计算齿宽b及模数mntb=φdd1t=1×67.85mm=67.85mmmnt===3.39h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.89（4）计算纵向重合度εβεβ==0.318×1×tan14=1.59（5）计算载荷系数K已知载荷平稳，所以取KA=1根据v=0.68m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数KV=1.11；由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同，故KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1+0.23×1067.85=1.42由表10—13查得KFβ=1.36由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05（6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得d1==mm=73.6mm（7）计算模数mnmn=mm=3.743．按齿根弯曲强度设计由式(10—17mn≥1）确定计算参数（1）计算载荷系数K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96（2）根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，从图10－28查得螺旋角影响系数Yβ＝0。88（3）计算当量齿数z1=z1/cosβ=20/cos14=21.89z2=z2/cosβ=100/cos14=109.47（4）查取齿型系数由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172（5）查取应力校正系数由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798（6）计算[σF]σF1=500MpaσF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98[σF1]=339.29Mpa[σF2]=266MPa（7）计算大、小齿轮的并加以比较==0.0126==0.01468大齿轮的数值大。2）设计计算mn≥=2.4mn=2.54．几何尺寸计算1）计算中心距z1=32.9，取z1=33z2=165a=255.07mma圆整后取255mm2）按圆整后的中心距修正螺旋角β=arcos=1355’50”3）计算大、小齿轮的分度圆直径d1=85.00mmd2=425mm4）计算齿轮宽度b=φdd1b=85mmB1=90mm，B2=85mm5）结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。轴的设计计算拟定输入轴齿轮为右旋II轴：1．初步确定轴的最小直径d≥＝=34.2mm2．求作用在齿轮上的受力Ft1==899NFr1=Ft=337NFa1=Fttanβ=223N；Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3．轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案i.I-II段轴用于安装轴承30307，故取直径为35mm。ii.II-III段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为44mm。iii.III-IV段为小齿轮，外径90mm。iv.IV-V段分隔两齿轮，直径为55mm。v.V-VI段安装大齿轮，直径为40mm。vi.VI-VIII段安装套筒和轴承，直径为35mm。2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1.I-II段轴承宽度为22.75mm，所以长度为22.75mm。2.II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm，轴承和箱体的间隙4mm，所以长度为16mm。3.III-IV段为小齿轮，长度就等于小齿轮宽度90mm。4.IV-V段用于隔开两个齿轮，长度为120mm。5.V-VI段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为83mm。6.VI-VIII长度为44mm。4．求轴上的载荷66207.563.5Fr1=1418.5NFr2=603.5N查得轴承30307的Y值为1.6Fd1=443NFd2=189N因为两个齿轮旋向都是左旋。故：Fa1=638NFa2=189N5．精确校核轴的疲劳强度1）判断危险截面由于截面IV处受的载荷较大，直径较小，所以判断为危险截面2）截面IV右侧的截面上的转切应力为由于轴选用40cr，调质处理，所以（[2]P355表15-1）a)综合系数的计算由，经直线插入，知道因轴肩而形成的理论应力集中为，，（[2]P38附表3-2经直线插入）轴的材料敏感系数为，，（[2]P37附图3-1）故有效应力集中系数为查得尺寸系数为，扭转尺寸系数为，（[2]P37附图3-2）（[2]P39附图3-3）轴采用磨削加工，表面质量系数为，（[2]P40附图3-4）轴表面未经强化处理，即，则综合系数值为b)碳钢系数的确定碳钢的特性系数取为，c)安全系数的计算轴的疲劳安全系数为故轴的选用安全。I轴：1．作用在齿轮上的力FH1=FH2=337/2=168.5Fv1=Fv2=889/2=444.52．初步确定轴的最小直径3．轴的结构设计1）确定轴上零件的装配方案2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度d)由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制，选为25mm。e)考虑到联轴器的轴向定位可靠，定位轴肩高度应达2.5mm，所以该段直径选为30。f)该段轴要安装轴承，考虑到轴肩要有2mm的圆角，则轴承选用30207型，即该段直径定为35mm。g)该段轴要安装齿轮，考虑到轴肩要有2mm的圆角，经标准化，定为40mm。h)为了齿轮轴向定位可靠，定位轴肩高度应达5mm，所以该段直径选为46mm。i)轴肩固定轴承，直径为42mm。j)该段轴要安装轴承，直径定为35mm。2）各段长度的确定各段长度的确定从左到右分述如下：a)该段轴安装轴承和挡油盘，轴承宽18.25mm，该段长度定为18.25mm。b)该段为轴环，宽度不小于7mm，定为11mm。c)该段安装齿轮，要求长度要比轮毂短2mm，齿轮宽为90mm，定为88mm。d)该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离取13.5mm、轴承与箱体内壁距离取4mm（采用油润滑），轴承宽18.25mm，定为41.25mm。e)该段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度及联轴器安装尺寸，定为57mm。f)该段由联轴器孔长决定为42mm4．按弯扭合成应力校核轴的强度W=62748N.mmT=39400N.mm45钢的强度极限为，又由于轴受的载荷为脉动的，所以。III轴1．作用在齿轮上的力FH1=FH2=4494/2=2247NFv1=Fv2=1685/2=842.5N2．初步确定轴的最小直径3．轴的结构设计1）轴上零件的装配方案2）据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度I-IIII-IVIV-VV-VIVI-VIIVII-VIII直径607075877970长度105113.758399.533.255．求轴上的载荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.弯扭校合滚动轴承的选择及计算I轴：1．求两轴承受到的径向载荷5、轴承30206的校核1）径向力2）派生力3）轴向力由于，所以轴向力为，4）当量载荷由于，，所以，，，。由于为一般载荷，所以载荷系数为，故当量载荷为5）轴承寿命的校核II轴：6、轴承30307的校核1）径向力2）派生力，3）轴向力由于，所以轴向力为，4）当量载荷由于，，所以，，，。由于为一般载荷，所以载荷系数为，故当量载荷为5）轴承寿命的校核III轴：7、轴承32214的校核1）径向力2）派生力3）轴向力由于，所以轴向力为，4）当量载荷由于，，所以，，，。由于为一般载荷，所以载荷系数为，故当量载荷为5）轴承寿命的校核键连接的选择及校核计算代号直径（mm）工作长度（mm）工作高度（mm）转矩（N•m）极限应力（MPa）高速轴8×7×60（单头）25353.539.826.012×8×80（单头）4068439.87.32中间轴12×8×70（单头）4058419141.2低速轴20×12×80（单头）75606925.268.518×11×110（单头）601075.5925.252.4由于键采用静联接，冲击轻微，所以许用挤压应力为，所以上述键皆安全。连轴器的选择由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它。二、高速轴用联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为，计算转矩为所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4（GB4323-84），但由于联轴器一端与电动机相连，其孔径受电动机外伸轴径限制，所以选用TL5（GB4323-84）其主要参数如下：材料HT200公称转矩轴孔直径，轴孔长，装配尺寸半联轴器厚（[1]P163表17-3）（GB4323-84三、第二个联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为，计算转矩为所以选用弹性柱销联轴器TL10（GB4323-84）其主要参数如下：材料HT200公称转矩轴孔直径轴孔长，装配尺寸半联轴器厚（[1]P163表17-3）（GB4323-84减速器附件的选择通气器由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M18×1.5油面指示器选用游标尺M16起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞选用外六角油塞及垫片M16×1.5润滑与密封一、齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为35mm。二、滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。三、润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。四、密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。设计小结由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。

㈤ 齿轮传动是什么

1齿轮传动类型齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，齿轮传动具有传递圆周速度和功率大、传动比恒定、效率高、寿命长和可以传递空间两轴间的运动等特点。齿轮传动应用范围广泛，类型较多。按照齿轮传动时的相对运动不同，可将齿轮分为平面齿轮机构和空间齿轮机构两大类；按齿轮啮合方式不同，可分为内啮合与外啮合两种；按齿轮结构与形状不同，可分为圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆蜗轮等，如图1-40所示。

与齿轮传动相比，蜗杆传动有很多不同点，其传动比很大、工作平稳、可以自锁，但效率低。蜗杆传动常用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合。此外，蜗杆传动常用在卷扬机等起重机械中，起安全保护作用。

图1-40齿轮传动类型

2轴系部件

实际机械存在大传动比、变速、变向要求，需要若干齿轮相互配合才能完成。将一系列齿轮组成的传动系统称为轴系。将轴系置于封闭系统内的机构称为减速器，减速器是将高速运动（通常为旋转运动）转换为低速运动的一种传动装置，如图1-41所示为一种齿轮减速器轴系部件，是减速器的核心部分。

图1-43滚动体的类型

㈥ SGZ-IB(ZL150HB)型矿用坑道钻机使用说明书

SGZ-IB型钻探机说明书

国家电力公司杭州钻探机械制造厂

目录

一、概述

（一）外形图

（二）主要用途

（三）技术规格

二、钻机的部件结构

（一）传动系统

（二）主要部件及其构造

（1）.离合器

（2）.变速箱

（3）.卷扬机

（4）.回转器

（5）.液压卡盘

（6）.动力机及其传动

三、液压系统

四、钻机的使用与维护保养

（一）机组安装

（二）运转前的准备工作

（三）空载试车

（四）钻机操作时注意事项

（五）钻机操作程序

（六）维护保养

五、常见故障的原因及排除方法

六、附表

附表一、钻机易损件表

附表二、钻机随机备件表

附表三、钻机随机工具表

插图目录

图一、外形图

图二、传动系统图

图三、变速位置图

图四、分动手把传动位置图

图五、摩擦离合器

图六、（a）变速箱

图六、（b）变速箱

图六、（c）变速箱

图七、卷扬机

图八、游星轮系传动

图九、回转器

图十、液压卡盘

图十二、电动机传动装置

图十四、双速电机控制原理图

图十五、柴油机油泵传动装置

图十六、液压系统

图十七、孔底压力表使用示意图

图十八、立轴升降油缸

图十九、钻机移动油缸

图二十、机架

SGZ-IB型钻机使用说明书

一、概述

（一）、外形图（见图一）

（二）、主要用途

SGZ-IB型钻机适用于工程钻孔和地质勘探取芯钻孔。本钻机既能用于钢粒钻进，又能用于金刚石钻进。该机机身小尤其适应于水电站廊道内和煤矿井下作业。

（三）、技术规格

1、基本参数

钻进深度150米

开孔直径110毫米

终孔直径76毫米

金刚石钻进口径56毫米

钻杆直径42毫米

钻机外形尺寸（长*宽*高）1426*760*1460毫米

钻机机架行程300毫米

钻机重量（不包括动力）680公斤

2、回转器

立轴转速140 235 600 1000 转/分

（配双速电机时增加下列四种转速）95 155 400 665转/分

立轴提升力17千牛

立轴下压力12.6千牛

里轴行程400毫米

立轴回转角-360度

3、卷扬机

起重量（单绳第一速）1000公斤

卷筒周速0.5 0.8 1.9 3.2 米/秒

（配双速电机时增加下列四种周速）0.32 0.54 1.29 2.15 米/秒

钢绳直径9.3毫米

卷筒容量绳28米

4、液压泵

油泵型号CB-FA10C-FL型

额定工作压力16兆帕

额定排量10毫升/转

5、动力机

电动机型号：YD 160L-6/4

功率：9/11千瓦

转速：970/1460转/分

柴油机型号：295D-1

功率：13.23千瓦(18马力)

转速：1500转/分

与此联系：http://hi..com/liugyai/blog/item/d05e9cdfbcdfb05fccbf1ad8.html

㈦ 液压卷扬机结构分析

由液压卷扬机的工作原理可知，卷扬机由下列主要部件组成：①液压马达：液压马达型式常为轴向柱塞式和径向柱塞式马达，轻载卷扬机可采用端面配油的摆线齿轮马达；②制动器：其结构为液压常闭多片盘式制动器，弹簧制动液压松开；③减速器：一般为一级或二级行星轮系；④卷筒和机架：⑤阀块：阀块由梭阀、平衡阀及油路块集成。图4-1就是此种类型结构卷扬机。

1.自带减速器的卷扬机

图4-4所示AF15000型液压卷扬机是将液压马达、制动器和减速器等部件组成一体，称为卷扬机减速机。减速机外壳与卷筒固定，而液压马达外壳与支架固定。不同规格型号的减速机，配以相应卷筒和机架，即组成液压卷扬机的系列产品。

图4-4 AF15000型液压卷扬机

2.具有自由下放功能的卷扬机

具有自由下放功能的液压卷扬机有两种型式结构。一种是传动输出轴与卷筒之间设一离合器，离合器结构类似制动器，详见图4-5ILYJ5系列自由下放卷扬机。离合器也是常闭式，弹簧闭合，液压分离，由单独换向阀控制。

图4-5 ILYJ5系列自由下放卷扬机

图4-6是具有自由下放速度可调的液压卷扬机，在卷筒上设有闸带制动器，通过控制液压缸中压力，即可实现重载自由下放过程中的速度调节。

图4-6 ILYJ5系列自由下放速度可调的卷扬机

另一种具有自由下放功能液压卷扬机的液压原理见图4-7，液压卷扬机上加一外控油路，来控制制动器和液控单向阀。卷扬机实行自由下放作业时，卷扬机的换向阀处于中位，接通外控油路，使制动器松开、液控单向阀打开，液压马达进油口与出油口连通，卷扬机在负载作用下实现自由下放动作。这种卷扬机比采用离合器自由下放的卷扬机结构简单，液压岩心钻机上应用较多。

3.RW300型液压卷扬机

（1）结构：图4-8为美国BRADENRW300型卷扬机的结构图，此卷扬机设计最大提升能力13950kg。

图4-8中，液压马达16固定在液压马达座13上，并固定在右侧底座12上。液压马达主轴通过内轮18的花键传给卷扬机主轴，主轴左端为一轴齿轮，因此液压马达输出轴直接驱动一级中心轮6转动，一级行星轮25通过滚针轴承24支承在一级行星轮轴26上。一级中心轮通过一级行星轮驱动内齿圈7转动。

图4-7 外控自由下放卷扬机的液压系统图

第一行星轮系的中心轮通过一级行星轮驱动一级行星架（系杆）1转动，而该行星轮架通过花键与二级中心轮3连接在一起，而二级中心轮通过滑动轴承支承在卷扬机主轴（中心轮6）上。二级中心轮通过二级行星轮驱动内齿圈转动，通过二级行星轮驱动二级行星架2转动，而该行星架通过花键与三级中心轮4连接在一起，三级行星架5固定不动，三级中心轮通过三级行星轮22驱动内齿圈7转动。

图4-8 RW300型卷扬机结构图

内轮18与外套筒15之间装有凸轮楔块17，三者构成一单向离合器。外套筒左端外圆加工成齿槽与摩擦片21内齿相啮合。摩擦片外齿与液压马达座13内齿相啮合。卷扬机不工作时通过弹簧14，活塞9压紧摩擦片，使外套筒不能转动。形成具有双制动系统的液压卷扬机。

（2）工作原理：RW300型液压卷扬机的液压系统见图4-9。图4-10为卷扬机的双重制动系统结构图。

图4-9 制动液压系统图

图4-10 双重制动系统结构图

这种卷扬机的特点是在输入轴与多片摩擦离合器之间又装一个带有凸轮楔块摩擦滚动元件的离合器，使卷扬机不必松开摩擦离合器就可提升。

图4-10所示为双重制动系统结构图，其中凸轮楔块式定向离合器由内轮5，外套筒2和凸轮楔块3等组成。内轮内孔为花键轴孔与液压马达轴配合，外套筒外表面加工成凹槽，与一组带有凸齿的摩擦片相配合。

工作原理：当主轴逆时针回转提升外负载时如图4-11所示，凸轮楔块被摩擦力矩带动而滚向间隙宽敞的部分，这时定向离合器处于分离状态，多片摩擦离合器处于弹簧推力作用压紧处于啮合状态不工作。主轴通过行星轮系带动卷筒作提升工作。不受凸轮楔块离合器的影响。

图4-11 自由转动状态

图4-12 锁定状态

提升动作停止时，由于负载的自重会使卷筒反向（顺时针）转动，顺时针转动导致凸轮楔块收缩，并楔紧与内轮和外套筒之间，使定向离合器进入接合状态（图4-12），从而紧紧地将主轴锁住不动，阻止由负载自重引起的反向转动。

卷扬机下降负载时，接通油路，当油压未达到平衡阀开启压力时，液压马达保持不动，另外当油压未达到多片摩擦离合器打开压力时，液压马达也保持不动（图4-12）。只有当油压升至平衡阀的开启压力，同时达到松开多片摩擦离合器压力时，液压马达才能转动，负载下降。平衡阀的开度决定流量和负载下降速度，增加进入液压马达的油量就能够增强压力并加大平衡阀的开度，从而提高负载下降速度。降低流量会使压力降低，平衡阀开度减小，从而降低负载的下降速度。

当操纵阀处于中间位置时，压力下降，平衡阀关闭，负载运动停止。

（3）轮系传动比计算：图4-13为RW300型卷扬机传动简图。设各齿轮齿数z₁＝15；z₂＝19；z₃＝54；z₄＝26；z₅＝20；z₆＝66；z₇＝20；z₈＝23。试求主轴转速n₁与卷筒转速n₆的传动比。

解：首先划分轮系，此轮系有两个周转轮系，一个定轴轮系。中心轮1、行星轮2、内齿圈3与系杆H₁组成一级行星轮系；中心轮4、行星轮5、内齿圈6与系杆H₂组成二级行星轮系；中心轮7、行星轮8、内齿圈6与系杆H₃（系杆为固定件）组成定轴轮系。

图4-13 RW300型卷扬机传动简图

从传动简图4-13中可知：n₃＝n₆；n₄＝n_H1；n₇＝n_H2

写出各轮系传动比，并代入数值

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由式a得 n₁＝-3.6n₆＋4.6n_H1

由式b得 n_H1＝-2.54n₆＋3.54n_H2

由式c得 n_H2＝-3.3n₆

上述三式整理后

液压动力头岩心钻机设计与使用

即卷筒与主轴旋转方向相反，传动比i₁₆＝69

㈧ 卷扬机行星轮系设计

1.行星轮系类型的选择

最基本的行星轮系包括三个基本构件，即两个中心轮和一个系杆。若中心轮用K代表，系杆用H代表，则这种最基本的行星轮系可以用代号表示为2K-H。

根据两个中心轮的不同类型及固定情况，常用的2K-H行星轮系可以有以下几种不同型式：

（1）两个中心轮中，一个为外齿轮，一个为内齿轮。如图4-14中的a、b、c、e所示。其中a及b都是单排行星轮，但a为中心轮3固定，b为中心轮1固定；c为双排行星轮；而e的行星轮是带内外齿的。

图4-14 2K-H行星轮系的类型

（2）两个中心轮都为圆锥齿轮，如图4-14d所示。

（3）两个中心轮都为外齿轮，如图4-14f所示。

（4）两个中心轮都为内齿轮，如图4-14g所示。

选择轮系的类型时，主要从传动比、效率、结构复杂程度和外廓尺寸等几方面综合考虑而定。首先是考虑能否满足传动比的要求。图4-14中a、b、c、d四种型式的转化机构传动比 都是负的，故将它们称为负号机构。负号机构的特点是传动从左到右（即从主动中心轮到从动系杆H）都是减速的，而且输入与输出的转向相同。这一点从图中的传动比公式也可以清楚地看出，但是它们的减速范围不同。例如类型a的传动比i_1H一定大于2，实用范围i_1H＝2.8～9；如果要求的减速比小于2，则可采用类型b，其传动比i_3H一定小于2，实用范围i_3H＝1.14～1.56；类型c由于采用双排行星轮，它的减速范围较大，可以从1到17；类型d的i_1H用在2左右。类型c和d都可以填补a、b二种可用传动比中间的空白区。

图4-14中e、f、g三种型式的转化机构传动比 都是正的，故将它们称为正号机构。当齿数比 时，则 ，传动自左到右为减速，但输入与输出的转向相反；当齿数比 时，传动自左到右为增速（当比 时，n₁与n_H转向相反；比 时，n₁与n_H转向相同）；当比 时，i_1H→0，增速比i_H1理论上达无穷大。

从机构传动效率的角度来看，不管用于增速还是减速，负号机构的效率总比正号机构为高。因此，如果所设计的轮系是用作动力传动，这时要求传动有较高的效率，则应该采用负号机构，即图4-14a、b、c、d所示的型式；如果设计的轮系还要求有较大的传动比，而单级负号机构又不能满足要求时，可以将几个负号机构串联起来，或采用负号机构与定轴轮系联合的混合轮系，以取得较大的传动比。如图4-15所示，这些轮系适用的传动比i_1H＝10～60。

图4-15 动力传动常用的大传动比轮系

正号机构一般用在传动比大而对效率要求不高的辅助机构中。用于增速时，增速比i_1H理论上可达到无穷大，但实际上受到效率的限制，i_1H越大，效率越低，达到一定值后，机构将发生自锁。

2.行星轮系中各轮齿数的确定

选定行星轮系的类型后，需要确定其各轮的齿数。在行星轮系中，各轮齿数的选配需要满足以下4个条件：

（1）保证实现给定的传动比；

（2）保证两个中心轮及系杆的轴线重合，亦即满足同心条件；

（3）保证各行星轮能够均匀地装入两中心轮之间，亦即满足安装条件；

（4）保证各行星轮不致互相碰撞，亦即满足邻接条件。

现以图4-14a所示的行星轮系为例说明于后：

1）保证实现给定的传动比

因

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故

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2）保证满足同心条件

根据两中心轮的轴线重合的条件，当采用标准传动和等移距变位传动时，可得

r₃＝r₁＋2r₂

式中：r₁、r₂、r₃分别表示齿轮1、2、3的节圆半径。

亦即

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3）保证满足安装条件为使几个行星轮都能够均匀地装入两中心轮之间，则行星轮的数目与各轮齿数之间必须有一定的关系。如图4-16所示，设需要在中心轮1与3之间装入K个行星轮，并要求均匀分布，即相互之间相隔 ，现分析行星轮数K与各轮齿数之间的关系。

图4-16 行星轮系安装条件分析

如图4-16所示，设先装入第一个行星轮于O₂，则装好后，中心轮1与3的齿之间的相对角向位置已通过该行星轮而产生了联系。为了在相隔φ°处装入第二个行星轮，可以转动中心轮1，使第一个行星轮的位置由O₂转到O₂′，并使∠O₂O O₂′＝φ°。这时，中心轮1上的a点转到a′位置，转过的角度为θ，根据传动比公式，角度φ与θ的关系为：

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如果这时中心轮1转过的角度θ恰好等于转过整数个齿，则轮1与3的齿的相对角向位置又回复到与开始装第一个行星轮时一模一样，故在原来装第一个行星轮的位置O₂处，一定能再装入第二个行星轮。同样的过程，可以装入第三个，第四个……直至第K个行星轮。

故相隔φ°能装入第二个行星轮的条件为

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式中： 为中心轮1每个齿对应的中心角；N为正整数。

将式b代入式a，得

或

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由上式可知，欲保证满足安装条件，则两个中心轮的齿数和z₁＋z₃应能被行星轮数K整除。

4）保证满足邻接条件

在图4-16中，O₂、O_2′为相邻两行星轮的位置，为了保证相邻两行星轮不致相互碰撞，需使中心距O₂O_2′大于两齿轮顶圆半径之和，即

O₂O_2′＞d_a

式中：d_a为行星轮齿顶圆直径。

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式中：m为模数；h^*_a为齿顶高系数。

式（4-1）～（4-4）所代表的关系，在选择齿数与行星轮个数时必须满足。

对于图4-14c所示的双排行星轮系，经过类似步骤，不难确定其应满足的相应的关系式为：

（1）传动比条件

（2）同心条件

（3）安装条件

（4）邻接条件

除了上述4个条件外，由于负号机构中的轮2与轮3为内啮合，故在进行几何尺寸计算时，还应检查有无发生干涉的可能。

3.行星轮系的受力分析

了解行星轮系各构件的受力情况是进行结构设计的基础，现以图4-17a所示的传动型式为例，分析各构件的受力情况，分析时略去传动中的摩擦力。

图4-17 行星轮系的受力分析

如图4-17a所示，在此轮系中，假定齿轮1为主动件，受有顺时针的驱动力矩M₁，角速度为ω₁，系杆H为从动件，它受有逆时针的阻力矩M_r，角速度为ω_H。在进行力分析时，把轮系视为在外力作用下处于平衡状态（即轮系处于稳定运转状态），于是如图4-17b所示，可以画出机构各构件的力矩平衡图。

主动轮1上作用有驱动力矩M₁和行星轮2对它的反作用力F_n21（下标21代表构件2对构件1的作用）。F_n21又可分解为圆周力F₂₁与径向力R₂₁。R₂₁不产生力矩，它由轮1的支承和机架承受，故在以下的讨论中，将不再提这个分量。圆周力F₂₁对轴O的力矩应与驱动力矩M₁大小相等，方向相反。即

F₂₁·r₁·K＝M₁

式中：r₁为轮1的节圆半径；K为行星轮个数。

故得

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行星轮2在主动轮1作用的圆周力F₁₂（F₂₁的反作用力）推动下运动，并如图所示，同时受到系杆H固定轮3的反作用力F_H2及F₃₂，根据力的平衡条件，显然得

F₃₂＝F₁₂

F_H2＝F₃₂＋F₁₂＝2F₁₂

系杆H受到行星轮2的作用力F_2H，它对轴O的力矩应与外加阻力矩M_r相平衡，故得

K·F_2H（r₁＋r₂）＝M_r

而行星轮2给固定轮3的作用力F₂₃所产生的力矩为K·F₂₃·r₃，这个力矩是由机架所承受。

由主动轮1输入的功率为

P₁＝M₁·ω₁＝K·F₂₁·r₁·ω₁

由系杆H输出的功率为

P_H＝M_r·ω_H＝KF_2H（r₁＋r₂）ω_H＝2kF₂₁（r₁＋r₂）ω_H

又因

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故得

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上式表示，由于轮3固定，如果不计摩擦损失，全部输入功率将由系杆H输出。这个等式也可以用来检查力的分析是否正确。

㈨ 液压卷扬机

卷扬机又称升降机，是钻机的主要执行部件之一。卷扬机主要用于钻进过程中钻具和 套管的升降，采用绳索取心钻进工艺，钻机还要单独配备一提升力较小的绳索取心卷扬机。

1.基本要求

钻进过程中，升降系统的主要作用是升降钻具。升降工序时间占整个钻孔钻探总时间 的比值随孔深而增加，一个2000m深的钻孔，比值能占到20％～35％。所以说，升降系统 的完善程度，直接影响钻探效率与质量，升降系统应满足以下基本要求：

（1）升速度大小、级数、调速范围与起重量的确定，应能最大限度地降低升降工序的机动时间和尽可能提高功率利用率。

（2）下钻时，由于操作或孔内情况骤然变化，使升降系统承受较大的动负载；孔内发生卡钻时需进行强力起拔。因此要求升降系统结构与强度能适应这种负载特点。

（3）升降钻具时，微动升降动作频繁，这种动作能否准确完成，不仅影响钻进效率，而且影响钻进质量（如提钻时，发生岩心脱落）；处理孔内事故过程的微控升降准确与否，直接影响排除事故的速度和效果。因此，除操作原因外，要求卷扬机起放灵敏，平稳可靠。

（4）提高升降工序的准确性和速度，避免事故，卷扬机的操纵位置应便于操作者观察 孔口。

（5）卷扬机的布局应有利于排绕钢丝绳。

2.液压卷扬机工作原理

如图4-12所示，卷扬机采用轴向柱塞式液压马达1驱动主轴8，经过行星轮系统10减速 传至卷筒9，通过钢丝绳进行提升或下降工作。在卷筒右端装有制动器，并设有环形液压 缸。从图中可知弹簧3通过液压缸活塞4压紧摩擦片6，由于制动底座是固定的，这时定位 盘5被制动，主轴8不能转动。

图4-12 液压卷扬机结构图

在油路设计上液压马达与环形液压缸油路是并联的。当卷扬机启动时，同时向液压马 达和环形液压缸供压力油，进入环形液压缸的压力油克服弹簧张力使制动器松开，卷筒工 作。卷扬机的提升或下降，均由液压马达驱动。当油路卸荷时，环形液压缸的压力消失，制动器在弹簧的张力作用下，定位盘被制动，卷筒处于刹车状态。在下放钻具时，当下放 速度过快，超过液压马达供油时，由于回油路上平衡阀的限速作用使钻具以一定速度呈匀 速下降。

3.轮系传动比计算

图4-1 3为卷扬机传动简图，此轮系是一个混合轮系。混合轮系是既有定轴轮系又有周转轮系。在计算混合轮系的传动比时，不能把它看做一个整体，而用一个统一的公式来进 行计算，必须把混合轮系中定轴轮系部分和周转轮系部分分开，然后分别按不同的方法计 算它们的传动比，最后联立求解。

划分轮系的时候，关键是把其中的周转轮系找出来。周转轮系的特点是有行星轮，所 以首先要找到行星轮，然后找出杆系（注意杆系不一定是简单的杆状），以及与行星轮啮 合的所有中心轮。每一个杆系连同杆系上的行星轮和行星轮相啮合的中心轮就组成一个周 转轮系。在一个复杂的混合轮系中，可能包含有几个周转轮系（每个杆系都对应一个周转 轮系），当将这些周转轮系划出来后，剩下的便是定轴轮系。

图4-13 卷扬机传动简图

先把卷扬机中的轮系分出来，如图4-13所示，由齿轮1、2、3与杆系H组成的周转轮 系。左边由于杆系H1是固定的，所以齿轮4、5与齿轮3组成一个定轴轮系。齿轮4与4′ 是 一个双联齿轮，杆系H由内齿轮花键与4外齿轮啮合，连接成一体。

现分别计算它们的传动比：

定轴轮系的传动比为：

深部找矿钻探技术与实践

周转轮系的传动比为：

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由于齿轮4、与杆系H是一个内、外齿轮啮合的联轴器，

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上两式联立求出：

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根据上式中给出的齿轮齿数值，可求出不同的传动比，而得出不同的卷筒转速。

4.液压卷扬机的使用与维护

使用液压卷扬机前必须对卷扬机结构机械性能了解透彻。并遵守操作规程和安全指南。

（1）定期更换齿轮油。包括：

1）换油：运行完第一个1 00h后应该更换齿轮油，之后每运行1000h或者6个月更换一次，两者当中选择间隔时间较短的一个来执行。齿轮油必须更换以防止磨损部件损害到齿 轮运行的可靠性和安全性，以及对轴承、齿轮和密封圈的侵蚀。如果不能按照推荐的最小 间隔时间换油，则可能导致出现间歇性刹车滑动，从而造成卷扬机损坏，甚至严重的人身 伤害。

2）油面：齿轮油面应每运行500h或者3个月检查一次，两者中选择时间较短的来执 行。检查油面时，拆下位于卷筒座中心位置的大螺塞。油面应该位于与此开口底部持平的 位置。

3）推荐使用行星齿轮油：实践经验表明使用合适的行星齿轮油对于保证刹车离合器 的可靠性和安全性，以及获得较长的齿轮寿命具有至关重要的作用。

如果使用的行星轮油类型和黏度不恰当，则可能导致间歇性刹车离合器滑动，造成卷 扬机损坏，甚至造成严重的人身伤害。某些齿轮润滑剂含有大量的防滑添加剂，这些可能 导致刹车离合器滑动并造成刹车离合器圆盘和密封圈的损伤。由于环境温度导致油的黏度 发生变化，这对于刹车离合器运行的可靠性也具有关键性作用。实验表明过重或者过稠的 齿轮油可能导致间歇性刹车离合器滑动。所以必须确保卷扬机上的齿轮油的黏度与其主要 的环境温度相适应。

（2）卷扬机启动前进行预热程序。每次启动之前应进行预热程序，当环境温度低于 4℃时，必须进行预热。

启动时应当按照推荐的最低可靠性能运行，同时保持液压卷扬机控制阀处于齿轮的空 挡上，从而保证有足够的时间来预热系统。然后卷扬机应当以低速来回运行几次，以便将 预热的液压油灌注到所有润滑点上，并使齿轮油润滑流过行星齿轮装置。

如果不对卷扬机进行适当预热，尤其是在环境温度较低的情况下没有适当的预热，将 可能导致由于较高的反压力启动刹车而出现临时性刹车滑动，从而可能造成卷扬机损坏和 严重的人身伤害。

（3）在卷扬机卷筒上缠绕钢丝绳时，不要期望靠手将其捋紧，而应将其抓住“一把倒 一把”地将其缠紧。

（4）不要使用断股的钢丝绳。

（5）不要对卷扬机的任何部分进行焊接。

（6）不要超过液压卷扬机规格中的最大油压力和流量。

（7）保持液压系统洁净并避免受到污染。

（8）每年对卷扬机所有齿轮部件进行一次拆卸和检测。