洛阳理工学院毕业设计（论文）
Z?——重合度系数 Z?=0.9由图F8——9 U——齿数比 U=Z4/Z3=54/31=1.74 则 ?H=189.8*2.27*0.9
6417.51.74?1=889（Mpa） *26*621.74SH=?Hlim3/?H=1384/889=1.516 安全可靠 取最大短期尖峰载荷是额定工作载荷的1.5倍 短期过载弯曲极限应力，根据表F8——12知 ?Flims=18*HRC=18*45=810（Mpa） 最大的弯曲工作应力为
?Fmax=?F4*1.5/KA=195*1.5/1.25=234（Mpa） 短期过载弯曲强度安全系数
SFS=?Flims/?Fmax=810/234=3.5（安全） 短期过载接触极限应力，根据表F8——12知 ?Hlims?41.3HRC=41，3*45=1859 （Mpa） 而最大接触应力为
?Hmax??H1.51.5=889*=974（Mpa） KA1.25短期过载接触强度的安全系数为
SHS?
?Hlims1859=1.9（安全） ??Hmax9745.3.2 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。
5.4 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130r/min的转速时该轴扭矩最大，受力最大。
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5.4.1 Ⅲ轴的驱动校核
已知下列条件：材料40Cr，调质T＝220-250，各齿轮分度圆直径为：d4＝108、d6＝84、d8＝105.
表5-2 该轴的转速及传递扭矩
Ⅰ档 Ⅱ档 III档 转速（r/min） 210 356 636 扭矩（N·m） 221．7 118．4 79．28 备 注
（A） 在各种转速下齿轮受力支反力计算结果列表6－3中 （B） 轴的疲劳强度校核：
从表5－2中得知，校核轴的强度时，应取低转速的受力状态。
RCY RBY Ft6 Ft4 RAY C B Ft6 FR4 A RCX RBX RAX 125 94.5 115 60.5 270 395
图5-3 齿轮受力图
表5-3 在各种转速下齿轮的受力
Ft4 Fr4 Ft6 Fr6 Ⅰ档 5362 1952 4 Ⅱ档 2594 944 18
Ⅲ档 Ⅳ档 洛阳理工学院毕业设计（论文）
Ft1 Fr1 Ft8 Fr8 RAX RBX RCX RAY RBY RCY RR RB RC 194 －883 －603 3680 720 492 3684 1139 778 －174 1092 75 724 1502 1027 745 1506 1030 3113 1133 2450 892 2450 292 现计算Ⅰ－Ⅰ，Ⅱ－Ⅱ截面的安全系数。 截面Ⅰ-Ⅰ的弯矩：
水平弯矩：MxzⅠ=Fr4×100×10-3+RBX×170×10-3＝199N·m 垂直弯矩Ⅰ-Ⅰ：MYZⅠ=Ft4×100×10-3+RBY×9×10-3＝542N·m 合成弯矩：MⅠ＝ MxzⅠ2 + MYZⅠ2 ＝575N·m 截面Ⅱ-Ⅱ的弯矩：
水平弯矩：MxzⅡ＝RAX×605×10-3+194×60.5×10-3=11N·m 垂直弯矩：MYZⅡ＝RAY×60.5×10-3=223.6N·m 合成弯矩：M??Mxz??Myz??223Nm 量截面扭矩T＝356.6N·m
下面是按当量弯矩计算Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ两截面的安全系数。 表5－4 轴截面的主要数据
名 称 扭 矩 弯 矩 当量力矩 轴 经 T（N·m） M（N·m） Ml d（mm） Ⅰ-Ⅰ截面 356 575 652 36、42 19
Ⅱ-Ⅱ截面 356 223 380 36、42 说 明 洛阳理工学院毕业设计（论文）
工作应力 疲劳极限 尺寸系数 表面质量 有效应力 集中系数 安全系数 许用安全бm(Mpa) б-1(Mpa) ε β Kβ S 131 350 0.77 0.85 1.57 2.29 2.29 76.92 350 0.77 0.85 1.57 3.91 2.29 w=4.94×10-6 安 全
通过上述验算Ⅲ轴通过,其它轴系从略。
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第6章 绞车
6.1 结构特点
本钻机考虑到井上、井下钻探作业，故设置了绞车，如图7－1。在井下矮巷道内钻孔时，绞车难以发挥作用，这时可将绞车拆除。设置绞车也给机器在井下短距离搬运提供自牵的方便。
在结构上选择常用的固定轮系的NGW型行星式传动绞车，其特点是： 1、结构简单而紧凑，传动装置兼起离合作用，并有过载保护作用。 2、在一定范围内，可实现无级调速和微动升降。 3、传动功率大，效率高。 4、传动平稳，操纵灵活。
6.2 主要参数的选择
6.2.1 确定钢丝绳直径d
根据GB1102－74标准，选定钢丝绳直径如下： 外 径：d=8.8mm 总断面积：A=27.88mm2 总破断力：∑S=47300N 抗拉强度：б=1700Mpa 绳 型：绳6×37（纤维芯）
6.2.2 钢丝绳的强度校核
绞车最大提升负荷：Q=12000N 最小安全系数：[S]=4~5
在正常情况下，最大起重时的安全系数为： S=∑S/Q=47300/12000=3.49≈[S]
在急刹车时，取Qˊ＝2.5Q，则安全系数Sˊ＝∑S/Qˊ＝1.6
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