DY-1000岩心钻机液压动力头设计(有cad图)

1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要全液压岩心钻机是一种新型钻机，是在吸取了立轴式岩心和转盘式岩心钻机结构的优点基础上发展起来的。目前已生产出的全液压岩心钻机的主要优点是：给进行程长，可缩短钻进过程的辅助时间，有利于减少孔内事故；动力头上下移动是沿刚性较大的滑道进行的，所以导向、定向性好，旋转平稳；钻机升降机构与给进机构合一，动力头与孔口夹持器配合可实现拧卸钻具，此种结构简化了钻机的结构及配套装置。全液压岩心钻机还具有无极调速、调速范围大、过载保护性能好，能实现自动化、远距离自动控制等优点。但全液压岩心钻机消耗功率较大，传动效率低，可拆性差，液压元件要求精度高，保养维修方便。本钻机准备在钻进时，通过

2、底座上活塞杆将平放于底座上的工作机构旋转90°，撑开液压支腿，并将其调整平稳可靠，此时可钻垂直孔。钻头安装等工作完成后，接通电源。此时，将卡盘夹紧钻杆，夹持器处于松开状态。动力头将动力输出，经液压系统带动液压马达旋转，马达输出轴于变速箱齿轮轴联接，将动力传到空心输出轴。空心轴带动联接的卡盘同速旋转，从而钻杆回转。加之液压给进机构调节适当压力使钻头完成钻进工作。关键词：全液压 岩心钻机 动力头AbstractHydraulic core drilling rig is a new rig, absorb the vertical shaft in the core and rotary

3、 core drilling rig structure developed on the basis of merit. Has produced a hydraulic core drill main advantages are: to be a long process, can reduce the auxiliary time during drilling, the hole will help to reduce accidents; power head to move along the slide to the more rigid, so oriented, good

4、orientation, rotation, smooth; drill down into the agencies and institutions to one, the power head and the orifice holder can be achieved with the drilling screw unloading, this structure simplifies the structure of the rig and ancillary equipment. Hydraulic core drill also has a step less, speed r

5、ange, overload performance, can be automated, remote automatic control and so on. However, hydraulic core drill a larger power consumption, transmission efficiency is low, removable poor, the high accuracy of hydraulic components, easy maintenance.The drilling rig ready when the piston rod through t

6、he base will be flat on the base of the working bodies of rotation 90 °, softened hydraulic legs, and adjust the smooth and reliable, then you can drill vertical holes. Drill installation is completed, power. At this point, the drill chuck clamping, gripping is in release state. Power output of

7、 the power head, the hydraulic system driven by hydraulic motor rotates the motor output shaft in the gear shaft, the gearbox, the power to the hollow output shaft. Hollow shaft connected to drive rotation of the chuck at the same speed, thus rotating drill pipe. Coupled into the body adjust to the

8、appropriate hydraulic pressure to complete drilling work drillKeywords: hydraulic core drill the power head目录第1章 绪论·······························

9、;···········································11.1 钻机发展的一般情况····

10、83;·················································

11、83;···1 1.2 钻机特点及设计要求············································

12、··············1 1.3 钻机的“三化”原则·································

13、83;·························3第2章 总体设计·······················

14、············································5 2.1 概述····

15、3;·················································

16、3;·····················5 2.2 总体参数···························

17、············································5 2.3 工作原理及主要部···

18、3;·················································

19、3;······6第3章 卡盘设计··········································&

20、#183;························9 3.1 卡盘结构简介·······················&

21、#183;·········································9 3.2 基本参数的确定······

22、··················································

23、·····10第4章 动力头的设计计算··········································

24、3;···········12 4.1 概述·····································&

25、#183;·····································12 4.2 变速箱的总体设计·········

26、3;·················································13 4

27、.3 变速箱传动齿轮的设计计算···············································

28、83;154.4 变速箱传动轴的设计计算··············································

29、3;····264.5 动力头的泵及电机的选择···········································

30、;········44第5章 给进机构的设计计算·······································&#

31、183;··········465.1 液压给进机构的分析、选择····································&#

32、183;············465.2 给进液压缸的设计计算的选择··································&

33、#183;··········48第6 钻塔的设计及校核·····································

34、····················556.1 钻塔及升降工具····························

35、;·································556.2 塔身的强度、稳定性及刚度验算·············

36、83;······························62第7章 毕业设计小节·················

37、83;··········································65参考文献······

38、83;·················································

39、83;···················66设计项目计算与说明结果绪论总体设计概述总体参数工作原理及主要部件卡盘夹紧力的计算卡盘结构 简介基本参数的确定动力头的设计计算概述变速箱的总体设计变速箱传动齿轮的设计计算高速级齿轮传动的设计校核一齿轮类型精度等级材料及齿数1） 传动方案2） 精度等级3） 材料4）齿数二按齿面接触强度设计1确定式中各值1）载荷系数2）转矩3）齿宽系数4）接触疲劳极限5）材料弹性影

40、响系数6）应力循环次数7）接触疲劳寿命系数8）接触疲劳许用应力2计算1）小齿轮分度圆直径2）圆周速度3）齿宽b4）齿宽与齿高之比模数齿高h5）载荷系数使用系数动载系数齿间载荷分布系数齿向载荷分布系数载荷分布系数K6）分度圆直径7）模数m三按齿根弯曲疲劳强度设计1确定式中各值1)弯曲疲劳强度极限2）弯曲疲劳寿命系数3）弯曲疲劳许用应力4）载荷系数K5）齿形系数及应力修正系数6）2计算齿数z四几何尺寸计算1分度圆直径d2中心距3齿宽低速级齿轮传动的设计校核一 选材及精度等级1选材2精度等级二 确定设计原则三 设计公式1初选齿数2 齿宽系数3 初估齿轮直径d4齿宽b5齿轮圆周速度V6循环次数7寿命系

41、数8弯曲疲劳强度极限9安全系数10许用应力11转矩T12载荷系数K使用系数动载系数齿向载荷分布系数齿间载荷分配系数载荷系数K13齿形系数及应力修正系数14齿轮模数m15预算中心距a四具体参数确定1确定各轮模数m2齿数z3分度圆直径d3齿宽b五 齿面疲劳强度校核1安全系数2寿命系数3接触疲劳极限4许用接触应力5材料弹性系数6校核变速箱传动轴的设计算一.结构二.受力分析三 校核四 轴一两端的轴承一结构二受力分析三校核四 轴承校核五.键的选择及校核:1.花键的选择及校核（1）花键的选择（2）校核2.平键的选择校核（1）平键的选择（2）确定尺寸（3）验算挤压强度一.结构二.受力分析三校核四.轴承五平键

42、的选择校核1右键平键的选择确定尺寸验算挤压强度:2左键键的选择确定尺寸。验算挤压强度动力头的泵及其马达的选择1.马达的选取2.液压油泵的驱动电机的选择给进机构的设计计算液压给进机构的分析、选择给进液压缸的设计计算的选择钻塔的设计及校核塔身强度及刚度验算第1章 绪论岩心钻机主要用于固体矿床的勘探，也用于工程勘探，水文地质勘探和其它用途的岩心钻探。岩心钻探的孔深变化较大，一般从几米到几千米之间，钻孔口径较小，一般钻孔口径在几毫米到一百多毫米。钻进底层以基岩为主，钻孔过程中要求取出能够满足分析和化验要求的一定数量和质量的岩心。1.1钻机发展的一般情况早期的钻机是由人力驱动的简单冲击式机械，经常长期不

43、断演变、发展，成为现代具有机动动力驱动的各种冲击式钻机。冲击式钻机作为唯一的钻探机械，在世界上一直沿用了相当长的历史时期。这种钻机钻孔有如下缺点：效率低，无法取出岩心；只能钻垂直孔；钻孔过程中不能及时排出岩屑等。随着社会的不断发展，这种钻机已逐渐不能适应要求。19世纪中期以后，出现了回转式钻机。回转式钻机具有钻进效率高；可取出完整的岩心；能钻进各种倾角的钻孔；有利于多种钻探工艺和方法的使用等优点，因此发展很快，并迅速在钻探领域中占据了主导地位。现在，我国不仅可以成套生产各种钻探机械，而且有许多产品已形成具有我国特点的系列。产品的品种逐渐齐全、质量不断提高、性能更加完善。某些产品已进入国际市场。

44、1.2钻机的特点及设计要求钻机与其它机械有某些共同之处，但钻机具有独特的生产对象和使用条件，岩心钻机是主要用于固体矿床的普查与勘探，也用于工程勘察、水文地质勘探和其他用途的岩心钻探。岩心钻探的孔深度变化较大，钻孔口径较小，钻进地层以基岩为主。由于各种矿体在地下的产状不同，为求得倾斜矿体的真实厚度，便于精确计算储量，常常需要钻进不同倾角的钻孔。因而形成了自身的一些特点：（1）钻进方法和钻进工艺的多样性钻探生产采用的钻探方法和钻进工艺是多种多样的。就钻进方法而言，按破碎岩石的方法可分为冲击、回转、震动、复合式等几种；按采用的破岩材料分为：钻粒钻进、硬质合金钻进、金刚石钻进、超硬材料钻进；按是否取芯

45、分为取芯钻进和全面钻进就钻进工艺而言可分为正循环钻进，局部反循环钻进和全面钻进。而且随着钻探生产的发展，科技的进步，会出现更多的钻探方法和钻探工艺，这就产生了能实现不同钻进方法和钻进工艺的各种类型的钻机。（2）使用条件的复杂性钻机工作的区域广泛，从平原到海洋、从地面到地下、从热带到寒带，几乎地球的每个地方都可能成为钻机工作的地方。不同地区有不同的环境气候条件这就带来钻机使用条件的复杂性。加之露天作业机械，作业对象为岩石，一般用以产生污染的泥浆做冲洗液，这一进步造成钻机工作条件的恶化，为适应这些条件，钻机必须满足一些特殊要求。（3）类型与结构的多样性由于钻机需要完成不同类型、不同目的的钻孔加之钻

46、进方法和钻进工艺的多样性，使用条件的复杂性要求钻机有多种类型和不同结构形式。根据不完全统计，目前世界上各种类型的钻机达上千种之多，而且很多类型差异很大。（4）生产小批量性钻机相对交通运输、建筑、轻工业等机械的生产批量小，特别是一些特殊用途的生产数量更小。如深井钻机、特大井口钻机、水平孔钻机等。由于批量小，不便于组织批量化生产，产品成本相对较高；另一方面产品更新换代周期长，不利于及时应用新技术。钻机的设计要求：钻机是直接用于钻孔的机械，设计时应直接保证设计的钻机能高效、优质、安全、低耗完成钻孔为前提。使设计的钻机技术先进、经济合理，具有良好的经济技术指标。其依据如下：（1）钻机的性能及参数应具有

47、广泛的适用性，能根据不同的底层不同的钻进方法及不同的钻头类型和结构实现合理钻进规程参数。（2）要配备必要的的检测及指示仪器以便于及时掌握和控制钻机的运转和孔内的钻进情况。（3）钻机应能传递足够用的动力，保证各工作机构的正常工作及短时间过载。（4）应具有较强的处理孔内事故的能力和完成特种工作的性能。（5）运转平稳，振动小,钻进时钻杆的对向性好。（6）自动化，机械化程度高；钻进过程中最理想的是钻机能根据孔内情况自动调节和控制钻进参数；及时选择调整和保持最有效的钻进规程。（7）为提高钻机生产可靠性，应设置必要的过载保护装置和互锁装置；重要机构要配备重复装置。(8)满足机械设备一般要求。1.3.钻机的

48、“三化”原则工业产品的标准化是组织现代化生产的重要手段，是科学管理的重要组成部分；是沟通科研、生产和使用三者之间的桥梁。标准化已发展成一门综合性学科。标准化包括标准化、系列化和通用化，又称之为“三化”。标准是径有关上级主管部门批准，在一定的范围内必须执行的有文字技术资料的统一技术规定。系列化是把同类型的产品按技术参数规划出一定时期内社会发展需要的一组产品的型式尺寸。这组型式尺寸确定了该类产品的最大最小范围及各尺寸的合理间隔。系列化可以合理简化产品的规格，提高零部件的通用化程度，用最小的品种规格有效地满足各方面的要求。通用化是指最大限度的扩大同一类型或不同类型的各种规格产品中通用件的使用范围，增

49、大通用件的比例。通用件就是不同类型或不同规格产品中彼此可以互换通用的相同的零部件。产品中通用件的比例越高，通用件适用范围越大，则产品的通用化程度越高。第2章 总体设计2.1 概述全液压岩心钻机是一种新型钻机，是在吸取了立轴式岩心和转盘式岩心钻机结构的优点基础上发展起来的。目前已生产出的全液压岩心钻机的主要优点是：给进行程长，可缩短钻进过程的辅助时间，有利于减少孔内事故；动力头上下移动是沿刚性较大的滑道进行的，所以导向、定向性好，回转平稳；钻机升降机构与给进机构合一，动力头与孔口夹持器配合可实现拧卸钻具，此种结构简化了钻机的结构及配套装置。全液压岩心钻机还具有无极调速、调速范围大、过载保护性能好

50、，能实现自动化、远距离自动控制等优点。但全液压岩心钻机消耗功率较大，传动效率低，可拆性差，液压元件要求精度高，保养维修方便。2.2总体参数基本参数：钻深 1000钻孔倾角 7590度给进力 45起拔力 125钻杆低档转速 0388低档钻杆转矩 36001800 钻杆高档转速 01240高档钻杆转矩 1100 5502.3工作原理及主要部件(图2-1)图2-1 总体布置简图2.3.1 工作原理本钻机准备在钻进时，通过底座上活塞杆机构将平放于底座上的工作机构旋转90°，撑开液压支腿，并将其调整平稳可靠，此时可钻垂直孔。钻头安装等工作完成后，接通电源。此时，将卡盘夹紧钻杆，夹持器处于松开状

51、态。动力机将动力输出，经液压系统带动液压马达旋转，马达输出轴于变速箱齿轮轴联接，将动力传到空心输出轴。空心轴带动联接的卡盘同速旋转，从而钻杆回转。加之液压给进机构调节适当压力使钻头完成钻进工作。本机采用钻杆长度为3米，即钻进行程为3米，提升动力头一次和换钻、拧钻等。首先应通过夹持器将钻杆夹紧，然后松开卡盘卡瓦，之后可完成提升、移动动力头、换钻、拧钻。如此循环，进行下一次钻进工作。钻孔最初，进行开口钻探时，需给进机构为动力头提供一定的沿钻杆轴向向下的力以达到钻探所需的合适的钻压。随着钻杆数目的增加，钻具重量和钻探阻力逐渐增加。当钻孔达到一定深度时，钻杆总轴向力近似等于正常钻进所需压力，给进机构加

52、压为零；随着钻杆数目的继续增加，钻具重量和钻探阻力合力大于正常钻进所需压力。给进机构为动力头提供一定的沿钻杆轴向向上的推力，保证正常钻进。这就是通常所说的减压钻进。当钻探工作完成时，收起液压支腿和其他支撑，通过活塞杆将工反机构向旋90°，平放在底座上，断掉电源，可进行场地转移或整体搬运。2.3.2.主要部件的功用图2-2 动力头变速装置简图动力头（见图2-2）是整台钻机的最核心部分，由液压马达旋转，经齿轮变速装置直接输入到卡盘及钻杆。液压马达可进行无级调速，加上给进机构调节压力，可带动钻头进行回转钻进。其中齿轮变速装置可实现两档变速，配合液压马达的无级变速，使得钻探工作不同阶段钻杆转

53、速能够顺利进行过渡转换。从而减少了冲击和振动并提高了工作的效率和安全性。卡盘是一种液压松开、弹簧夹紧的常闭装置，正常钻进前卡盘通过弹簧拉动上盖，带动锥环斜面下移，压紧卡瓦，夹紧钻杆。当需下钻、换钻时环形液压缸上腔通油，外缸体在液压油作用下顶起上盖带动斜面上移，松开卡瓦，从而松开钻杆。夹持器固定在轨道上，结构与常见的卡盘相似，但无需提供回转力矩。当拧卸钻杆、提钻时，夹持器用来固定夹紧钻杆；正常钻进时，松开钻杆。第3章 卡盘设计3.1 卡盘结构简介(图3-1)图3-1 卡盘结构图1.弹簧卡盘采用的是弹簧夹紧液压松开的常闭式，钻进时通过支持弹簧的预紧力使卡盘的锥形上盖相对卡盘心轴向下压紧卡瓦，使卡瓦

54、向中心移动加紧钻杆。弹簧的刚性直接关系到夹紧力与压缩量的相对关系。2卡瓦选用带齿的卡瓦，其齿面喷镀上硬质合金颗粒，硬质合金块可以用中频感应加热的方法焊到卡瓦上。带齿的卡瓦依靠尖锐的齿压入钻杆表面，摩擦系数高。3液压油缸根据卡盘的结构和工作特性，设计液压缸为环形缸体、环形活塞杆，以便于钻杆的夹紧和松开，并进行旋转钻进。3.2基本参数的确定1.卡瓦及弹簧数目初选斜面增力液压松紧型常闭式卡盘，传递的扭矩不小于3600。其中卡瓦数目3块，弹簧6组。2.钻杆外径钻杆直径直接影响回转其余升降机的工作能力和尺寸，以及回转钻具所需功率。根据钻速、孔深及工况选择钻杆直径。查参考资料【1】P28表1-7选取钻杆外

55、径d=71mm，公称直径 D=75mm。3.最大载荷强力起拔工况下卡盘的负荷：4.夹紧力 齿瓦与钻杆间的摩擦系数，取=0.45.为保证卡盘安全工作还引入安全系数n，使卡盘的计算夹紧力大于等效夹紧力，取安全系数n=1.0236.增力比确定总轴向力即复位弹簧的力F与 计算夹紧力之间的关系，引用增了力比来表式增力机构的増力效果，取卡瓦斜面角度。查参考资料【2】P693表10-75得同时查的行程比则总轴向力7.每块卡瓦所受径向力8.每根弹簧所受轴向力第4章 动力头的设计计算4.1概述齿轮变速箱和液压马达是动力头的两个最重要部分。其中齿轮变速箱为两档变速箱，输入轴是一空心齿轮轴，中间传动轴装有各档变速齿

56、轮，输出轴为一中空轴，可输出不同转矩。 图4-1齿轮传动简图工作原理(图4-1)：动力由马达输入一轴，一轴齿轮1与二轴齿轮2啮合将扭矩传至二轴，二轴上的齿轮与三轴上齿轮啮合将转矩传出。齿轮3与齿轮5为双联齿轮。齿轮3与齿轮4啮合为低速档，齿轮5与齿轮6啮合为高速档。双联齿轮3-5之间为花键联接，双联齿轮3-5可在拨叉的控制下轴向移动以与相应齿轮啮合，达到换挡的目的。4.2变速箱的总体设计1.总体参数钻杆低档转速 388低档钻杆转矩 36001800 钻杆高档转速 1240高档钻杆转矩 11005502.马达的选取(1)各挡的输出功率(2)传递效率的确定各齿轮间为外啮合其效率三根轴都选用圆锥滚子

57、轴承 总机械效率：根据功率初选马达;(3)查参考资料【4】表42.393选取A2F200型斜轴式定量马达，其参数如下:排量 200ml/r最高转速 1800额定转矩 1114驱动功率 210KW3各挡传动比传动比分配：初取第一级传动比则各档二级传动比根据公式速度及各已知参数填写表4-1表4-1各轴转速及转矩低速档高速档n ()18001800n ()12001200n ()3881240T ()913.67892.38T ()1263.611234.16T ()360011004.3 变速箱传动齿轮的设计计算钻机用于野外作业,环境恶劣,有一定冲击载荷,设计时务必保证其安全可靠,并保证一定寿命,

58、所以齿轮使用硬齿面传动,设计原则按硬齿面传动的抗弯疲劳强度设计,再以齿面疲劳强度校核。所有计算过程依据参考资料【5】第十章的内容1高速级齿轮传动的设计校核直齿圆柱齿轮传动七级小齿轮 40Cr调质处理 250HBS大齿轮20CrMnTi 渗碳淬火60HRC初选，试取查资料【5】P205 表10-7查资料【5】P209 图10-21查资料【5】P201表10-6查资料【5】P207 图10-19查资料【5】P193表10-2查资料【5】P194 图10-8查资料【5】P195 表10-3查资料【5】P196,P198表10-4和图10-13(资料【5】P204 式10-10a)(资料【5】P201

59、 式10-5)查资料【5】P207 图10-20查资料【5】P206 图10-18（资料【5】P205 式10-12）查资料【5】P200 表10-52低速级齿轮传动的设计校核由于轴二与轴三上的齿轮受载较大选用硬齿面传动。轮35为两双联齿轮，且两轴中心距一定，所以次级两对对齿轮同时设计校核。两对齿轮都选用20CrMnTi渗碳淬火 60HRC精度等级为八级硬齿面齿轮传动，轮齿抗弯强度设计，齿面疲劳强度校核。（资料【5】P201 式10-5）硬齿面齿轮传动，=0.30.6d=100150mm齿轮长期工作时间为查资料【5】P206 图10-18查资料【5】P207 图10-20（资料【5】P205

60、式10-12）T取低速档的二轴扭矩,因为其扭矩最大相应得到中心距就大，应选择满足所有档位的中心距查资料【5】P193 表10-2查资料【5】P194 图10-8查资料【5】P198表10-4和图10-13查资料【5】P195 表10-3查资料【5】P200 表10-5 得 两轴间距一定取最大值即a=270mm小齿轮齿宽略大于大齿轮齿宽查资料【5】P207 图10-19查资料【5】P209 图10-21（资料【5】P205 式10-12）查资料【5】P201 表10-6 （资料【5】P203 式10-8a）得出所以各齿轮设计合格。将所设计各齿轮基本参数填入表4-2表4-2各齿轮基本参数(除z外单

61、位为mm)齿数z齿数z模数m分度圆直径d齿宽b齿顶高ha齿根高齿轮120816092810齿轮230824087810齿轮32261327167.5齿轮46864086667.5齿轮546627611067.5齿轮644626411567.54.4变速箱传动轴的设计计算1输入轴的设计校核轴一为输入轴，转动速度高，磨损强度大，采用40Cr与齿轮1做成空心齿轮轴其结构与受力分析如下：图4-2齿轮轴一 图4-3受力简图1.齿轮1的分度圆直径取分度圆压力角（资料【5】P198 式10-3）2.两端轴承所受径向载荷图4-4受力分析图得出：表4-3截面a-a处的弯矩扭矩载荷垂直面V水平面H支反力F弯矩M总

62、弯矩扭矩T图4-5轴一扭矩弯矩图从图中可知齿轮中心a-a截面为最危险截面。校核公式：（资料【5】P373 式15-5）由于是脉动循环应力取0.6W轴的抗弯截面系数。（资料【7】P143 式5.5）许用弯曲应力，轴的材料为40Cr调质处理，查参考资料【5】P362 表13-1得轴的计算应力：=1.两轴承所受径向力：输入轴两端选择轴承为30219。30219轴承的基本额定负荷基本参数（资料【6】P130表15-3）由表12-9取冲击载荷系数（资料【5】P321 表13-6）因为所以取当量动载荷 指数（见参考书【5】P319）轴承转速r/min轴承寿命 （资料【5】P319 式13-5）故轴承寿命足

63、够。2轴二的设计校核轴二为中间传动轴，受扭矩与弯矩大，齿轮2、3、5都安装在轴二上，其中双联齿轮3-5与轴二用花键联接，轴采用40Cr调质处理做成实心轴。图4-6齿轮轴二图4-7轴二受力简图1.齿轮2的分度圆直径齿轮3的分度圆直径取分度圆压力角（资料【5】P198 式10-3）2.两端轴承所受径向载荷 图4-8轴二受力分析图 表6-4截面a-a处的弯矩扭矩载荷垂直面V水平面H支反力F弯矩总弯矩扭矩T图4-9轴二扭矩弯矩图从图中可知齿轮中心a-a截面为最危险截面。校核公式： （资料【5】P373 式15-5）由于是脉动循环应力取0.6W轴的抗弯截面系数。（资料【7】P143 式5.5）许用弯曲应

64、力，轴的材料为40Cr调质处理，查参考资料【5】P362 表15-1得轴的计算应力：轴承所受径向力;两端轴段选用轴承32312和32318。1. 32312轴承的基本额定负荷，基本参数 （资料【6】P127表15-1）取, 载荷系数（资料【5】P321 表13-6）轴承的径向载荷6.80KN 当量动载荷指数（资料【5】P319）轴承转速r/min轴承寿命（资料【5】P319 式13-5）故轴承32312寿命足够。2. 32318轴承的基本额定负荷，基本参数 （资料【6】P127表15-1）取, 载荷系数（资料【5】P321 表13-6）轴承的径向载荷 当量动载荷 指数（资料【5】P319）轴承

65、转速r/min轴承寿命（资料【5】P319 式13-5）故轴承32318寿命足够校核公式（资料【5】P110 表6-6）轴二所选花键基本参数类型：矩形花键设计合格规格由于工作时对中轴要求较高，轴二与齿轮2之间选用 A型平键联接轴径d=90mm查参考资料【5】表6-1取：齿宽键高根据轮毂取键长键的工作长度挤压面高度轴段转矩查参考资料【5】P106 表6-2取许用挤压应力校核挤压应力（资料【5】P106 表6-1）安全合格。键标记为3轴三的设计校核轴三为输出轴，轴所受扭矩大，通过平键装有齿轮6和齿轮4，采用40Cr空心齿轮轴其结构与受力分析如下：图4-10轴三 图4-11受力简图1.齿轮1的分度圆

66、直径取分度圆压力角（资料【5】P198 表10-3）2.两端轴承所受径向载荷图4-12轴二受力分析图表6-5截面a-a处的弯矩扭矩载荷垂直面V水平面H支反力F弯矩M总弯矩扭矩T T=3600Nm图4-13轴一扭矩弯矩图 从图中可知齿轮中心a-a截面为最危险截面。校核公式： （资料【5】P373 表15-5）由于是脉动循环应力取0.6W轴的抗弯截面系数。轴三为空心轴且a-a截面处有一个平键（资料【7】P143 式5.5）许用弯曲应力，轴的材料为40Cr调质处理，查参考资料【5】P362 表13-1得轴的计算应力：轴承所受径向力;输出轴两端轴段选用轴承32030和32926。32330轴承的基本额定负荷，基本参数：（见参考资料【7】P697）取, 载荷系数（见参考资料【5】P321 表13-6）轴承的径向载荷6.714KN当量动载荷指数（见参考资料【5】P319）轴承转速r/min轴承寿命 （资料【5】P319 式13-5）故轴承32030寿命足够。32926轴承的基本额定负荷基本参数 （见参考资料【7】P696表15-1）取, 载荷系数（见参考资料【5】P321 表13-6）轴承的径向载荷 当量动载荷 指数（资料【5】P319）轴承转速r/min轴承寿命（资料【5】P319 式13-5）故轴承32926寿命足够由于工作时对轴要求较高，轴三与齿轮4之间选用A型平键联接轴径d=130