动力头钻轴毕业设计

动力头钻轴毕业设计【篇一：水平定向钻机动力头装置设计毕业设计说明书】湘潭大学毕业设计说明书题目：非开挖水平定向钻机动力头装置设计学院：专学号：姓名：指导教师：完成日期：2014年5月28日目录摘要........................................................................................i第一章绪论-------------------------------------------41.1课题研究的背景及其意义--------------------------------------------41.2国内外研究情况--------------------------------------------------------51.3非开挖水平钻机的结构及工作原理--------------------------------61.4课题的研究--------------------------------------------------------------6第2章非开挖水平定向钻机动力头装置设计的方案------82.1动力头现阶段情况-----------------------------------------------------82.2动力头方案对比与选择-----------------------------------------------9第3章非开挖水平定向钻机动力头装置参数的确定-------133.1最大回拖力------------------------------------------------------------133.2最大回转扭矩---------------------------------------------------------133.3动力头零部件选型与设计------------------------------------------15第4章动力头的三维建模---------------------------------------------284.1动力头的三维建模--------------------------------------------------294.2动力头传动运动仿真现象........................................................28第5章总结-------------------------------------------33参考文献:----------------------------------------------34非开挖水平定向钻机动力头装置设计摘要非开挖水平定向钻机是完成地下管线铺设和修复的重要机械装置之一，在加大城市化建设的过程中起着不可替代的作用。在该钻机中，动力头起着重要性的作用，它是给钻机提供推进和回拖运动的机械传动执行结构，其性能直接影响整机的工作效率。本文基于非开挖水平钻机动力头进行结构设计，并对其进行三维建模与运动仿真。首先以非开挖水平钻机的背景和意义为入手点，介绍了研究该课题的必要性；接着通过对动力头不同结构的分析，选择出适合该课题的结构类型，并对内部结构进行选型和设计；采用传统的设计和强度校核方法，验证了设计的合理性；最后完成三维建模，并对模型进行整体装配，完成传动部分的运动仿真。本文研究的水平定向钻机，在设计和疲劳强度方面基本符合产品的要求。关键词：非开挖水平钻机；动力头；设计；三维建模trenchlesshorizontaldirectionaldrillheadunitdesignabstracttrenchlesshorizontaldirectionaldrillingiscompletedundergroundpipelinerepairandlaidoneoftheimportantmechanicaldevice,theapplicationoftrenchlesshorizontalrigsplaysanirreplaceableroleduringtheprocessofincreasingurbanization.trenchlesshorizontaldrillingrig,thepowerheadplaysaroleofimportance;itisthemechanicaldrivetotherigandimplementationstructuresprovidepropulsionanddragbacktotheaction,itsperformancedirectlyaffectstheefficiencyofthemachine.thepaperisbasedonthesefeaturesoftrenchlesshorizontaldrillheadforstructuredesign,andcarriesonthemodelinganddynamicsimulation.first,thispaperthroughthebackgroundandsignifc-anceoftrenchlesshorizontaldrillingrigsstartingpoint,introducesthenecessitytodothisproject;followedbyananalysisoftheinternalstructureofthedifferentpowerhead,choosetheappropriatetypeofstructureweneed,andcompletedtheselectionanddesignoftheinternalstructure;usingthetraditionalmethodofdesignandstrengthcheck,verifytherationalityofthedesign;finally,completeit’hispaper,intermsofdesignandfatiguestrengthaspectbasicallywiththerequirementofproductinourstudythehorizontaldirectionaldrilling.keywords:trenchlesshorizontaldrill;powerhead;design;3d-modeling.第一章绪论非开挖施工技术虽然距今已有近百年的历史,但其重大发展始于本世纪50年代,尤其是近十几年近年来,非开挖管线工程施工量已占全部地下管线工程的10%,个别地区如德国柏林市己达到40%左右我国非开挖技术的市场前景与现代化建设的进程密切相关,加速基础设施和基础工业的建设是最基本的前提,因此对石油管道!煤气管道!电力电缆管道!自来水以及污水管线等各种地下管线的需求可望在短期内内有较大幅度的增长,这为我国非开挖技术的发展提供了有利的条件,市场潜力巨大。目前,为了避开现有的密集管网系统,大城市管线埋深有加大的趋势,例如上海,北京等,有些管线的埋深已达10m左右开挖施工的成本随埋深的加大而提高,非开挖施工的优越性更为显著研究表明,当埋管深度超过4m时,开挖施工的成本开始高于非开挖施工的成本,此外,随着设备利用率的提高,施工经验的丰富,非开挖的施工的成本也会逐渐降低。此外,随着现代文明意识和环保意识的逐渐加强,开挖路面进行地下管线施工导致的社会问题!交通问题和污染问题已越来越受到人们的关注城市限制开挖施工的法规也己经陆续出台,其适用面将逐渐扩展,这对非开挖技术的推广应用无疑会产生极大的推动作用例如,为了保护城市道路,减少地下管线施工导致的交通堵塞,国务院于1996年10月1日公布的5城市道路管理条例6规定,新建道路5年内不准开挖;修复道路3年内不准开挖。综合社会效益!行业发展趋势!施工规范要求以及不断提高的水平定向钻进施工技术水平几个方面,可见对水平定向钻机的研究有着重要的实际应用意义。1.1课题研究的背景及其意义据调查，在2011年特大暴雨袭击了我国多个城市，暴雨过后，积水成涝，出现了“水漫金山”、“城市看海”、“地铁观水帘洞”等现象，然而造成这种现象的主要原因是城市排水管网建设滞后，排水管道老化。因此，为了保证城市化建设的顺利进行，地下管线（污水排水管道、煤气天然气管道、电力电缆管道）的修复和铺设尤为重要。然而传统的管线铺设方法是采用“挖槽埋管法”。所谓的“挖槽埋管法”是指通过使用挖沟机、反铲等设备或人工进行挖槽的开挖，其主要缺点是妨碍交通（堵塞、中断或改道）、破坏环境（绿化带、公园和花园）、影响市民生活和单位的正常工作、安全性差、综合施工成本高。并且“挖槽施工”给道路带来了潜在的安全隐患，给城市居民的生活带来了巨大的困扰。因此，很多大城市为了保证人民的正常出行生活，纷纷出台禁止在中心城区开挖施工的规定或行政命令，这给非开挖技术的产生提供了社会性的条件。非开挖技术（trenchlesstechnology）是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，在地表最小开挖量的条件下进行地下管线铺设、更换或修复作业的一种高科技新技术，国外叫做tt技术。它与传统的“挖槽埋管法”相比较，克服了传统施工方法中的缺点，提高了施工的效率，保证了居民生活和城市化规划的正常进行。实践证明，在大多数情况下，尤其是在繁华市区或管线的深度埋深时，非开挖施工是明挖施工很好的替代方法；在特殊情况下，例如穿越公路、铁路、河流、建筑物等时，该项施工方法更是一种经济可行的施工方法。并且该项技术符合了目前国家发展计划提出的“建立资源节约型和环境友好型社会”的要求。因而自其进入工程施工市场以来，便日益受到人们的青睐，取得了非常好的经济、社会效益。目前发达国家应用此项技术铺设管线的比例已占到9%—15%，我国更是以20%的速度在快速增长。非开挖水平定向钻机（horizontaldirectionaldriller,简称hdd）作为非开挖技术中的典型机械施工设备，具有节能环保、作业安全、施工准确度高、施工效率高、周期短，管线铺设长、埋深大等特点。因而逐步发展成一种最具活力的非开挖施工机械。它被广泛应用于穿越文物保护区、铁路、城市道路、江河、机场、森林保护区以及闹市区等进行供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线的修复和铺设中，适用于沙土、粘土、卵石等地质情况，在我国大部分地区的施工中都在运用，工作环境温度是-15℃—45℃。近年来，随着人们环保意识的逐渐增强，国家对节能环保技术的实施给与了很多的支持，特别是，在我们最为熟悉的西气东输、南水北调等国家发展战略和重大基础建设工程中，非开挖技术的引进发挥了巨大的实际作用，更加充分体现了国家对该技术的支持和基础设施的投入。2011年4月16—17日在武汉召开的第十五届中国国际非开挖技术研讨会，多个国家的专家都纷纷出席了这次研讨会，提出了他们对于这项技术的看法和发展，充分体现了国家对该项技术的支持。1.2国内外研究情况在国外，非开挖技术起始于20世纪70年代，80年代中期被人们逐渐接受和认可，在21世纪80年代成为发达国家的一种新型产业。据调查，目前国外大约有30多家非开挖水平钻机的制造商，主要集中在美国、日本、德国等几发达国家，生产厂家主要有威猛公司、沟神公司、奥格公司、凯斯公司等。它们生产的水平定向钻机产品规格齐全、品种较多、功能齐全，充分体现了以人为本的设计理念。具体表现在：中小型水平定向钻机采用橡胶履带底盘，减少对草坪和路面的损坏，钻杆自动装卸装置、减少操作者的劳动强度；对于大型设备则带有随车吊，便于钻杆的吊装，提高了工作效率[5]。动力头采用电液比控制技术和国【篇二：立式钻床多轴头架设计毕业论文】摘要本文是立式钻床用多轴头架设计，多轴头架各轴在圆周方向均布，固定式多轴头是根据一个典型法兰盘类零件而设计的，用于零件中大批量生产要求。多轴头架的设计参数来源于一般的加工工艺条件，以适应更广阔的加工范围。针对工厂里多孔钻削时，孔径一般较小，多在20mm左右，而且大部分是箱体、法兰盘等，箱体、法兰盘多为铸造件，材料是铸铁，也有个别的被加工零件的材料是低碳钢。根据这些工件的切削条件，可以确定多轴头架的工艺主参数。可以看出，改装后的多轴钻床，可以同时完成多个孔的钻、扩、铰等工序。工艺范围可以满足一般加工情况的孔类钻削要求。可调多轴头架可以起到提高生产效率、降低成本、提高孔系加工精度等作用。参照该调节原理可进行其他任意孔系加工装置的设计，还可以用于攻丝、扩、锪孔等加工装置。此外该装置具有结构简单、操作方便、应用范围广等特点，值得推广。关键词：立式钻床多轴头abstractthedesignofmultiplespindlesheadsfordrillingmachinewhosedrillsspindlesareadjustableorfixedareintroducedtheadjustablespindlesofthemultiplespindlesheadsarelocatedevenlyinthecircuitandcanbeadjustedsynchronismonthediameter’sdirectiontomeetthesmallscaleproductionneedsofthescrewholemanufactureforflangeplateparts.andthefixedmultiplespindlesheadsisdesignforthebigscaleproductionneedsofthescrewholemanufactureforflangeplateparts,itcan’tbeusedtomanufactureanotherfarts,becauseit’sspindledistanceisdesignedfortheonlypart.becauseoftheun-developmentinourmanufactureindustry,mostcompany’splantlackofthemachinetodrillmultipleholesatthesametime,andit’sawasteoffundingonthemanufacturingfacilitieswhichwillbelaidafterthepartsareproduced.sotheeconomicmultiplespindlesheadsenablethenormalcompanytodrillthemultipleholesinafastway.andsamecompanygainedtheeconomicperformancebythewayofreequipsthemachinetools.it’sthefactthatthereequippeddrillingmachinecansatisfytheprocessprecisionrequirement.sothedesignisfeasible.keywords:drillingmachineadjustablemultiplespindlesheads目录摘要..............................................................iabstract...........................................................ii第1章绪论.......................................................11.1组合机床的国内外现状.........................................11.1.1国内组合机床现状.........................................11.1.2国外组合机床现状.........................................31.2多轴钻床设计的目的............................................41.3多轴钻床的应用...............................................51.4立式钻床不同种类..............................................5第2章概述.......................................................72.1问题的提出....................................................72.2同行业概况....................................................72.3课题的意义....................................................7第3章总体方案设计.................................................83.1对工件进行工艺分析............................................83.1.1检查图纸的完整性和正确性..................................83.1.2分析工件的结构特点........................................83.1.3分析工件的材料及加工性能..................................83.1.4工件的生产批量............................................93.2确定工件的加工方法............................................93.3对被改装钻床的分析............................................93.4总体布局.....................................................10图3-2多轴头架总体布局...........................................103.5其他问题分析.................................................11第4章齿轮固定式三轴头架的结构设计................................124.1齿轮固定式三轴头架的传动原理及调整方法.......................124.2方案的工艺设计参数...........................................134.2.1z535钻床动力所允许的工况条件............................134.2.2确定用于钻削计算的极限值.................................164.3三轴头架的传动设计...........................................184.3.1齿轮的设计演算（参考《机械设计工程学i》）.................184.3.2轴承的校核计算...........................................224.3.3键的校核计算.............................................244.3.4螺栓的设计校核计算（参考〈〈机械设计工程学Ⅱ〉〉）...........244.3.5小轴的设计与校核..........................................26第5章润滑与密封..................................................30第6章结论......................................................31致谢.............................................................32参考文献...........................................................33第1章绪论众所周知，在现代机械制造业中，企业对专用机床有着广泛的需求。一般钻床劳动强度大，专用性能低，生产率不高且不能保证精度；而多轴专用钻床操纵方便、省力、容易掌握，不易发生操作错误和故障，不仅能减少工人的疲劳，保证工人和钻床的安全，还能提高钻床的生产率。1.1组合机床的国内外现状世界上第一台组合机床于1908年在美国问世，30年代后组合机床在世界各国得到迅速发展。至今，它已成为现代制造工程（尤其是箱体零件加工）的关键设备之一。现代制造工程从各个角度对组合机床提出了愈来愈高的要求，而组合机床也在不断吸取新技术成果而完善和发展。1.1.1国内组合机床现状我国加入wto以后，制造业所面临的机遇与挑战并存、组合机床行业企业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好势头，截至2005年4月份，组合机床行业企业仅组合机床一项，据不完全统计产量已达1000余台，产值达3.9个亿以上，较2004年同比增长了10%以上，另外组合机床行业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较去年年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。（1）行业企业产品结构的变化组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备，随着我国加入wto后与世界机床进一步接轨，组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年是企业生产情况来看，数控机床与加工中心的市场需求量在上升，而传统的钻、镗、铣组合机床则有下降趋势，中国机床工具工业学会的《机床工具行业企业主要经济指标报表》是统计数据显示，仅从几个全国大型重点企业生产情况看，2003年生产数控机床890台，产值16187万元，生产加工中心148台，产值5770万元；2004年生产数控机床985台，产值25838万元，生产加工中心159台，产值7099万元；而2005年，截至4月份，数控机床、加工中【篇三：振动回转岩芯钻机动力头毕业设计说明书】湖南科技大学毕业设计(论文)题作学专学目振动回转岩芯钻机动力头设计者院业号杨某某机电工程学院机械设计制造及其自动化0903010203郭勇指导教师二〇一三年五月二十六日摘要动力头是振动回转岩芯钻机的核心部件，其性能的好坏直接决定了整机性能的好坏，而国内外关于该动力头的设计理论和方法却很少见，因此对振动回转岩芯钻机动力头的设计理论和方法进行研究迫在眉睫。本文首先介绍了振动回转岩芯钻机动力头的工作原理，技术特点和发展状况及前景。然后确定振动回转岩芯钻机动力头的总体参数，在分析了振动回转岩芯钻机工况的基础上，应用土力学和流体力学建立了各工况下钻进阻力矩的完整数学模型，为振动回转岩芯钻机动力头的设计提供了理论依据。然后对振动回转岩芯钻机动力头关键部件的设计过程及校核进行了详细的说明。此动力头具有体积小，搬迁灵活，结构简单，安全性好，工作性能高，成本低，频率和振幅的可调性高，激振力足够大，平稳性高的特点。此动力头的设计对岩土钻掘工程技术的进步具有重要的意义。关键词：动力头；振动回转；岩芯钻机；液压马达abstractpowerheadisthecorecomponentofvibrationofrotarycoredrill,itsperformanceisgoodorbaddirectlydeterminetheoverallperformanceisgoodorbad,andthedesigntheoryandmethodaboutthepowerheadathomeandabroadareveryrare,sothev