GCPS—20型工程鉆機的設計[H]【4張圖紙】

喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請放心下載，================================== 【QQ：3278627871 可咨詢交流】 喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請放心下載，================================== 【QQ：3278627871 可咨詢交流】 喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請放心下載，================================== 【QQ：3278627871 可咨詢交流】

學生姓名 宋欣欣 班級 機教052 指導教師 牛愛青 論文（設計）題目 GCPS—20型工程鉆機的設計 目前已完成任務 1.制定畢業(yè)設計計劃； 2.查找相關文獻； 3.完成畢業(yè)論文開題報告； 4.確定了工程鉆機的結(jié)構(gòu)形式； 5.對總體結(jié)構(gòu)進行了初步的計算。 是否符合任務書要求進度：符合 尚需完成的任務 1 繼續(xù)對論文材料進行組織和整理； 2 按照論文提綱，有步驟有計劃的開展論文工作，存在問題要及時與老師溝通； 3 對已完成的論文內(nèi)容進行檢查審核，力求把問題降到最少； 4 到規(guī)定的時間完成論文初稿； 5 根據(jù)指導老師的指導意見和全部材料完成論文。 能否按期完成論文（設計）：能 存在問題和解決辦法 存 在 問 題 資料不足，對論文主題的研究不夠透徹，且相關的理論知識還不夠全面； 與指導老師的交流不夠充分。 擬 采 取 的 辦 法 繼續(xù)查找資料，加強對相關理論知識的理解和掌握。 指導教師簽 字 日期 年 月 日 教學院長（系主任） 意 見 簽字： 年 月 日 河南科技學院本科畢業(yè)論文（設計）中期進展情況檢查表 Virtual Manufacturing What is Virtual Manufacturring Virtual manufacturing(VM) is an integrated, synthetic manufacturing environment exercised to enhance all leveles of decision and control in a manufaceturing enterprise. VM can be described as a simulated model of the actual manufacturing setup which may or may not exist. It holds all the information relating to the process , the process control and management and product specific data. It is also possible to have part of the manufacturing plant be real and the other part virtual . Virtual manufacturing is the use of computer models and simulations of manufacturing process to aid in design and production of manufactured products. Lawrence Associate[1996], have identified three different types of Virtual Manufacturing paradigms that use Virtual Reality technology to provide the integrated environment. (1)Design-centered VM: provides designers with the tools to design products that meet design criteria such as design for X (2)Production-centered VM: provides the means develop and analyse alternative production the process plans; (3)Control-centered VM: allows the evaluation of product design, production plans, and control strategy and a means to iteratively to improve all of them through the simulation of the control process. What is the Significance of VM VM aims at providing an integrated environment for a number of isolated manufacturing technologies such as Computer Aided Design , Computer Aided Manufacturing, and Computer Aided Process Planning, thus allowing multiple users to concurrently carry out all or some of these functions without the need for being physically close to each other. For example, a process planning engineer and a manufacturing engineer can evaluate and provide feedback to a product designer, who may be physically located in another state or country, at the same time as the design is being conceived. Another important contribution of VM is Virtual Engerprise(VE). Lin et al[1995] defined a Virtual Enterprise as “rapidly configured multi-disciplinary network of small, process specific firms configured to meet a window of opportunity to design and produce a specific product.” Using this techonology, a group of people , or corporations can pool their expertise and resources and capitalize a market opportunity, by sharing informatiion in a VM environment. The principal advantage of this technology is its ability to provide a multi-media envirnoment , enhancing communication at all levels in a product’s life cycle. Application of VM Application of VM encompass the entire life cycle of a product. Reported developments include a virtual space decision support system by Imamura and Nomural[1994] at the Matsushita company in Japan. This system applied towards the marketing and sales of kitchen furniture, allows customers to experience a kitchen environment and evaluate alternatives and select the best combination according to preferences. Their preferences are stored as drawings and subsequently transferred to the company’s production facilities. Owen[1994] presented the work implemented at John Deere Company’s production facility, that used Virtual Manufacturing for the installation of an arc welding production system. The project involved using a Virtual 3-D environment for design, evaluation, and testing of the robotic production system. Part of the work was carried out at John Deere facility’s while part of it was done by Genesis System and Technomatrix Technologies. The VM approach helped shorten the design-to-manufacturing cycle-time. DuPont[1994] presented an overview of Virtual Reality applications, and reported about Virtual prototyping being carried out at the Coventty School of Art and Design. These virtual prototypes are constructed in a computer at the beginning of the design process and allow the designer to perform tests on the virtual prototype such as a car beforehand, by walking around or through the design, examine its performance on a virtual road , sit in the driver’s seat , and check view lines, etc. Also reported were VM applications such as the virtual concurrent design and assembly of a landing gear, and simulation of side-impact collision to test vehicle safety. Kim et al.[1994] also reported VR applications including the use of VM by designers at Boeing Aircraft Company for the ergonomic evaluation of their airplane designs for operation as well as maintenance. Another study used a VM environment to train robots. An operator’s movements were recognized, interpreted and stored in the form of robotic movement command. Shenai described the Virtual Wafer Fabrication(VWF) infratructure which provided an framework for the optimization of the key process and design variables in the development of application specific semi-conductor devices. Other application areas discussed in Larijani[1994] include machine-vision applications for diagnosis, fault detection , inspection and preventive maintenance, safety and maintenance training, ergonomic analysis. For example , new cab or shovel configurations for each Caterpillar moving equipment are tested by real drivers for possible imbalances while handling virtual bulldozers and turcks. 虛擬制造技術 什么是虛擬制造技術 虛擬制造是人們使用的一種高度集成化的、虛擬的生產(chǎn)環(huán)境，其目的是為了增強制造業(yè)的各種決策和控制力。在現(xiàn)實生活中，人們把虛擬制造技術描述成一個可存在或可不存在的實際生產(chǎn)機構(gòu)的仿真模型。該模型包含了所有與生產(chǎn)過程、生產(chǎn)過程控制管理和產(chǎn)品詳細數(shù)據(jù)有關的信息；同時它也可能包含部分實際上存在或不存在的有關生產(chǎn)企業(yè)的信息。虛擬制造技術通過使用計算機模型來模擬生產(chǎn)過程， 以達到產(chǎn)品設計與之招商有所幫助的目的。 1996年Lawrence Associate吧虛擬制造技術（該技術利用虛擬現(xiàn)實技術來提供集成環(huán)境的）分成3種不同的模式。 (1)以設計為中心的虛擬制造。該技術的特點是向設計者提供適當?shù)墓ぞ邅碓O計不同的產(chǎn)品。 (2)以生產(chǎn)為中心的虛擬制造。該技術的特點是向生產(chǎn)決策者提供一定的方法來分析、研究待選擇的生產(chǎn)加工計劃。 (3)以控制為中心的虛擬制造。該技術的特點是允許生產(chǎn)設計管理人員對產(chǎn)品設計、生產(chǎn)計劃和控制決策進行評估，同時也允許生產(chǎn)設計管理人員采用對控制過程進行摸你的方法對產(chǎn)品設計、生產(chǎn)計劃和控制覺車進行不斷的改進。 虛擬制造技術的意義 虛擬制造技術的目的是向許多獨立的制造技術提供一個集成化環(huán)境。這些技術包括計算機輔助設計、制造和過程規(guī)劃。在這個虛擬制造的成環(huán)境中，有多種應用目的的用戶無需將上述各技術緊密結(jié)合，就可完成部分甚至所有的任務。例如，一個生產(chǎn)過程的計劃工程師和一個制造工程師能夠?qū)ιa(chǎn)過程進行評估，并且可以將評估的結(jié)果反饋給住在異地的產(chǎn)品設計工程師，由他對產(chǎn)品進行改進設計。 虛擬制造技術的另外一個重要貢獻是虛擬企業(yè)。1995年Lin et al.把虛擬企業(yè)定義成快速構(gòu)造的小型專業(yè)公司的多學科聯(lián)合。構(gòu)造該企業(yè)的目的是完成某種專門產(chǎn)品的設計和生產(chǎn)。通過分享虛擬制造環(huán)境中的信息資源，許多人和公司借助該技術科共享它們之間的相關技術、資源和有利的市場機會。因此，虛擬制造技術的主要優(yōu)點是能夠向用戶提供一個擁有多種媒體的虛擬環(huán)境，加強了產(chǎn)品循環(huán)周期各個層次的信息交流。 虛擬制造技術的應用 在實際應用過程中，虛擬制造技術往往貫穿產(chǎn)品的整個生命周期，比如，1994年日本Matsushita公司的Imamura和Nomura的一項研究成果中包括了一個可視化的空間決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應用于廚具銷售領域。它首先允許顧客去感受某種廚房環(huán)境，然后由顧客對這些廚具進行比較，最后根據(jù)他們自己的喜好選擇出最好的組合。當然，這些顧客的喜好會被記錄起來，然后反饋給公司的生產(chǎn)機構(gòu)。 Owen在1994年向公眾介紹了John Deere公司生產(chǎn)部門所完成的一項研究成果，該成果利用虛擬制造技術實現(xiàn)了某種生產(chǎn)系統(tǒng)的安裝過程。該項成果包括運用虛擬三維技術來設計、 評估和測試機器人生產(chǎn)系統(tǒng)。在這項成果的研制過程中，有一些工作由John Deere公司完成的，而另外一些工作由Genesis系統(tǒng)和Technomatrix技術公司完成.此項虛擬制造技術的運用對于縮短該產(chǎn)品的設計-生產(chǎn)周期起了一定的作用。 1994年DuPont對虛擬現(xiàn)實技術的應用做了總的介紹，同時他對英國的Coventry藝術與設計學院完成的虛擬樣機進行了報道。這些虛擬樣機剛開始是在計算機中構(gòu)造完成的，這使得設計者可以在計算機上預先對它們（例如汽車）進行一些方面的測試。通過在計算機上運行這些虛擬樣機，設計者可以對汽車在虛擬道路上的行駛性能、駕駛員坐在駕駛室的舒適程度及其開車時的視野狀況等方面做一定的測試和檢查。另外，虛擬制造技術還可應用在虛擬并行設計，飛機起落架的虛擬裝配合和檢測汽車碰撞性能的仿真等方面。 Kim et al.在1994年也報道了一些虛擬現(xiàn)實技術運用的實例，其中包括波音飛機公司的設計師們利用虛擬制造技術對所設計的飛機在操作和維護方面所做的一些有關飛機對環(huán)境影響方面的評估。另一個有關虛擬現(xiàn)實技術的運用實例是利用虛擬制造技術的環(huán)境訓練機器人，即以機器人運動指令的形式對操作者的行為進行識別、解釋并最終儲存起來。Shennai描述了虛擬制造技術在膠片結(jié)構(gòu)制作方面的應用（該技術被稱為虛擬膠片構(gòu)造技術）。該技術為特殊半導體在研制過程中的主要工藝和設計變量的優(yōu)化提供了一定的方法。1994年Larijani還介紹了其他有關虛擬制造技術應用方面的實例，主要包括虛擬可視化技術在機器的故障診斷、故障檢測、檢查預防性維護、安全和維護培訓及環(huán)境分析設計方面的應用。比如，Caterpillar公司的每一輛汽車和推土機均由實際駕駛?cè)藛T通過在計算機上操作虛擬推土機和汽車，來檢測它們在實際運行過程中可能出現(xiàn)的不平衡的問題。 出處：趙運才﹒機電工程專業(yè)英語﹒北京大學出版社﹒2006 河南科技學院本科生畢業(yè)論文（設計）任務書 題目名稱：GCPS—20型工程鉆機的設計 學生姓名 宋欣欣 所學專業(yè) 機電技術教育 學號 20050314202 指導教師姓名 牛愛青 所學專業(yè) 農(nóng)機修造 職稱 高級實驗師 完成期限 2008年12月26 日至2008年12月21日 一、論文（設計）主要內(nèi)容及主要技術指標 1.主要內(nèi)容： GCPS—20型鉆機是一種復合式多功能鉆機，為適應我國深基礎工程和連續(xù)墻以及水利工程、橋梁工程的發(fā)展與需要，結(jié)合大口徑鉆機灌注樁和地下連續(xù)墻施工的特點，為解決在復雜地層、硬巖中成孔而研制，特別卵石層、基石、漂石層能大幅度提高施工效率，在各種成孔方法中是比較經(jīng)濟有效的方法。 2. 技術指標： 1.沖擊卷揚機 提升能力 （KN） 60 提升速度 （m/s） 0.4 .05 0.6 2. 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 (r/min) 13, 17, 21, 26, 42, 52 3. 主機動力型號(功率) YD280S 55 KW (1480 r/min ) 4. 鉆塔額定負載 (KN) 180 二、 畢業(yè)論文（設計）的基本要求 1.畢業(yè)設計報告：有400字左右的中英文摘要，正文后有20篇左右的參考文獻，其中正文中要引用5篇以上文獻，并注明文獻出處。 2.有不少于2000漢字的與本課題有關的外文翻譯資料。 3.畢業(yè)設計字數(shù)在20000字以上。 4.程序清單和圖紙。 5.作品及照片。 三、畢業(yè)論文（設計）進度安排 1.2008年12月16日-2008年12月21日，下達畢業(yè)設計任務書；寒假期間完成英文資料翻譯和開題報告。 2. 2009年2月16-2月27日（第1-2周），指導教師審核開題報告、設計方案和英文資料翻譯。 3. 2009年3月2日-4月24日（第3-10周），畢業(yè)設計單元部分設計。 4. 2009年4月20日-4月30日（第10-11周），畢業(yè)設計中期檢查。 5. 2009年5月4日-5月22日（第12-14周），設計仿真、程序調(diào)試、線路板制作調(diào)試， 整理、撰寫畢業(yè)設計報告。 6. 2009年5月25-6月5日（第15-16周）上交畢業(yè)設計報告，指導教師、評閱教師審查評閱設計報告，畢業(yè)設計答辯資格審查。畢業(yè)設計答辯，學生修改整理設計報告。 河南科技學院本科生畢業(yè)論文（設計）開題報告 題目名稱： GCPS—20型工程鉆機的設計 學生姓名 宋欣欣 專業(yè) 機電技術教育 學號 20050314202 指導教師姓名 牛愛青 所學專業(yè) 農(nóng)機修造 職稱 高級實驗師 完成期限 2009年 2月 16日至 2009年 2月27日 一、選題的目的意義 隨著國家4萬億基本建設的資金投入，由于大量基礎設施建設的需要，對工程鉆機技術的要求更高，鉆機不僅要具有高效性、環(huán)保性，更要具有復合性。通常使用的工程鉆機在工作時只有鉆進，但當遇到較為堅硬的巖石層。如卵石、灰?guī)r、花崗巖等巖石地層，就不得不改進鉆進方位，或另鉆它孔，為解決此問題在老師的指導下我設計這臺帶有沖擊鉆的多功能復合型鉆機，它可有效的解決上述問題，我相信這臺鉆機一定會有很廣闊的市場前景! 二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著全球經(jīng)濟的高速發(fā)展,各類建筑和工程施工的數(shù)量激增,工程難度日益加大,質(zhì)量要求越來越高,極大的推動了各類基礎處理施工技術的發(fā)展,尤其是近 20 年來,由于建筑的大型化和高層化,各種處理范圍廣,效率高,污染少,成本低的深基礎施工工法，如大型旋挖樁、地下連續(xù)墻、各種錨固、高壓旋噴、深層攪拌等已成為基礎工程施工的重要手段。而現(xiàn)有國產(chǎn)基礎施工設備效率低下,污染嚴重,不能適應新施工技術的要求,施工企業(yè)一直在大量進口該類設備。加大開發(fā)適合我國國情的新型基礎工程施工鉆機的力度,滿足市場急需,替代進口,是該類設備制造業(yè)的首要任務。 三、主要研究內(nèi)容 這臺鉆機設計為散裝式轉(zhuǎn)盤沖擊、回轉(zhuǎn)復合式多功能鉆機，適用于基礎工程和連續(xù)墻以及水利工程、鉆鑿高層建筑、橋梁、港口基礎樁孔的鉆進，也用于大口徑水井及其他工程孔的鉆，主要用于第四世紀地層及其卵石、灰?guī)r、花崗巖、漂石層等硬巖地層。 主要應用于建筑工程、水利工程、橋梁工程、礦井鉆進等領域。 四、畢業(yè)論文（設計）的研究方法或技術路線 首先查閱有關鉆機設計的相關資料， 了解鉆機的組成和鉆機設計的一般步驟，了解當前實際生產(chǎn)中鉆機的應用情況，確定零件加工工藝，根據(jù)零件工藝精度等要求，確定鉆機個主要結(jié)構(gòu)類型。根據(jù)機械設計手冊查閱確定鉆機相關參數(shù)，進行相關計算。按需要選用標準件和通用件型號，確定非標準件形狀、尺寸，根據(jù)參數(shù)選取電機設備。繪制鉆機裝配圖。 五、 主要參考文獻與資料 1.GPS——20型工程鉆機使用說明﹒ 上海金泰股份有限公司探礦機械廠，1998 2.成大先﹒機械設計手冊減（變）速速器·電機與電器﹒化學工業(yè)出版 社，2004 3.殷琨﹒發(fā)展中的沖擊回轉(zhuǎn)鉆進技術﹒探礦工程（第5期），1997 4.胡家秀﹒簡明機械零件設計使用手冊﹒機械工業(yè)出版社﹒1999 5.成大先﹒機械設計手冊聯(lián)接與緊固﹒化學工業(yè)出版社，2004 六、 指導教師審批意見 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　簽名： 年 月 日 工程鉆機的設計,學生姓名： 宋 欣 欣 所在院（系）： 機 電 學 院 所學專業(yè)： 機 電 技 術 教 育 導師姓名： 牛 愛 青,摘 要,以水平定向鉆機為背景，水平定向鉆機的主要結(jié)構(gòu)主要包括：底盤結(jié)構(gòu)、發(fā)動機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、動力頭結(jié)構(gòu)、鉆桿裝卸的結(jié)構(gòu)、虎鉗的結(jié)構(gòu)、錨固裝置的結(jié)構(gòu)、導向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 GCPS20型鉆機是一種復合式多功能鉆機，為適應我國深基礎工程和連續(xù)墻以及水利工程、橋梁工程的發(fā)展與需要，結(jié)合大口徑鉆機灌注樁和地下連續(xù)墻施工的特點，為解決在復雜地層、硬巖中成孔而研制，特別卵石層、基石、漂石層能大幅度提高施工效率，在各種成孔方法中是比較經(jīng)濟有效的方法。 鉆機是集回轉(zhuǎn)、沖擊鉆進工藝于一體的多功能復合型鉆機，用鉆盤回轉(zhuǎn)鉆進時可用于第四世紀覆蓋層，沖擊鉆進時可用于卵石、灰?guī)r、花崗巖等硬巖地層。 本鉆機的特點是結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，而且各種操作手柄布置合理，操作簡單，便于使用與維護。 關鍵詞： 水平定向鉆機 沖擊鉆進 變速箱 減速器,Abstract,Taking Horizontal Directional Drilling Rig as the background , The main structures of Horizontal Directional Drilling Rig mainly include: Chassis structure, engine systematic structure , power head structure , drilling rod structure , structure , anchor firm structure , guidance system , mud structure of system . The types GCPS-20 drill the machine is a kind of compound type multi-function drill the machine, in order to adapt the our country development and demands of the deep foundation and consecution wall and marine hydraulic engineering, the bridge engineering, combine the big caliber to drill the machine to infuse to note the stake and the characteristics of underground continuous wall construction, in order to solve to become the bore but research to manufacture in complicated geologic strata, hard rock, significant exaltation of ability of special egg stone layer, sill, the stone layer construction efficiency, is a more economic valid method in variously become the bore method. Drill the machine is to gather the turn-over and pound at to drill into the craft in the integral whole of multi-function and compound type drill the machine, can used for to overlay the layer the fourth century while using to turn the dish turn-over to drill into, can used for the hard rock geologic strata of egg stone, ash rock, graniteetc, while pounding at to drill into. Drill the characteristics of the machine originally is a structure simple, tightly packed, and various operation hand handle arrange reasonable ,operate in brief, easy to usage and support. Keyword: Horizontal Directional Drilling Rig The impact drill into gearbox speed reducer,第1章 緒 論,1.1 項目的研究意義 隨著西氣東輸、京滬高速鐵路等一批國家重點項目的陸續(xù)啟動,國家對基本建設的投入持續(xù)增長,對工程鉆機技術要求更高，鉆機不僅要具有高效性、環(huán)保性，更要具有復合性。通常使用的工程鉆機在工作時只有鉆進，當遇到較為堅硬的巖石層，如卵石、灰?guī)r、花崗巖等硬巖石地層，就不得不改變鉆進方位，或另鉆它孔，為解決此問題在老師的指導下我設計這臺帶有沖擊鉆的多功能復合型鉆機，它可有效的解決上述問題。我相信這臺鉆機一定會有很廣闊的市場前景! 1.2 國內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 隨著全球經(jīng)濟的高速發(fā)展,各類建筑和工程施工的數(shù)量激增,工程難度日益加大,質(zhì)量要求越來越高,極大的推動了各類基礎處理施工技術的發(fā)展,尤其是近 20 年來,由于建筑的大型化和高層化,各種處理范圍廣,效率高,污染少,成本低的深基礎施工工法，如大型旋挖樁、地下連續(xù)墻、各種錨固、高壓旋噴、深層攪拌等已成為基礎工程施工的重要手段。而現(xiàn)有國產(chǎn)基礎施工設備效率低下,污染嚴重,不能適應新施工技術的要求,施工企業(yè)一直在大量進口該類設備。加大開發(fā)適合我國國情的新型基礎工程施工鉆機的力度,滿足市場急需,替代進口,是該類設備制造業(yè)的首要任務。,1.3設計產(chǎn)品的用途和應用領域 這臺鉆機設計為散裝式轉(zhuǎn)盤沖擊、回轉(zhuǎn)復合式多功能鉆機，適用于基礎工程和連續(xù)墻以及水利工程、鉆鑿高層建筑、橋梁、港口基礎樁孔的鉆進，也用于大口徑水井及其他工程孔的鉆鑿，主要用于第四世紀地層及其卵石、灰?guī)r、花崗巖、漂石層等硬巖地層。 主要應用于建筑工程、水利工程、橋梁工程、礦井鉆進等領域。,第2章 鉆機的總體設計,2.1 總體布局設計 鉆機由底座、傳動裝置、減速器（分動箱）、主副卷揚機、沖擊卷揚機、轉(zhuǎn)盤、鉆塔、氣動系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、工具系統(tǒng)組成。 2.1.1傳動系統(tǒng) 電機的動力經(jīng)皮帶傳至變速器，變速器為一進三出結(jié)構(gòu)，一路輸出經(jīng)齒輪傳至主副卷揚機；一路輸出至減速器，經(jīng)由萬向軸傳至轉(zhuǎn)盤，供回轉(zhuǎn)鉆進；一路輸出經(jīng)鏈輪傳動沖擊卷揚機，供沖擊提升。 2.1.2氣動系統(tǒng) 空壓機輸出壓力氣，由空氣包至氣控箱，分兩路經(jīng)操縱閥控制，傳至沖擊卷揚機兩只氣胎離合器，完成沖擊提升及降落。 2.1.3電氣系統(tǒng) 控制電機啟動及關閉，為氣動系統(tǒng)提供電源控制，為操縱箱提供控制系統(tǒng)。 2.1.4工具系統(tǒng) 游動滑車、水龍頭、主動鉆桿、孔內(nèi)鉆桿、加重塊、刮刀鉆頭、墊叉組成回轉(zhuǎn)鉆進工具系統(tǒng)。游動滑車、水龍頭、孔內(nèi)鉆桿、沖擊排渣管、沖擊鉆頭、孔口導向工具、墊叉組成沖擊鉆進工具系統(tǒng)。,2.1.5各部件的功能 轉(zhuǎn)盤 轉(zhuǎn)盤用于驅(qū)動主動鉆桿及鉆具回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤系一級圓錐齒輪傳動機構(gòu)，通過大錐齒、轉(zhuǎn)臺、大、小補心驅(qū)動鉆桿工作。 減速器 減速器是進一步降低轉(zhuǎn)速、提高扭矩而設計的，有兩檔變速，由雙聯(lián)滑動齒輪實行。 變速箱 變速箱為二軸一級變速箱，有三擋變速，由單、雙聯(lián)齒輪滑移實現(xiàn)變速。變速箱內(nèi)有正、反轉(zhuǎn)裝置，由雙向牙嵌離合器實現(xiàn)，單向牙嵌離合器實現(xiàn)卷揚機離合。 主、付卷揚機 主、付卷揚機均為行星式卷揚機，靠制動行星輪來實現(xiàn)鉆具的提升。 底座 底座由滑臺、下座、油缸、孔口板組成，轉(zhuǎn)盤、卷揚機組固定于滑臺上，鉆塔固定于下座上，油缸一端固定于滑臺，另一端與孔口板相聯(lián)，油缸用于滑臺的后移和孔口板開合。 鉆塔 鉆塔用于懸掛游動滑車、水龍頭和提升器等提升設備，結(jié)構(gòu)形式為“n”型，鉆塔內(nèi)設有導向槽和主動鉆桿后置懸掛裝置。導向槽用于水龍頭導向，懸掛裝置用于換接鉆桿時主動鉆桿不落地。鉆塔起落由油缸完成。,,2.2 主要設計參數(shù) 1. 沖擊卷揚機 提升能力 （KN） 60 提升速度 （m / s） 0.4 .05 0.6 2. 沖擊行程 (m) 0.54 3. 沖擊次數(shù) (1/min) 614 4. 沖錘質(zhì)量 (kg) 30005000 5. 主、副卷揚機 提升能力 (單繩KN) 30 卷繩速度 (m) 0.45, 0.68, 1.13, 1.69 0.31, 0.46, 0.77, 1.15 6. 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 (r/min) 13, 17, 21, 26, 42, 52 7. 主機動力型號(功率) YD280S 55 KW (1480 r/min ) 8. 鉆塔額定負載 (KN) 180 9. 空壓機型號( 排量，壓力) UB 300500 （3.55 /min, 0.8 MP） 10. 配備砂石泵型號（型號） 6BS (180/h) 或8BS（340 /h） 11. 外型尺寸 （長X寬X高） 10000X2400X1700 12. 重量 主機重量 （t） 10.4 全套設備總重 （t） 28,第一個問題：電機確定,工程鉆機動力來源于電機，電機小了，無法達到設計要求，大了就會造成資源的浪費，應該選取多大功率的電機才合適呢？,第3章 電機確定根據(jù)現(xiàn)場需要，電機的選擇偏大些，加大儲備系數(shù)，這樣可以提高鉆進效率。,3.1 按鉆頭所需功率計算 設電機輸出實際功率為N。 N。1.2Nj 式中：N j鉆機所需功率 KW N j（N hN y）/ 式中: N h回轉(zhuǎn)鉆進所需功率 （KW） 效率 =0.8 N y油泵所需功率 （KW） N h=N1+N2+N3 式中: N1井底破碎巖石、土層所需功率 （KW） N2鉆頭與孔底摩擦所需功率 （KW） N3回轉(zhuǎn)鉆桿所需功率 （KW）,1. N h=N1+N2+N3的計算 N1= 其中： m---鉆頭切削刀數(shù) 取m=4 n---轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù) 鉆進時 =26 r/min h---轉(zhuǎn)進速度 試取h=0.8cm/min ---巖石抗壓強度 其值見表3-1 A---井底破碎環(huán)狀面積 A= 2. N 2=fen(R+r)/1944800 式中： f---鉆具與巖石之間的摩擦系數(shù) f=0.5,,,e---側(cè)摩擦系數(shù) e=1.1 R---鉆頭外圓半徑 R=200cm r---鉆頭內(nèi)孔半徑 r=0cm 3. N3= (當n<200r/min時) 式中： L---孔深 取L=8000mm d---鉆桿直徑 d=100mm ---沖洗液比重 =1.5 將上述參數(shù)及轉(zhuǎn)盤的不同轉(zhuǎn)速分別代入以上各式，所得值列表 32中。,,3.2 當鉆機進行沖擊鉆進時功率計算,沖擊卷揚機的提升能力為 60KN 提升速度 V（m / s） 0.4 0.5 0.6 所需功率 P=FV P (KW) 為 24 30 36 變速器的傳遞效率=0.8 所需電機的功率 P電=45KW 根據(jù)表3-2可知，鉆進時所需的最大功率為 51.59 KW,沖擊時，轉(zhuǎn)盤不工作，根據(jù)現(xiàn)場需要，電機的選擇偏大些，加大儲備系數(shù)，這樣可以提高鉆進效率。按鉆進時選擇電機 P=55KW。 通過查閱機械設計手冊，經(jīng)過計算，電機轉(zhuǎn)速 1480 r/min, 每天工作16 小時以上，則電機功率選為55KW,55KW電機實物圖如下圖所示：,第二個問題：帶輪選擇,有了動力就需要傳導機械能，帶輪在傳導能量的過程中起著至關重要的作用，那么應該選取何種類型的帶輪，選幾根呢？,第4章 帶輪選擇,軸轉(zhuǎn)速 793.8 r/min ,電機轉(zhuǎn)速 1480 r/min, 每天工作16 小時以上，=55KW 工作原理如圖4-1所示：,,1. 設計功率Pd = k A P電查：工況系數(shù)k A =1.6 Pd =1.655=88KW 2. 選定帶型 根據(jù)Pd =88KW n1 =1480 r/min 確定帶型為 C型 d d=200315mm 3. 傳動比 i= =1.86 （42） 4. 小帶輪直徑 =355 mm 大帶輪直徑 =355i = 661.88 mm 取 = 630 mm,,,,,,5. 軸的實際轉(zhuǎn)速 = （43） 由式（43）得： = =825.6 r/min 6. 帶速 V = （44） 由式（44）得： V = = 27.5 m/s 7. 初定軸間距,,,,,,,,,a0= 1500 mm 8. 所需基準長度 Ld0= 2a0+ （ + ）+ （45） 由式（45）得： =21500 + =4565.4 mm 查取 =4500 mm,,,,,,,,,9.實際軸間距 （46） 取 =1467.3 mm 10. 小帶輪包角 = - = （47） 11.單根V帶基本額定功率 由 = 200 mm 和 =1480 r/min 查得C型帶 =14012 KW,,,,,,,,,,,,,12. V帶的根數(shù) Z = （48） 小帶輪包角修正系數(shù) = 0.96 帶長修正系數(shù) = 1.04 由式（48） 取 Z= 6根,,,,,,,,Z,Z,13. 單根V帶預緊力 （49） m 帶的每米質(zhì)量 m= 0.3 由式（49）: = 654.65 N,,,,,經(jīng)過計算 確定帶型為 C型 d d=200315mm 小帶輪直徑 dd1=355 mm 大帶輪直徑dd2 =630 mm V帶的根數(shù) 取 Z= 6根 單根V帶預緊力F0 = 654.65 N,實物圖如圖4.3所示：,第5章 變速箱的設計與計算,5.1 變 速 箱 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 變速箱為二軸一級變速箱，有三擋變速，由單、雙聯(lián)齒輪滑移實現(xiàn)變速。變速箱內(nèi)有正、反轉(zhuǎn)裝置，由雙向牙嵌離合器實現(xiàn)，單向牙嵌離合器實現(xiàn)卷揚機離合。 5.2 結(jié) 構(gòu) 計 算 5.3 錐 齒 輪 計 算 5.4 齒 輪 校 驗 5.5 變 速 箱 軸 的 計 算 5.6 軸 的 校 核,,,,由于時間原因，其余問題不再贅述， 在此僅對變速箱軸的計算進行探討。 前邊兩個問題都是確定具體類型，第三個問題解決一個范圍問題，變速箱的軸對于速度變化有不可或缺的作用，那么軸的直徑至少要多大才能保證其正常的運轉(zhuǎn)而不至于失效呢？,5.5 變 速 箱 軸 的 計 算,公式 （512） 式中 d軸的最小直徑 mm T軸傳遞的額定轉(zhuǎn)矩 軸的許用轉(zhuǎn)應力 軸的材料為 40Cr，查取 = 4052 取 =40,,,,,,,5.4.1 一軸 由轉(zhuǎn)速 功率 P=55KW，確定軸的最小直徑， 由式（512）得：軸最小直徑為: 一軸為矩形花鍵軸傳動，查手冊取d=46 mm 矩形花鍵軸為：,,,,,,5.4.2二軸 由最低轉(zhuǎn)速為: 由式（512）得：軸最小直徑為： 二軸為矩形花鍵軸傳動，查手冊取d=72mm 矩形花鍵軸為：,,,,,,5.4.3 三軸 在設計過程中二軸與三軸的轉(zhuǎn)速相同，故兩軸的最小軸徑相等， 三軸的最小軸徑為 ：,,,第6章 鉆機其余部分零件的選擇,6.1 聯(lián)軸器的選擇 通過計算，查取下表， 選擇聯(lián)軸器為： SWP-B200型（JB/T3241-2004）,實物圖如下圖圖,6.2 減速器齒輪安排 輸入轉(zhuǎn)速為（r/min）：167、261、519 輸出轉(zhuǎn)速為（r/min）：65、85、105、130、210、260 具體數(shù)據(jù)詳見說明書，在此不再贅述！,結(jié) 論,目前，我國加大基礎設施建設，工程建設機械市場前景愈來愈廣闊，需求量越來越大，工程鉆機作為建設機械中維護地基的主要機械，市場需求亦相應的大量增加。這是本設計的主要產(chǎn)生原因之一。 我所做的GCPS-20型鉆機設計是在GPS-20型鉆機的基礎上改進的，專門用于建設施工的專門鉆機。產(chǎn)品的目的在于以最低的成本，實現(xiàn)產(chǎn)品必要的功能，從而達到用戶滿意，增加制造企業(yè)和用戶的經(jīng)濟效益，將價值工程運用到工程鉆機設計中，從分析產(chǎn)品的功能出發(fā)，然后分析產(chǎn)品的成本，進行功能與成本比較，從而判斷產(chǎn)品的價值，使工程鉆機動性價比更高。 此鉆機主要用于深基礎工程和連續(xù)墻以及水利工程、橋梁工程的發(fā)展與需要，結(jié)合大口徑鉆機灌注樁和地下連續(xù)墻施工的特點，為解決在復雜地層、硬巖中成孔而研制，在設計中盡可能的簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。,本鉆機利用國內(nèi)外先進技術和成功經(jīng)驗，結(jié)合我國國情和鉆機的具體使用要求。力求簡單和適用，采用純機械系統(tǒng)盡可能地利用最少的液壓元件來實現(xiàn)鉆機所具備的各種動作。這樣，能夠降低故障發(fā)生概率，提高能量利用率和鉆機的可靠性，降低工人勞動強度。 該鉆機的優(yōu)點為：為適應野外各種鉆探作業(yè)，該鉆機可采用柴油機或電動機驅(qū)動；原動機、變速箱、傳動箱分體式設計，便于拆卸、安裝、移動和運輸。由于該鉆機結(jié)構(gòu)簡單無論是使用還是維修在費用方面都是十分經(jīng)濟的。 在市場前景廣闊和成本降低的措施下，本設計可以達到預期的目的，具有開發(fā)價值。,致 謝,四年的大學生活即將結(jié)束，在這四年里我學會了不少的東西，無論在學習上、生活中、思想上都有很大的轉(zhuǎn)變，從一開始帶著家人的殷切希望，懷著充實自我，掌握一技之長，為以后找工作，實現(xiàn)自己的人生價值的目標作努力，到最后找工作進一步接觸社會，學到一些從理論上學不到東西，增加了許多經(jīng)驗，這一切的成果都離不開眾多可敬師長諄諄教導、不厭其煩的耐心講解傳授，以及許多同學、朋友的坦誠相見、砥勵共勉；加上自己對本專業(yè)有一定的興趣，特別是在畢業(yè)設計期間，大家更是同心努力希望自己把設計搞好，因為這是四年大學生活最后的收尾工作，它是我們平時對我們所學的課程理解，接受能力，熟知程度，以及記憶能力的一個體現(xiàn)。在這四年中，從基礎課到專業(yè)課四五十門，但這都是零散的，成塊吸收，而最終的畢業(yè)設計就是把這些零散、成塊的知識有條理、系統(tǒng)化，綜合運用。達到檢驗所學程度的目的，既是對綜合運用知識的能力的培養(yǎng)，又是為將來走上工作崗位的做的一次實戰(zhàn)模擬。,參考文獻,濮良貴紀明剛機械設計（第八版）高等教育出版社，2007 趙運才機電工程專業(yè)英語北京大學出版社2006 施平機械工程專業(yè)英語（第八版）哈爾濱工程大學出版社，2007 胡家秀簡明機械零件設計使用手冊機械工業(yè)出版社1999 現(xiàn)代機械傳動手冊編輯委員會現(xiàn)代機械傳動手冊2001 王世剛張春宜，徐起賀機械設計實踐哈爾濱工程大學出版社，2001 王憲軍趙存友機械設計哈爾濱工程大學出版社，2002 王知行劉廷榮機械原理高等教育出版社，2007 成大先機械設計手冊減（變）速速器電機與電器化學工業(yè)出版 社，2004 成大先機械設計手冊聯(lián)接與緊固化學工業(yè)出版社，2004,GPS20型工程鉆機使用說明 上海金泰股份有限公司探礦機械廠 王隆太先進制造技術機械工業(yè)出版社，2003 陳鐵鳴機械設計哈爾濱工業(yè)大學出版社，2002 王文斌機械設計手冊（新版）機械工業(yè)出版社，2004 卜炎中國機械設計大典江西科學技術出版社，2002 殷琨發(fā)展中的沖擊回轉(zhuǎn)鉆進技術探礦工程（第5期），1997 李華機械制造技術機械工業(yè)出版社，1997 張躍峰，陳通編著AutoCAD2006入門與提高第1版，北京：清華大學出版社2006,