看使用环境有铸锻等先加工成饼状，然后插齿机或带齿加工等
齿轮的加工从原理上分两大方法： 1、仿形法是用与齿轮齿槽形状相同的圆盘铣刀或指状铣刀在铣床上进行加工。 2、范成法也叫展成法，它是利用齿轮的啮合原理来切削轮齿齿廓的。这种方法加工齿轮精度较高，是目前轮齿加工的主要方法。范成法种类很多，有插齿、滚齿、剃齿、磨齿等，其中最常用的是插齿和滚齿，剃齿和磨齿则用于精度和光洁度要求较高的场合。
齿轮加工的方法一种是成形法,就是利用与被切齿槽形状完全相符的成形铣刀切出齿形的方法,如铣齿；另一种是展成法,它是利用刀具与被动齿轮的相互啮合运动而切出齿形的加工方法,如滚齿和插齿（用滚刀和插刀进行示范）.下面介绍用铣床加工齿轮的方法.圆柱直齿轮可以在卧式铣床上用盘状铣刀或立式铣床上用指状铣刀进行切削加工.现以在卧式铣床上加一只z=16(即齿数为16),m=2(即模数为2)的圆柱直齿轮为例,介绍齿轮的铣削加工过程.1.检查齿坯尺寸主要检查齿顶圆直径,便于在调整切削深度时,根据实际齿顶圆直径予以增减,保证分度圆齿厚的正确.2.齿坏装夹和校正正齿轮有轴类齿坏和盘类坯.如果是轴类齿坯,一端可以直接由分度头的三爪卡盘夹住,另一端由尾座顶尖顶紧即可；如果是盘类齿坯,首先把齿坯套在心轴上,心轴一端夹在分度头三爪卡盘上,另一端由尾顶尖顶紧即可.校正齿坯很重要.首先校正圆度,如果圆度不好,会影响分度圆齿厚尺寸；再校正直线度,即分度头三爪卡盘的中心与尾座顶尖中心的连线一定要与工作台纵向走刀方向平行,否则铣出来的齿是斜的；最后校正高低,即分度头三爪卡盘的中心至工作台面距离与尾座顶尖中心至工作台面距离应一致,如果高低尺寸超差,铣出来的齿就有深浅.齿加工精度分析：轴齿精度主要和运动精度、平稳性精度、接触精度有关.滚齿加工中用控制公法线长度和齿圈径跳来保证运动精度；用控制齿形误差和基节偏差来保证工作平稳性精度,用控制齿向误差来保证接触精度.下面对滚齿加工中易出现的几种误差原因进行分析：齿圈径向跳齿圈径向跳齿圈径向跳齿圈径向跳动误差动误差动误差动误差(即几何偏心即几何偏心即几何偏心即几何偏心)齿圈径向跳动是指在齿轮一转范围内,测头在齿槽内或轮齿上,与齿高中部双面接触,测头相对于轮齿轴线的最大变动量.也是轮齿齿圈相对于轴中心线的偏心,这种偏心是由于在安装零件时,零件的两中心孔与工作台的回转中心安装不重合或偏差太大而引起.或因顶尖和顶尖孔制造不良,使定位面接触不好造成偏心,所以齿圈径跳主要应从以上原因分析解决.滚齿是用展成法原理加工齿轮的,从刀具到齿坯间的分齿传动链要按一定的传动比关系保持运动的精确性.但是这些传动链是由一系列传动元件组成的.它们的制造和装配误差在传递运动过程中必然要集中反映到传动链的末端零件上,产生相对运动的不均匀性,影响轮齿的加工精度.公法线长度变动是反映齿轮牙齿分布不均匀的最大误差,这个误差主要是滚齿机工作台蜗轮副回转精度不均匀造成的,还有滚齿机工作台圆形导轨磨损、分度蜗轮与工作台圆形导轨不同轴造成,再者分齿挂轮齿面有严重磕碰或挂轮时咬合太松或太紧也会影响公法线变动超差.如需要齿轮加工,蜗轮蜗杆加工,齿条,链轮,同步带轮,尼龙齿轮等减速机配件加工,可以来图纸或实样咨询,国产进口都可加工.更多相关的产品蜗轮蜗杆,齿轮加工,减速机配件加工,微型摆线针轮减速机,齿轮换向器,蜗轮减速机,丝杆升降机,齿轮马达,无级变速机,精密行星减速机,斜齿轮硬齿面减速机,螺旋锥齿轮减速机的参数请联系上海诺广公司,我们将为你提供完美的服务.
齿形有多种形式，其中以渐开线齿形最为常见。渐开线齿形常用的加工方法有两大类，即成形法和展成法。1.铣齿采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工，铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。此种方法加工效率和加工精度均较低，仅适用于单件小批生产。2.成形磨齿也属于成形法加工，因砂轮不易修整，使用较少。3.滚齿属于展成法加工，其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。齿轮滚刀的原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮，因齿数很少（通常齿数z = 1），牙齿很长，绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆，再经过开槽和铲齿，便成为了具有切削刃和后角的滚刀。4.剃齿在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动，借助于两者之间的相对滑移，从齿面上剃下很细的切屑，以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿，用以改善齿面接触区位置。5.插齿插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。插齿时，插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合。插齿刀的往复运动是插齿的主运动，而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。再来一张原理图。6.展成法磨齿展成法磨齿的切削运动与滚齿相似，是一种齿形精加工方法，特别是对于淬硬齿轮，往往是唯一的精加工方法。展成法磨齿可以采用蜗杆砂轮磨削，也可以采用锥形砂轮或碟形砂轮磨削。
主要零件加工
仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1） 工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。（2） 原始数据：滚筒圆周力F=；带速V=；滚筒直径D=220mm。运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件，选用 Y系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率：（1）传动装置的总效率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=××××(2)电机所需的工作功率：Pd=FV/1000η总=1700××、确定电动机转速：滚筒轴的工作转速：Nw=60×1000V/πD=60×1000×π×220=根据【2】表中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表查出有三种适用的电动机型号、如下表方案 电动机型号 额定功率 电动机转速（r/min） 传动装置的传动比KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮1 Y132s-6 3 1000 960 3 Y100l2-4 3 1500 1420 3 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y100l2-4。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/、分配各级传动比（1） 取i带=3（2） ∵i总=i齿×i 带π∴i齿=i总/i带=四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=nm/i带=1420/3=(r/min)nII=nI/i齿=(r/min)滚筒nw=nII=(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）PI=Pd×η带=××η轴承×η齿轮=××、 计算各轴转矩Td=×入/n1 = =入/n2=五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算（1） 选择普通V带截型由课本[1]P189表10-8得：kA= P=×据PC=和n1=由课本[1]P189图10-12得：选用A型V带（2） 确定带轮基准直径，并验算带速由[1]课本P190表10-9，取dd1=95mm>dmin=75dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×()= mm由课本[1]P190表10-9，取dd2=280带速V：V=πdd1n1/60×1000=π×95×1420/60×1000=在5~25m/s范围内，带速合适。（3） 确定带长和中心距初定中心距a0=500mmLd=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=2×500+(95+280)+(280-95)2/4×450=根据课本[1]表（10-6）选取相近的Ld=1600mm确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+()/2=497mm(4) 验算小带轮包角α1= ×(dd2-dd1)/a=×(280-95)/497=>1200（适用）（5） 确定带的根数单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查课本图10-9得 P1=≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得 △P1=查[1]表10-3，得Kα=；查[1]表10-4得 KL= PC/[(P1+△P1)KαKL]=[() ××]= (取3根)(6) 计算轴上压力由课本[1]表10-5查得q=，由课本式（10-20）单根V带的初拉力：F0=500PC/ZV[（α）-1]+qV2=[()]+ =则作用在轴承的压力FQFQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×()=、齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8，选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度260HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS；精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度。(2)按齿面接触疲劳强度设计由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3确定有关参数如下：传动比i齿=取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1= ×20=取z2=78由课本表6-12取φd=(3)转矩T1T1=×106×P1/n1=×106×(4)载荷系数k : 取k=(5)许用接触应力[σH][σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得：σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，由公式N=60njtn 计算N1=60××10×300×18= /×108查[1]课本图6-38中曲线1，得 ZN1=1 ZN2=按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=故得：d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3=模数：m=d1/Z1=取课本[1]P79标准模数第一数列上的值，m=(6)校核齿根弯曲疲劳强度σ bb=2KT1YFS/bmd1确定有关参数和系数分度圆直径：d1=mZ1=×20mm=50mmd2=mZ2=×78mm=195mm齿宽：b=φdd1=×50mm=55mm取b2=55mm b1=60mm(7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得：YFS1=(8)许用弯曲应力[σbb]根据课本[1]P116：[σbb]= σbblim YN/SFmin由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为： σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN：YN1=1 YN2=1弯曲疲劳的最小安全系数SFmin ：按一般可靠性要求，取SFmin =1计算得弯曲疲劳许用应力为[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa校核计算σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=< [σbb1]σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=< [σbb2]故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)计算齿轮传动的中心矩aa=(d1+d2)/2= (50+195)/2=(10)计算齿轮的圆周速度V计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=××50/60×1000=因为V＜6m/s，故取8级精度合适．六、轴的设计计算从动轴设计1、选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢，调质处理。查[2]表13-1可知：σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：d≥C查[2]表13-5可得，45钢取C=118则d≥118×()1/3mm=考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取d=35mm3、齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩：T=×106P/n=×106× N齿轮作用力：圆周力：Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N径向力：Fr=Fttan200=2036×tan200=741N4、轴的结构设计轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图。（1）、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器，查[2]表可得联轴器的型号为HL3联轴器：35×82 GB5014-85（2）、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位（3）、确定各段轴的直径将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配（如图），考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=40mm齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴处d3应大于d2，取d3=4 5mm，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=50mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.(4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径d5=52mm.(5）确定轴各段直径和长度Ⅰ段：d1=35mm 长度取L1=50mmII段:d2=40mm初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm,宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：L2=（2+20+19+55）=96mmIII段直径d3=45mmL3=L1-L=50-2=48mmⅣ段直径d4=50mm长度与右面的套筒相同，即L4=20mmⅤ段直径d5=52mm. 长度L5=19mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm(6)按弯矩复合强度计算①求分度圆直径：已知d1=195mm②求转矩：已知T2=③求圆周力：Ft根据课本P127（6-34）式得Ft=2T2/d2=2×④求径向力Fr根据课本P127（6-35）式得Fr=Ft?tanα=×tan200=⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=48mm(1)绘制轴受力简图（如图a）（2）绘制垂直面弯矩图（如图b）轴承支反力：FAY=FBY=Fr/2=由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1=FAyL/2=×96÷2=截面C在水平面上弯矩为：MC2=FAZL/2=×96÷2=(4)绘制合弯矩图（如图d）MC=(MC12+MC22)1/2=（)1/2=(5)绘制扭矩图（如图e）转矩：T=×（P2/n2）×106=(6)绘制当量弯矩图（如图f）转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化，取α=，截面C处的当量弯矩：Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[(×)2]1/2=(7)校核危险截面C的强度由式（6-3）σe=×453=< [σ-1]b=60MPa∴该轴强度足够。主动轴的设计1、选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢，调质处理。查[2]表13-1可知：σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知：[σb+1]bb=215Mpa[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：d≥C查[2]表13-5可得，45钢取C=118则d≥118×()1/3mm=考虑键槽的影响以系列标准，取d=22mm3、齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩：T=×106P/n=×106× N齿轮作用力：圆周力：Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N径向力：Fr=Fttan200=2130×tan200=775N确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，4 确定轴的各段直径和长度初选用6206深沟球轴承，其内径为30mm,宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长36mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。(2)按弯扭复合强度计算①求分度圆直径：已知d2=50mm②求转矩：已知T=③求圆周力Ft：根据课本P127（6-34）式得Ft=2T3/d2=2×④求径向力Fr根据课本P127（6-35）式得Fr=Ft?tanα=×⑤∵两轴承对称∴LA=LB=50mm(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZFAX=FBY=Fr/2=(2) 截面C在垂直面弯矩为MC1=FAxL/2=×100/2=19N?m(3)截面C在水平面弯矩为MC2=FAZL/2=×100/2=(4)计算合成弯矩MC=（MC12+MC22）1/2=（192+）1/2=(5)计算当量弯矩：根据课本P235得α=[MC2+(αT)2]1/2=[(×)2]1/2=(6)校核危险截面C的强度由式（10-3）σe=Mec/（）=(×303)=<[σ-1]b=60Mpa∴此轴强度足够（7） 滚动轴承的选择及校核计算一从动轴上的轴承根据根据条件，轴承预计寿命L'h=10×300×16=48000h(1)由初选的轴承的型号为: 6209,查[1]表14-19可知:d=55mm,外径D=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷C=, 基本静载荷CO=,查[2]表可知极限转速9000r/min（1）已知nII=(r/min)两轴承径向反力：FR1=FR2=1083N根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力FS= 则FS1=FS2=(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N(3)求系数x、yFA1/FR1=682N/1038N = =根据课本P265表（14-14）得e=
我当年毕业的时候就是做的这个设计，你看看是这个吗 图纸我都有的。塑料齿轮模具设计及其型腔仿真加工摘 要：本课题来源于盐城羽佳塑业，任务是塑料齿轮模具设计及其型腔仿真加工.注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是将双联齿轮作为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。本设计对双联齿轮进行的注塑模设计，利用proe软件对塑件进行了实体造型，对塑件结构进行了工艺分析。明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。 最后用mastercam仿真加工型腔。本课题通过对双联齿轮杯的注射模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。关键词：塑料模具；注射成型；模具设计；The design of gear plastic injection mold and cavity simulation processingAbstract: The subjects come from the Yujia Plastic Corporation. Task is what the design of gear plastic injection mold and cavity simulation processing. Plastic injection molding molding is an important method, which is primarily applicable to thermoplastic plastic molding, Molding can be a complex shape of precision plastic parts. To study the topic ,we make double-gear the design model, make the injection mold-related knowledge the basis for elaborate plastic injection mold design the designment we design double-gear with the injection mold design, using software proe to plastic parts to solid modeling, and making technics analysis to the structure of Plastic Parts for the definite the design,and identify the injection molding process as well as some specific details of the calculation and structure of such a design can be used to ensure reliable Die work ,to ensure cooperation with the other parts of the tie. Finally，simulation processing cavity with mastercam .we have consolidated and deepened the learning, gain a satisfied result, achieve the desired design intent through the process of double-gear mold words : Plastic mold; Injection molding; Mold design;目 录1 前言 12 模具总体设计 制品的分析 模具总体方案设计 注射机的选择 型腔数的确定 型腔的布局 分型面的确定 浇注系统设计 浇口的形式 流道、主流道衬套及定位环的设计 冷料井的设计 冷却系统的设计 模架的选择 导柱、导套的选择 导柱的选择 导套的选择 顶杆设计 复位杆 锁模力的校核 开模行程的校核 总装配图及三维造型图 总装配图 模具的三维造型图 173工艺分析及仿真加工 模具的注塑工艺分析 模具成型件制造工艺与加工工序 模具成型件制造工艺 模具成型件的加工工艺 数控仿真 204结论 25参考文献 26致谢 27附录
浅谈齿轮强度设计几个问题的探讨论文
0 引言
齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一。公元前300 多年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中，就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。17 世纪末到18 世纪初，人们开始对齿轮的强度问题进行研究。欧洲工业革命以后，齿轮技术得到高速发展，齿轮传动在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。齿轮设计成为机械设计中重要的设计内容之一。目前国际上比较常见的有关齿轮强度设计公式，除了我国的国家标准( GB) 有关齿轮强度的计算方法以外主要有: 国际标准化组织( ISO) 计算方法; 美国齿轮制造商协会( AGMA) 标准计算方法;德国工业标准( DIN) 计算方法; 日本齿轮工业会( JGMA)计算方法; 英国BS 计算方法等。作者在从事机械设计特别对齿轮设计的教学中，发现不少地方的知识点描述比较简单，不容易理解，为此，在文中对齿轮设计的几个问题如齿轮的失效方式、齿轮强度设计的历史、现状进行了深入分析，探讨我国齿轮强度设计的历史来源以及在齿轮设计中的一些困惑。通过深入的分析，有助于大家更好地理解齿轮设计公式的意义和来龙去脉。
1 齿轮失效方式的探讨
齿轮在传动过程中会出现各种形式的失效，甚至丧失传动能力。齿轮传动的失效方式与齿轮的材料、热处理方式、润滑条件、载荷大小、载荷变化规律以及转动速度等有关。人们对齿轮失效的认识是一个发展的过程。18 世纪中叶人们就开始对齿轮的失效进行研究。对齿轮摩擦磨损、点蚀形成和齿面胶合有了初步的认识。1928 年，白金汉发表了有关齿轮磨损的论文，并将齿面失效分为点蚀、磨粒磨损、胶合、剥落、擦伤和咬死等6 种失效形式。1939 年，Rideout 将齿轮损伤分为正常磨损、点蚀、剥落、胶合、擦伤、切伤、滚轧和锤击等8 种形式。1953 年Borsoff 和Sorem 将齿轮损伤分为6 类。1967 年尼曼根据大量试验，对渐开线齿轮的4 种失效形式画出了承载能力的限制关系图，并指出当齿轮转速较低时，影响软齿面齿轮承载能力的主要因素是点蚀，影响硬齿面齿轮承载能力的是断齿; 而对于高速重载传动齿轮，影响因素往往是胶合。自上世纪50 年代以来，一些国家以标准的形式对齿轮损伤形式进行分类，对名词术语、表现特征、引发原因等都有规定。如1951 年美国将齿轮损伤分为两大类，一类是齿面损坏，包括磨损、塑性变形、胶合、表面疲劳等，另一类是轮齿的折断。前一大类齿面损坏是齿轮作为高副由于摩擦学原因而引起的表面损伤; 后一大类轮齿的折断是轮齿作为受力构件由于体积强度不够而发生的破坏。1968 年奥地利国家标准规定了齿轮损伤的名词术语。
1983 年，我国颁布了齿轮轮齿损伤的术语、特征和原因国家标准( GB /T3481 - 83) ，将齿轮损伤形式分为5 大类，即磨损、齿面疲劳( 包括点蚀和剥落) 、塑性变形、轮齿折断和其他损伤，共26 种失效形式。1997 年，我国颁布了对GB/T3481 - 1983 修订的GB/T3481 -1997 国家标准。目前我国在大多数的机械设计教材和机械设计手册中齿轮失效方式都进行了简化，一般分为5 大类，即轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损和塑性变形。
2 齿轮强度设计的探讨
2. 1 轮齿弯曲强度计算
1785 年，英国瓦特提出了齿根弯曲强度的计算方法，把轮齿看成为矩形截面的板状悬臂梁，随后出现多种弯曲强度计算公式。1893年，路易斯发表了轮齿弯曲强度计算式，而且用内切抛物线法找齿轮的危险截面，这一方法称为“抛物线法”[12]，如图1 所示。路易斯以载荷作用于齿顶推导出齿根弯曲应力公式，但是对于重合度大于1 小于2 的齿轮传动，理论上只有当单对齿啮合时，载荷才全部由一个齿承受。对于重合度大于2 小于3 的足够精密的齿轮，因为同时有2 对以上的齿轮在啮合，其最大弯曲应力的作用点要低。
在此之后，又出现30°切线法、尼曼法、白金汉法等。1980 年， ISO 提出“渐开线圆柱齿轮承载能力的基本原理”( ISO 6336 - 1980) ，公布了轮齿弯曲强度、齿面接触强度的计算方法。
过去，我国的齿轮强度计算方法一直比较混乱，没有统一的标准，对生产、科研以及教学带来诸多问题。于是， 1981 年我国成立了“渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法”国家标准课题组，以ISO6336—1980为根据，开展全面的研究工作。1983 年颁布了渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法的国家标准( GB /T3480—1983) 。
目前，我国有关齿轮弯曲强度的设计公式基本上采用30° 切线法，即作与轮齿对称中心线成30°夹角并与齿根圆角相切的斜线，两切点的连线是齿根危险截面位置。而且以单对齿啮合区的最高点作为最不利载荷作用点，这时产生的弯曲应力最大，如图2 所示。另外，弯曲疲劳强度计算公式中，齿形系数在许多机械设计中只是说明与齿数有关，与模数无关，并未做详细说明，不容易理解。下面对相关问题进行详细分析。如图2 所示，齿根弯曲应力为σF =MW= FnhFcosαFbS2F /6 = 6KFthFcosαFbS2Fcosα= KFtbm6( hFm) cosαF( SFm)2cosα( 1)式中，αF为齿顶圆压力角。令式( 1) 中的YF =6( hFm) cos αF( SFm)2cos α式中，YF称为齿形系数，由路易斯在其轮齿弯曲强度计算式中首次引用。可以看出，YF是与齿轮形状的几何参数有关的一个系数。因为，根据齿轮形成原理，齿数的变化将引起轮齿上hF、SF、aF等参数的变化，由于hF、SF、aF均与齿轮模数成正比，致使齿形系数中的模数可以约去。因此，齿形系数不受模数的影响，而只与齿数有关，齿数越多YF越小，反之YF越大。这就是在机械设计的教材中经常会看到“标准齿轮的齿形系数只与齿数有关而与模数无关”的原因。
2. 2 齿轮压应力对弯曲应力的影响
根据30°切线法及齿轮受力分析。将法向力Fn移至轮齿中线并分解成相互垂直的两个分力，即圆周力Ft和径向力Fr。根据力学理论，Ft使齿根产生弯曲应力为σF，Fr则产生压应力σy。因此齿根危险截面上受到的应力为弯曲和压缩组成的组合应力，并导致齿根两边的应力大小不相等。然而，在相关的机械设计资料中都没有将由于径向力产生的压应力计算在齿轮的弯曲强度计算公式中，而且在大多数的相关教材中都认为: 压应力相对于齿根最大弯曲应力比较小，可以忽略不计。但是压应力到底多少，为什么可以忽略不计，很少有人进行计算，下面对压应力与弯曲应力进行探讨。如图2 中，Ft产生其弯曲应力σF如式( 1) 所示。由Fr产生压应力σy为σy = Fnsin αFbSF( 2)由式( 1) 及式( 2) 可得σyσF= SF6hFtan αF设OD = h'，则SF = 2h' tan30°，因此σyσF= tan 30tan αF3h'hF假设标准齿轮模数为m，齿数z。则齿顶圆压力角为cos αF = rbra= zz + 2cos α，由于h'hF< 1，因此，当不考虑h'hF的影响时，σyσF的大小取决于齿轮的齿数。为了便于讨论，取ξ = σyσF称为压应力对弯曲应力的影响系数。则根据计算可以得到ξ 与齿数的对应关系，如图3 所示。可见，压应力对弯曲应力的影响与齿数有关，而模数无关，而且随着齿数的变化而变化，齿数越少其影响越大，反之影响就越小，最终趋于一水平线。最小约为最大弯曲应力的8%，特别当h'hF< 1 时，压应力更小，可以忽略不计。这就是为了简化计算，在计算轮齿弯曲强度时一般只考虑弯曲应力的原因。从图2 可知，弯曲应力分为拉伸侧的拉应力和压缩侧的压应力。实际证明，拉伸侧是危险侧，因拉伸侧的`裂纹扩展速度较大。压缩侧有时虽裂纹出现较早，但发展速度较慢。所以大多数的公式以拉伸侧的应力作为设计时的计算应力。而且根据齿轮弯曲疲劳实验分析证明，考虑弯曲应力、压应力与只考虑弯曲应力的结果，实际上没有多大差别。因此，在齿轮弯曲疲劳强度计算中只考虑弯曲应力。
2. 3 齿面接触疲劳强度计算
图4 赫兹接触应力模型齿面接触疲劳强度计算是针对齿轮齿面疲劳点蚀失效进行计算的强度计算。1881 年，赫兹提出两个圆柱体接触时接触面上载荷分布公式，该式作为齿面强度计算的理论基础，如图4 所示。根据赫兹接触应力理论，在载荷作用下接触区产生的最大接触应力为σH = Fnπb·1ρ1± 1ρ21 - μ21E1+ 1 - μ22槡 E2( 3)式中，Fn为作用在圆柱体上的载荷; b 为接触长度;μ1、μ2分别为两圆柱体材料的泊松比; E1、E2为两圆柱体材料的弹性模量。ρ1、ρ2为两圆柱体接触处的半径，式中“+”号用于外接触，“-”号用于内接触。1898 年，拉塞根据法向力应用“压强”原理研究齿面的接触疲劳强度问题。1908 年，奥地利的维德基将赫兹的两个圆柱体的接触应力理论应用于计算轮齿齿面应力，并绘出了沿啮合线最大接触应力变化图。1932 年，英国BS 根据实验数据提出基础表面应力作为齿面强度计算方法。1940 年，美国AGMA 采用齿面强度最重负荷点的接触应力最大值计算方法。
1949 年，白金汉提出节圆上齿面接触应力不超过许用值的计算方法，后来该方法被许多计算方法所采用。1954 年，尼曼采用最大负荷点上滚动压力。至今，我国皆以赫兹公式作为计算齿面接触疲劳强度的理论基础，即以赫兹应力作为点蚀的判断指标。通常令1ρΣ= 1ρ1± 1ρ2，ρΣ称为综合曲率，对于标准齿轮，1ρΣ= 2d1 sin αi ± 1i 。并令式( 3 ) 中的ZE =1π 1 - μ21E1+ 1 - μ22E 槡为弹性影响系数。从而，获得渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳强度的基本公式为σH = ZEZH2KT1bd21i ± 1槡 i #[ σ ] H( 4) 式中，ZH = 2槡sin αcos α，称为区域系数，对于压力角α= 20°的标准齿轮，ZH≈2. 5。在机械设计手册或机械设计教材中，有关齿轮接触疲劳强度公式有很多版本，其中最常见的是将一对钢制标准齿轮齿面接触强度校核公式进行简化，取钢制齿轮的E1 = E2 =2. 06 ×105MPa，μ1 =μ2 =0. 3，便获得机械设计中常用的校核公式。σH = 671 KT1bd21i ± 1槡 i ≤[ σ ] H( 5)
2. 4 齿面胶合强度计算
齿轮另外一个常见的失效是齿面胶合。有关齿轮胶合比较统一的说法是: 相互啮合的两金属齿面，在一定的压力下直接接触发生黏着，同时又随着齿面运动而使金属从齿面上撕落而引起的黏着磨损现象。胶合分为冷胶合和热胶合。对于高速重载的齿轮传动，齿面瞬时温度较高，相对滑动速度较大，则容易发生热胶合。对于低速重载的重型齿轮传动，由于齿面间压力过大，导致齿面油膜被破坏，尽管齿面温度不高，但也容易产生胶合，称为冷胶合。
对于齿轮齿面胶合强度计算的研究，目前主要基于两种理论，一是基于Pv 值( 压力与速度的乘积) 或PTv ( T 为啮合点到节点的距离) 值作为计算胶合的指标。另一种是以齿面温度作为判定胶合的准则的布洛克算法。1975 年，温特提出积分温度法。现在ISO 的标准中主要以这两种方法为主。2003年，我国颁布“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”国家标准( GB - Z 6413. 1 - 2003和GB - Z 6413. 2 - 2003)。该标准等同采用了ISO/TR 13989 - 2000“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”。曾经有人试图以按弹性流体动力润滑理论计算齿面间的油膜厚度作为胶合的评判依据。
我国多数的机械设计教材中齿轮强度设计一般只提供齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度两种计算方法，并未提供有关齿面胶合的强度计算公式。
3 结束语
文中分别对机械设计教学中有关齿轮的强度设计问题进行了分析和探讨，详细解读我国齿轮强度设计的历史沿革及现状，以及齿轮强度设计计算过程中让人困惑的问题及解决方法。研究指出，在齿轮弯曲疲劳强度的计算中，压应力对弯曲应力的影响是有限的，一般可忽略不计，只有当需要精确计算时，应当考虑其影响。论文的研究可以帮助齿轮设计人员和学生更好地理解齿轮设计中的相关内容，为将来从事机械设计工作打下良好的基础。
小模数齿轮齿形误差图像测量法权转菊 (西安东风仪表厂计量处 710065) 摘要:本文提出了一种小模数齿轮齿形误差测量的新方法,该方法在极坐标系下采集齿廓边缘 摘要 点的坐标值,通过测量模型计算获得齿形误差,符合齿形误差定义,具有较高的精度. 关键字:齿形误差 关键字 光学测量 极坐标 数学模型 引言小模数齿轮尤其是模数在 ～ 的小模数齿轮广泛应用于航天航空,国防,IT,钟 表等领域的精密仪器仪表制造中.作为关键的运动传动件,其质量直接影响到仪器仪表的运动精度, 噪音,寿命等.因此,实现对小模数齿轮的高精度测量是保证仪器仪表质量的一个关键技术问题. 小模数齿轮由于其模数小而齿数通常较多,齿槽空间很小,很难采用传统的齿轮测量技术和仪 器.目前,普遍采用的测量方法是轮廓投影比较法和分度盘展成法.轮廓投影比较法即在轮廓投影 仪上,将齿轮与标准放大图进行比较,从而判定加工齿轮的齿廓精度,这种方法显然不能实现精确 检测.分度盘展成法测量效率低,受找正误差,分度误差的影响精度并不是很高. 近年来,随着光 学坐标测量机的应用和发展,基于 CCD 技术的齿轮测量方法的研究不断增多.本文作者研究了在光 学坐标测量机上对小模数齿轮齿形误差进行精密测量的一种新方法. 1 数学模型的建立 展开角增量与展开弧长增量的关系 按渐开线形成原理,渐开线上某一点的曲率半径 ρ 等于基圆上形成渐开线的起点 A 到曲率半 径 ρ 与基圆切点 B 间的弧长,ρ 也即展开弧长, 其展开角 w 与 ρ 之间的关系为: w =ρ/ r0 (式 1) ? 式中: r0 为齿轮的基圆半径 当展开角 w1 增加w 转角时,展开弧长的增 量为ρ. 与ρ 之间有一定的比例关系, w 如当 齿轮转动一度, ρ1 应增加齿轮基圆圆周长度为 则 1/360,所以得如下关系式: ρ=2πr0w/360=π/180wr0 式中:ρ 为展开弧长增量 ( 2 B1 A1 A2 ?A 式 2) 图 (1) 渐 开 线 形 成 原 理 1 ρ=ρ2-ρ1 极坐标系下展开角与极径的关系 按照几何关系,从图中可以看出: ρ= R2 r 0 2 2 R12 r 0 2 (式 3) wx=w2-w1=B2+cos-1 r0 r -B1- cos-1 0 R2 R1 r0 r - cos-1 0 R2 R1 (式 4) 也即:wx=B2-B1+cos-1 将式 3 和式 4 代入式 2 得: 2 R2 r 0 R12 r 0 2 2 =π/180r0 2-B1+cos-1 (B r0 r - cos-1 0 ) (式 5) R2 R1 从式 5 中可以看出, 如果我们以齿轮中心为极坐标中心, 靠近渐开线起始点测量一点作为极坐 标起点,建立极坐标系,在此坐标系下齿形上各点极径与极角应满足式 5 中的关系. 2 齿形误差的测量 由于齿形误差的影响,实际齿廓上各点的坐标值与理论值有差异,即相对一展开角实际齿廓上 展开弧长与理论值有差异.变换式 5,我们可以求出实际齿轮左右齿廓上这种差异. f= Ri r 0 2 2 R12 r 0 -π/180r0 i-B1|+cos-1 (|B 2 r0 r - cos-1 0 ) Ri R1 (式 6) 这种差异也是齿廓上各点曲率半径与渐开线上相应的理论曲率半径的差异. 最小值与最大值之 差即为包容实际齿形的两条最近的理论渐开线间的法向距离,符合 GB10095-85 规定齿形误差ff 定 义(见图 2) ,则齿形误差为: ff=fmax-fmin (式 7) 齿 顶倒 棱高 度 ? 工 作部 分 设 计 齿形 齿 根 起始 工作 圆 图 1 齿形 误差 示意 图 2 3 测量实例选用有背光照明系统和 CCD 视像头的坐标测量机对一模数为 ,齿数为 50 的小模数齿轮 进行实际测量.首先以齿轮中心为坐标原点,以齿廓上大于基圆半径一点为起点建立极坐标,然后 对齿廓进行测量,求得各点的极径及极角,通过数学模型计算齿形误差.测量数据及结果见表 1. 表1 右齿 R(mm) ω(°) 360 f (mm) 0 R(mm) 齿形误差测量结果 左齿 ω(°) 0 f (mm) 0 齿形误差:0-()= 齿形误差:()= 4 结论本文结合渐开线展成原理对极坐标系下渐开线上各点坐标关系进行了分析, 并给出了数学模型, 由此得出齿形误差测量方法.通过测量实例对测量方法进行了说明. 这种方法与传统的使用分度盘 测量齿形的方法相比,同样是图像测量法,但由于少了分度盘的找正误差,分度误差等误差影响因 素,测量精度大为提高,并且可利用坐标测量机柔性定位功能,形成测量程序进行批量测量,实现 对小模数齿轮齿形误差的高精度,高效率测量. 3
主要零件加工
材料（齿胚） 所需齿轮的（模数 齿数 直径 。。。。这里能设计到一些运算。最好把公式写上） 加工方法 所需卡具 测量工具 所需加工齿轮机械型号。加工步骤 （工段 工位 工步。。。 ） 加工方法 所需加工路径 也就是加工过程中的叙述。 这些东西基本上能弄个5 6千字吧！ 在加上图纸 十来篇论文是不成问题的。。。
我当年毕业的时候就是做的这个设计，你看看是这个吗 图纸我都有的。塑料齿轮模具设计及其型腔仿真加工摘 要：本课题来源于盐城羽佳塑业，任务是塑料齿轮模具设计及其型腔仿真加工.注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是将双联齿轮作为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。本设计对双联齿轮进行的注塑模设计，利用proe软件对塑件进行了实体造型，对塑件结构进行了工艺分析。明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。 最后用mastercam仿真加工型腔。本课题通过对双联齿轮杯的注射模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。关键词：塑料模具；注射成型；模具设计；The design of gear plastic injection mold and cavity simulation processingAbstract: The subjects come from the Yujia Plastic Corporation. Task is what the design of gear plastic injection mold and cavity simulation processing. Plastic injection molding molding is an important method, which is primarily applicable to thermoplastic plastic molding, Molding can be a complex shape of precision plastic parts. To study the topic ,we make double-gear the design model, make the injection mold-related knowledge the basis for elaborate plastic injection mold design the designment we design double-gear with the injection mold design, using software proe to plastic parts to solid modeling, and making technics analysis to the structure of Plastic Parts for the definite the design,and identify the injection molding process as well as some specific details of the calculation and structure of such a design can be used to ensure reliable Die work ,to ensure cooperation with the other parts of the tie. Finally，simulation processing cavity with mastercam .we have consolidated and deepened the learning, gain a satisfied result, achieve the desired design intent through the process of double-gear mold words : Plastic mold; Injection molding; Mold design;目 录1 前言 12 模具总体设计 制品的分析 模具总体方案设计 注射机的选择 型腔数的确定 型腔的布局 分型面的确定 浇注系统设计 浇口的形式 流道、主流道衬套及定位环的设计 冷料井的设计 冷却系统的设计 模架的选择 导柱、导套的选择 导柱的选择 导套的选择 顶杆设计 复位杆 锁模力的校核 开模行程的校核 总装配图及三维造型图 总装配图 模具的三维造型图 173工艺分析及仿真加工 模具的注塑工艺分析 模具成型件制造工艺与加工工序 模具成型件制造工艺 模具成型件的加工工艺 数控仿真 204结论 25参考文献 26致谢 27附录
下载地址典型零件加工工艺生产实际中,零件的结构千差万别,但其基本几何构成不外是外圆,内孔,平面,螺纹,齿面,曲面等.很少有零件是由单一典型表面所构成,往往是由一些典型表面复合而成,其加工方法较单一典型表面加工复杂,是典型表面加工方法的综合应用.下面介绍轴类零件,箱体类和齿轮零件的典型加工工艺..............
机械创新设计论坛上的设计资料都是公开的，可以像看百度文库一样查看，装配图零件图说明书一目了然。百度搜索第一个就是了。免费下载网站上的任何图纸。
我认为到中国知网找，最好
中国知网提供以下专业文献资源的定制推送服务：学术期刊——中国知网收录了自1915年以来，国内出版的近7400种学术期刊，累计文献2600多万篇，其中核心期刊、重要评价性数据库来源期刊近2700种，内容覆盖自然科学、工程技术、农业、哲学、医学、人文社会科学等各个领域。收录的所有学术期刊均与纸版同步出版，内容连续动态更新。学位论文——中国知网收录的博士、硕士学位论文80余万篇，时间可追溯到1999年，其中已累计出版博士学位论文12万多篇，硕士学位论文90多万篇，内容涵盖各类学科。会议论文——中国知网收录了自1985年以来国内外各主要学会的会议论文，共计120余万篇，每年同步出版会议论文约20余万篇以上。报纸文摘——中国知网收录的报纸自1999年至今，共计500多种，并实现重要报纸内容的每日同步更新。专利文献——中国知网目前收录了自1985年以来的全部专利全文，专利的内容来源于国家知识产权局知识产权出版社。国家标准——中国知网的《中国标准数据库》、《国家标准数据库》、《国外标准数据库》共计收录26万条，标准的内容来源于中国标准化研究院国家标准馆，中国标准出版社。科技成果——中国知网收录了1978年以来所有正式登记的中国科技成果。高教文献——集成451种高等教育教学类文献以及其他刊物中的同类文献，文献总量177万篇。基教文献——包括3000多种中小学教育类文献资源，累计出版600多万篇。内容包括模拟题库、真题集、阅读资料以及各类教学素材、教案等。科普文献——包括800多种科普类文献资源，共计87多万篇，为用户提供方便的科普知识查询服务。内容包括科普动态、前沿科技、新技术、新产品、科学史话、科学生活、科普人物、科学发明。文艺作品——集成了文学、影视、书画、摄影等500种文艺类优秀文献，共计102万篇，满足人们随时阅读各类优秀作品的需求。内容包括诗歌韵文、小说、散文、杂著、戏曲文学、民间文学、儿童文学、少数民族文学、报告文学、戏剧、音乐、舞蹈、影视、书画篆刻、工艺美术等。精品文化——集成了700种文化类文献资源，共计133多万篇，方便人们获取精品文化知识。内容包括修身养性、民俗民风、历史人文、百姓聚焦、求医问药、养生保健、居家生活、体育健身等。经济信息——全面收录经济信息类文献，累计出版50余万篇。对经济信息类文献进行规范著录、标引和深度加工，为企业、行业协会、各级政府部门、各类经济研究机构和社会公众等提供相关经济信息查询服务。党建文献——集成党建研究与动态、党政领导决策参考等专业文献，共计60多万篇。政报公报——收录政报、公报、公告和文告类期刊，对国家和地方法律法规、各级政府和政府部门文件、经济与贸易政策、政务文件等，为全社会提供有关各级政府“红头文件”、法律法规、 经贸政策、 知识产权等相关信息检索服务。
学位论文一般不少于5万字文科博士学位论文一般不少于8万字;硕士学位论文一般不少于2万字;硕士专业学位论文一般不少于万字。
已发送，请查收。《X型旋挖钻机的结构分析》作者：杨鹏来源：中国知网
国内封'旋挖钻机结构特点的探讨张启君,张忠海,陈以田,郑华(徐州工程机械股份科技有限公司,江苏徐州221004)摘要:以国内外旋挖钻机现有的底盘机构,钻桅,自行起落架,主副卷扬,动力头,钻杆,发动机系统等结构为背景,分析了国内外旋挖钻机常见的结构特点,为国内企业开发起到一定的借鉴作用.关键词:旋挖钻机;结构;特点;底盘结构中图分类号:文献标识码:B文章编号:1000-033X(2004)10-0037-05Discussion of drilling rig structureZHANG Qi-jun, ZHANG Zhong-hai, CHEN Yi-tian, ZHENG Hua(Xugong Science&Technology Co. Ltd, Xuzhou 221004, China)Abstract: This paper analyzed the structure characteristics of present drilling rig,such as chasis, drill string,lifting frame, windlass, power head, drill rod, engine, words: drilling rig; characterstics; chasis; structure旋挖钻机是一种多功能,高效率的灌注桩成孔设备,被广泛应用于水利工程,高层建筑,城市交通建设,铁路公路桥梁等桩基础工程的施工.旋挖钻机还可配套长短螺旋钻具,普通钻斗,捞砂钻斗,筒式岩石钻头等钻具以适应粘土层,砂砾层,卵石层和中风化泥岩等不同的施工要求.1概述旋挖钻机的结构主要由底盘机构,钻桅,自行起落架,主副卷扬,动力头,钻杆,钻头,转台,发动机系统,驾驶室,覆盖件,配重,液压系统,电气系统等组成,其工作原理也完全相同,都是由全液压动力头产生扭矩,由安装在钻架上的油缸提供钻压力,并通过伸缩式钻杆传递至钻头,钻下的钻渣充入钻头,由主卷扬提拔出孔外.徐工研究院在调查研究的基础上已开发出RD15, RD 18 , RD22旋挖钻机,RD系列产品的旋挖钻机的整机主要由底盘,动力头,钻架,发动机系统,钻杆自动存取装置,钻杆自动润滑装置,虎钳,锚固装置,钻具,液压系统,电气系统及泥浆系统等部件组成.2主要结构特点底盘的结构旋挖钻机的底盘一般为液压驱动,轨距可调,'刚性焊接式车架,履带自行式的结构.底盘主要包括车架及行走装置,行走装置主要包括履带张紧装置,履带总成,驱动轮,导向轮,承重轮,托链轮及行走减速机等组成.目前国内外旋挖钻机的底盘结构大小不一样,履带板宽度为800一1 200 mm.如意大利SOILMEC R622 HD旋挖钻机的底盘采用的是摆动伸缩式底盘,尺寸相对较小,驱动轮节距为216,单边10个支重轮2个托链轮,底盘高度相对较低.底盘伸缩采用的是摆动式,在行走过程中实现底盘的伸缩;行走减速机采用意大利BON-FIGLIOLI公司产品.意大利的CMV公司的旋挖钻机采用节距的驱动轮,支重轮,托链轮及链轨,履带板拟全部采用柏壳优士吉公司的进口件.单边11个支重轮2个托链轮,底盘伸缩仍采用通过油缸伸缩来实现,底架采用框架结构.CMV TH22的车架为箱形主体结构,上部布置有回转支承支座,中心回转体支座,车架的前,后部设置有履带伸缩箱形框架机构,车架主体两边上部固定托链轮,下部固定支重轮,前部设置了导向轮及其张紧装置,后部设置了驱动轮及其传动装置.MAIT公司采用自行设计的多功能底盘,稳定性好,重量轻,可配预留装置实现多功能,并具有上下车水平调整系统可进行倾斜调节.意马公司采用卡特彼勒履带底盘.意大利,德国制造的各类旋挖钻机的履带底盘均可以伸缩.国内的三一SYR220型旋挖钻机选用卡特彼勒3300底盘,C-9电喷发动机,内藏式液压可伸缩履带结构,宽履带提供较低的接地比压,提高施工时整机的翼期践C黔 2oo4Ao 37万方数据黔黝稳定性和适应性,且便于施工和运输.总之,国内外生产的旋挖钻机大多数应用的是专用底盘,轨距可调,能根据施工情况对底盘进行宽度调整,以增加钻机的整体稳定性,驾驶室前窗配有防坠物保护;也有少数厂家应用的是起重机底盘或挖掘机底盘.发动机系统旋挖钻机的发动机系统一般包括发动机,散热器,空滤器,消音器,燃油箱等.一般旋挖钻机设计时发动机选用国外的增压中冷式水冷发动机,选用进口CUMMINS发动机,为了适应不同用户的需求,也可选装国内二汽东风的康明斯发动机.其水散热器,空滤器等附件选用国产配套件,燃油箱自制.变幅机构及钻桅的结构目前国内旋挖钻机的变幅机构一般采用两级变幅油缸,平行四边形连杆机构,上端一级变幅油缸两端具有万向节头便于调整,钻桅截面形式为梯形截面,钻桅下端有液压垂直支腿,上端有两套滑轮机构,上下两端均可折叠,钻桅左右可调整角度为士50,前倾可调整角度为50,后倾可调整角度为150.三一SYR220型旋挖钻机的桅杆采用大箱形截面,为动力头和钻杆提供导向作用,具有良好的刚性和稳定性,抗冲击,耐振动,无需拆卸的可折叠式结构能减少整机长度和高度,便于运输.采用流行的平行四边形结构,通过其上油缸的作用,可使桅杆远离机体或靠近机体.通过桅杆角度的调整,可实现桅杆工作幅度或运输状态桅杆高度,桅杆相对地面角度的调节,使其动作机动灵活,施工效率高.意大利,德国制造的各类旋挖钻机可自行移动,自立桅杆,整个工作机构可在履带底盘上做土3600回转.因而现场转移,对孔位灵活方便,辅助时间少;钻架采用"平行四边形连杆机构十三角形"的支撑结构,非常适合城市狭窄场地的施工;钻架上装有垂直度检测仪,可以检测和显示钻架的偏斜度,并可通过钻机的"微动"系统调整钻架的垂直度;国外的SOILMEC公司的旋挖钻机产品品种有R-210,11-312,11-416,11-5161-11),R-620,R-622,R-625,11-725,11-825,11-930,11-940,R-1240等,其中SOILMEC R622 HD钻孔机的钻桅部分与国内的钻机产品相比,主要有以下几点不同.(1)动力头滑轨的形式SOILMEC R622 HD钻孔机的滑轨采用板式滑轨,但目前许多新型的钻机采用的是方形钢管式滑轨,这种新型的滑轨在强度上容易保证.(2)变幅机构与钻桅之间的十字轴结构SOILMECR622 HD钻孔机的十字轴采用的是转盘式结构;钻机的十字轴结构采用的是柱式结构.(3)加压油缸的固定型式SOILMEC R622 HD钻孔机的加压油缸采用的是2个铰点固定的方式,铰点所需的立板通过2--3个铰点固定在钻桅上;国内的钻机是将铰点所需的立板通过螺栓间接地焊在钻桅上.(4)加压油缸的防掉SOILMEC R622 HD钻孔机的加压油缸在加压油缸的末端另有保护装置;国内的钻机则是利用上铰点来防掉的.(5)动力头的下限位块SOILMEC R622 HD钻孔机的下限位块是在限位块与动力头之间加一橡胶块,并在橡胶块的动力头端加一金属挡板;国内钻机的下限位块是金属的,没有缓冲.(6)背轮的结构SOILMEC R622 HD钻孔机背轮上的2个滑轮是共面布置,主,副卷扬机的钢丝绳,在前后方向上错开;国内的钻机背轮上的2个滑轮是同心布置,主,副卷扬机的钢丝绳在左右方向上错开.(7)背轮的位置及收放SOILMEC R622 HD钻孔机背轮在运输状态下,位于发动机与副卷扬机之间,并在用手动棘轮机构使之水平;国内的钻机背轮在运输状态下,位于配重后面,呈竖直状态.(8)由于SOILMEC R622 HD钻孔机采用的是摆动伸缩式底盘,其钻桅没有在钻桅底部的支腿机构.宝峨公司的产品系列为BG12H,BG15H,BG18H,BG24H, BG24H, BG40H, BG24, BG25 , BG36, BG40,BG48等,该公司最新组装生产的BG20旋挖钻孔机,其二级变幅的结构形式较为特别,在转台上升起一横向支柱,变幅油缸安装在上面.这一设计可以加大变幅油缸安装距,增大钻桅的稳定性;但他也使转台的设计变的复杂,且升高了运输时的整车高度.国外车型中也仅有Bauer公司一家使用此结构.另一个特点是主,副卷扬机都安装在钻桅上,节省了回转平台上的安装空间,便于转台的布置.动力头的结构动力头是螺旋钻孔机的关键工作部件,其性能好坏直接影响钻孔机整机性能的发挥.动力头的功能:动力头是钻孔机工作的动力源,他驱动钻杆,钻头回转,并能提供钻孔所需的加压力,提升力,能满足高速甩土和低速钻进2种工况.动力头驱动钻杆,钻头回转时应能根据不同的土壤地质条件自动调整转速与扭矩,以满足不断变化的工况.国内的动力头为液压驱动,齿轮减速,可实现双向钻进和抛土作业,主要包括回转机蒙舞攀拼蓦黔姗聪38籍着熬袭赚戮臻藻粼髯熟鬓蒸鑫龚撇万方数据筑豁瓢镰澎5.有葬声芭亩三亩亩面面亩亩或互亩面菌面面面面或亩构,动力驱动机构及支撑机构.回转机构主要有齿轮与钻杆互锁的套管,两端支撑采用回转支承,密封等组成.动力驱动机构采用双变量马达带动减速机及小马达小减速机同时驱动钻进.抛土作业时,大减速机脱离,小马达小减速机工作,实现高速抛土.另外,支撑机构由滑槽,支座上盖与油缸连接件等组成,均为焊接结构件,应充分考虑其内部润滑,应有润滑油高度显示,加油口,放油口等,易于保养,维修.国内三一集团的动力头采用双变量液压马达驱动小齿轮,由小齿轮啮合大齿轮带动键套与钻杆配套,可根据不同地质条件自动无级改变旋转速度和输出扭矩.高品质双速减速机还可实现高速甩土功能.动力头有独立的润滑,冷却和换速液压系统,确保动力头可靠高效地工作.OILMECR622 HD钻孔机的动力头部分与国内钻机的产品相比,主要有以下几点不大相同:SOILMEC R622 HD钻孔机的动力头由三液压马达驱动,其中有一对马达同轴驱动一齿轮,在反向抛土时,只依靠小马达提供动力.国内的钻机只是由两液压马达提供动力,在反向抛土作业时,两马达均提供动力输出.SOILMEC R622HD钻孔机的动力头反向旋转由一单独机构实现,依靠此机构实现驱动齿轮与回转支承外齿轮的离合.国内的钻机是通过对减速器的更改来实现这一功能的;国内的钻机与SOILMEC R622 HD钻孔机与CMV钻孔机的动力头部分就结构上来讲,大体上是相似的,但SOILMEC R622 HD钻孔机与CMV钻孔机的动力头更为相似.他们均为三液压马达驱动,减速器与液压马达之间有一抛土换向机构.由于采用的三马达正常驱动及一马达反向抛土驱动.CMV公司的钻机采用平行连杆机构加三角形支撑型式,动力头可按土层自动调整扭矩和转速.意马公司采用动力头装有油浴式润滑.迈特公司系列旋挖钻机的动力头配有套管钻进增扭装置,钻机的摩擦钻杆驱动键的宽度和厚度大,可锁式钻杆为短键嵌入式可保证快速加锁和解锁.从国际知名大公司的钻孔机产品我们可以看出带有离合机构的钻孔机是比较普遍的机型.采用恒功率泵与变量液压马达配合,使动力头可根据地质条件自动改变其排量和压力,从而改变了输出扭矩及转速,即使动力头具有土壤自适应特性;采用带三挡或离合器的减速机,用远程液压操纵换档来实现钻孔机的低速钻进和高速抛土;液压换档,操作简单方便,提高了机器的作业效率.采用2个小齿轮同时驱动I个大齿轮且3个齿轮处于同一水平面.有利于倍增大齿轮所能传递的扭矩;齿轮中心连线为锐角三角形,使动力头结构紧凑.大齿轮与空心轴被联接为一体;空心轴内壁上均布有3条牙嵌板,其牙嵌钻进时与钻杆上的外牙嵌嵌合,可有效地传递扭矩和加压力;空心轴反转时,牙嵌即可分离.此结构不仅实现了轴的功能,也加强了轴的强度和刚度.动力头上,下箱体均为焊接结构,外形轮廓为一条包括几条圆弧及几条切线的封闭曲线;此结构不仅具有足够的强度和刚度,而且具有良好的工艺性.转台的结构目前国内旋挖钻机的转台为整体焊接式结构,主纵梁为"工字梁"形截面,主要包括回转支承,转台主体,钻桅后支撑,配重组成,钻桅后支撑位于配重前与转台主体用螺栓固定,便于拆卸,配重采用分体铸造大圆弧结构,运输时可拆卸.国外旋挖钻机转台的结构不太一样,如R622-HD旋挖钻机回转平台整体上采用了高铰点,大截面结构,这也是由转台受力大,应力高的特点决定的.转台主梁为变截面工字梁结构,采用的是等强度设计,这种设计较矩形梁设计具有重量轻,省材等优点.边梁设计与徐工集团RD 18大致相同,采用大圆弧造型设计.转台上布置与国内的具有较大区别,在布置上显得更为紧凑些,主要区别是回转减速机前置,充分利用了前面的空间,主泵和液压油箱均放在转台左边,燃油箱放在发动机前端,吸油阻力较小,发动机水散和液压油散热放在转台右边,主阀等液压元件放在转台右边油散热之前,这样管路布置不会太乱.后面配重也采用大圆弧设计,与边梁和机棚造型相适应.钻杆的结构决定设备地层适应能力的主要因素在于旋挖钻机所使用的钻杆形式,钻头类型以及与之相适应的设备本身的结构,其中采用什么样的凯式伸缩钻杆是最重要的因素.这是因为钻杆要将动力头的全部扭矩一直传递到孔底的钻头上,并且还要将加压液压缸的压力,动力头自重和钻杆自重等钻压稳定地传递到几十米以下的钻头上,因此当钻进较坚硬的地层时,钻杆可能要同时承受大扭矩和大钻压,还要克服很大的弯矩,这样使得钻杆的受力条件变得非常复杂,如果钻杆本身的能力达不到要求,则很容易损坏.凯式钻杆可以分为摩擦钻杆和锁紧钻杆2大类.摩擦钻杆是指钻杆上的键只能传递扭矩而不能传递钻压的钻杆,而锁紧钻杆是指钻杆之间通过加压平台可以锁成一个刚性体对地层加压钻进的钻杆.摩擦钻杆在提钻时不需要解锁,操作简封撰农慕解 39万方数据单,但由于加压能力有限无法钻进较硬地层.锁紧钻杆的地层适应能力强,但需要解决提钻时可能对钻杆造成强烈冲击的问题.锁紧钻杆又可分为简单的加压式钻杆和六键式嵌岩钻杆.简单加压式钻杆可以实现加压,但加压平台较窄,压强较大,容易磨损造成加压失效,因此不能真正适应坚硬地层的施工.而六键式嵌岩钻杆的加压平台宽大,可以稳定地传递大钻压,又因为是六键结构,钻杆本身抗失稳的能力很强,可以有效地克服钻杆的细长杆效应.国内外的六键式嵌岩钻杆和简单锁紧式钻杆都可以实现加压,但是这类钻杆也有不足,就是在提钻时必须先反转解锁,然后再卸土.正常的提钻顺序应该是钻杆由内向外依次上升,但是如果反转解锁不完全,就会造成某相邻两节钻杆尚未解锁就一起缩进外层钻杆,一般称为挂钻.而这两节钻杆继续往上运动时,受到轻微的扰动就会自动解锁,这样外面的钻杆就会悬空,对钻杆和动力头会形成强大的冲击.通常单节钻杆的质量约为2t,假如钻杆从3m甚至8m高度自由落体冲击下来,冲击能量将非常大,如果没有保护装置,很容易造成动力头和钻杆的严重破坏.因此使用六键式或其他锁紧式加压钻杆必须配置动力头减振器.减振器包括弹簧装置和液压减振装置,能有效缓冲并吸收钻杆对动力头的冲击以及钻杆之间的冲击,保证锁紧式钻杆的安全使用.目前国内外旋挖钻机的钻杆采用4节或5节伸缩内锁式钻杆,每节长度大约为13 m,装配后总长不小于48 m,采用高强度合金钢管,钻杆与动力头采用长牙嵌内锁式连接方式.顶端与上滑动板用010系列无齿回转支承相连,下端带有弹簧缓冲,第4节上端用可滑转万向节与主卷钢丝绳相连,下端采用方形截面杆通过销轴与钻头相连,每只钻头应与方形截面杆相配,具有互换性.钻头的结构钻头是决定旋挖钻机能否较好适应复杂地层,提高工效的重要部件,目前国内外旋挖钻机的钻头共分3种常用的结构:短螺旋钻头(0600-02 500 mm),回转斗钻头(0800-02 500 mm)和岩心钻钻头(0800-02500 mm),如R622-HD旋挖钻机的钻头有:短螺旋钻头,单层底旋挖钻头,双层底旋挖钻头共4个沙900,O1 000,0800,01 500)0目前国内外旋扮钻机钻头的3种常用的进土结构如下.(1)短螺旋钻头旋挖钻头主要纵短螺旋钻头为主,他主要靠螺旋叶片之间的间隙来容纳从孔底切削下来的土,砂砾等,这种钻头结构简单,造价低.地层较好时,使用他也可达到好的效果,如果地下砂砾石较多或含水较多时,在提钻时很容易掉块,钻进效率低,甚至于不能成孔.(2)单层底旋挖钻头在地下水位较高,或含砂砾较多的地层,目前多数旋挖钻机均采用钻头钻进,用静压泥浆护壁,这种钻孔工艺已明显优于短螺旋钻头钻孔.最早的旋挖钻头是单层底,在底下方有对称的2扇仅可向头内方向打开的合页门.当钻头钻进时,孔底切削下来的土,砂经合页门压入头内;在提钻时,在头内土砂的重力作用下,两扇门向下关闭,以阻止砂土漏回孔内.由于这种重力作用不是十分可靠,时常发生合页门关闭不严,造成砂土漏回孔内,降低了钻进效率,还会影响孔底清洁度.(3)双层底旋挖钻头自20世纪90年代以来,国外的一些钻机制造公司,在原单层底钻头的基础上,开发出双层底的旋挖钻头.其特点是2层底可以相对回转一个角度,以实现头底进土口的打开与关闭.即在顺时针旋转切削时,底部的进土口为开放状态,当钻完一个回次后,将钻头逆时针旋转一个角度,致使进土口强行关闭,从而使切削物完整地保存在头内.实践表明,在复杂地层中,双层底钻头的钻进效率及孔底清洁度明显优于单层底钻头.卷扬的结构国内外旋挖钻机的卷扬有主副卷扬2种,卷扬的结构采用卷扬减速机,具有卷扬,下放,制动功能,卷筒自行设计,主卷扬应具有自由下放功能,且实现快,慢双速控制.主,副卷扬应配有压绳器.液压电器系统意大利,德国制造的各类旋挖钻机的机,电,液一体化高度集中,结构紧凑,操纵灵活方便,自动化程度高.他采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时间,施工中只需一人即可操纵整台钻机,工人劳动强度低.钻架上装有垂直度检测仪,可以检测和显示钻架的偏斜度,并可通过钻机的"微动"系统调整钻架的垂直度.驾驶室控制面板上装有孔深和钻架垂直度显示仪以及反映发动机,液压系统工作状态的仪表,显示屏及报警装置,有的还装有全电脑操作系统,使操作手能实时掌握钻进深度,钻架垂直度,保证钻孔准确到达设计深度和良好的垂直度.旋挖钻机的电液比例伺服控制系统国内外旋挖钻机采用电液比例伺服控制系统,PLC,CAN总线控制等,提高了定位钻孔精度,具有钻40髯黔及 Cd 万方数据筑黯机镰与旅篡橇戮化兹或奋亩亩亩亩亩亩泣亩石盆兹亩亩孔深度的自动化检测,荧光屏显示功能等,当钻桅发生倾斜时,钻机会自动报警,并进行自动调整.采用能显示多种信息的多功能液晶显示器,能进行起钻桅控制,自动垂直调平,回转倒土控制,发动机的监控,钻孔深度测量及显示,车身工作状态动画显示及虚拟仪表显示,故障检测与报警等信息的显示.安全保护国内外钻机的设计充分考虑操作人员的安全,并采取了一些措施,例如:驾驶室前窗配有FOPS(防坠物保护);卷扬的高度限位;驾驶室内操作台安全控制;发动机,液压等参数显示,报警等.3国外旋挖钻机主要特点意大利,德国等制造的各类旋挖钻机虽然能力大小有别,结构上略有差异,但总体性能和质量都比较先进,可靠,具有以下特点.(1)机,电,液一体化高度集中,结构紧凑,操纵灵活方便,自动化程度高,采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时间.(2)可自行移动,自立桅杆,整个工作机构可在履带底盘上做13600回转.因而现场转移,对孔位灵活方便,辅助时间少.(3)与施工能力相同的常规钻机相比,回转扭矩大,并可根据地层情况自动调整.(4)钻架采用"平行四边形连杆机构+三角形"的支撑结构,非常适合城市狭窄场地的施工.(5)履带底盘可以伸缩.(6)钻架上装有垂直度检测仪,可以检测和显示钻架的偏斜度,并可通过钻机的"微动"系统调整钻架的垂直度.(7)驾驶室控制面板上装有孔深和钻架垂直度显示仪,以及反映发动机,液压系统工作状态的仪表,显示屏及报警装置,有的还装有全电脑操作系统,使操作手能实时掌握钻进深度,钻架垂直度,保证钻孔准确到达设计深度和良好的垂直度;实时掌握各系统工作情况,便于及时采取维修措施,保证钻机正常运转.(8)可实现多工艺钻进,能适应不同地层,不同桩基础处理方法施工的需要.一般类型的旋挖钻机除能进行旋挖钻进外,通过更换工作装置,还可实现跟管钻进和长螺旋钻进.参考文献:[1]韩金亭.大口径旋挖钻机在桩基施工中的技术优势【J].西部探矿工程,2002,12(3).[2]王平,赵永生,赵政.旋挖钻机选型及其在成孔施工中存在问题的探讨〔J].探矿工程,2001, 45(4).[3」侯再民.旋挖钻机卡钻原因及其对策〔J].探矿工程,2001,45(l).[41 JTJ 034-2000.公路路面基层施工技术规范[S].[51 GY 筋混凝土预制桩打桩工艺标准〔S].[61 GY 208-1996.设备基础施工工艺标准【S工[71 GY 204-1996.泥浆护壁回转钻孔灌注桩施工工艺标准【S].收稿日期:2004-05-13(上接第36页)3)墩头必须墩圆,以免滑丝;4)千斤顶的张拉杆必须拧进锚杯10扣丝以上;5)钢丝束接长时,连接杆必须拧进锚杯至10扣丝以上;6)如未张拉的钢丝要进行接长时,应套上一个比锚杯还大的钢套管,以便张拉时自由伸长;7)张拉时要随着张拉力的增加紧固螺帽,以防锚杯丝扣变形,不易锚固;8)锚下混凝土要振捣密实,以免大吨位张拉时造成混凝土崩裂.4压浆与封锚压浆是为了加强钢筋束与混凝土的整体作用,增大钢束与混凝土之间的粘结力,把力传递给混凝土,防止钢丝锈蚀.因此,压浆必须及时进行,以免长时间绷紧的钢丝束产生疲劳荷载,造成预应力损失.压浆前应选配好适宜的水灰比,水灰比太小,浆太稠给压浆造成困难;太大,浆太稀易离析沉淀,一般情况水灰比以较适宜.封锚是为了保护锚头不受空气的腐蚀,保证其预应力的永久性,因此封锚一定要封得密实.参考文献:[1]许尚江.滨州黄河大桥引桥横隔梁维修加固方案[J].筑路机械与施工机械化,2003 , 20(6).收稿日期:2004-05-24获麟磊豁粼2004Ao 41万方数据的资料下的好乱，见谅