礦用手持靜力液壓平衡式鉆機(jī)的設(shè)計(jì).pdf

1、由于礦用手持鉆機(jī)用于煤礦井下及周圍介質(zhì)中有甲烷、煤塵等爆炸性混合氣體的環(huán)境中，從安全角度考慮，煤電鉆存在安全隱患;風(fēng)煤鉆鉆孔能力小，且體積大，噪聲大，工作產(chǎn)生灰塵大，工作環(huán)境惡劣，人工操作風(fēng)煤鉆較為困難。針對(duì)以上問題，本論文設(shè)計(jì)了一種新型手持式礦用鉆機(jī)設(shè)備，該設(shè)備以靜力平衡液壓馬達(dá)作為動(dòng)力源，使用行星齒輪輪系增大轉(zhuǎn)速，利用鉆頭的切割性能進(jìn)行煤巖石的鉆孔。
　　本文對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算，并設(shè)計(jì)鉆機(jī)的整體液壓回路，合理布置

2、馬達(dá)和行星輪系的結(jié)構(gòu);對(duì)馬達(dá)的主要零件參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇行星齒輪的配齒數(shù)以及變位系數(shù)，校核齒輪接觸疲勞強(qiáng)度以及彎曲疲勞強(qiáng)度。
　　對(duì)靜力平衡液壓馬達(dá)的部分重要零件進(jìn)行受力以及運(yùn)動(dòng)分析，并計(jì)算分析馬達(dá)的流量特性，對(duì)曲軸的0初始角度時(shí)的受力進(jìn)行分析，并校核此時(shí)曲軸的強(qiáng)度，由于曲軸最主要受到周期旋轉(zhuǎn)的彎矩的作用，所以主要是疲勞強(qiáng)度的校核;對(duì)活塞的位移、速度、加速度進(jìn)行分析，對(duì)鉆機(jī)整體的機(jī)械效率進(jìn)行了計(jì)算。
　　建立鉆機(jī)液壓回路

3、，利用液壓回路的流量關(guān)系使用可壓縮流體連續(xù)方程推導(dǎo)出流量數(shù)學(xué)關(guān)系，同時(shí)對(duì)鉆機(jī)輸出端使用扭矩平衡建立數(shù)學(xué)關(guān)系，使用拉氏變換求解液壓回路傳遞函數(shù)以及鉆機(jī)扭矩傳遞函數(shù)。借助Matlab中的Simulink模塊建立仿真模型，研究靜力平衡液壓馬達(dá)的扭矩特性。
　　用三維建模軟件SolidWorks建立鉆機(jī)的三維模型，使用Ansys中的workbench模塊對(duì)曲軸零件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并完成曲軸的模態(tài)分析，研究曲軸的低階固有頻率，以及振型。防止液