1、<p>　　本科畢業(yè)論文（設計）</p><p>　　題 目 便攜式氣動鉆孔機的設計 </p><p>　　學 院 工程技術學院 </p><p>　　專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 </p><p>　　年 級

2、 </p><p>　　學 號 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指 導 教 師 </p><p>　　成 績 </p><p>

3、　　2011 年 5 月 1 日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要 ………………………………………………………………………………3</p><p>　　Abstract……………………………………………………………………………4</p><p>　　0 文獻綜述…………

4、……………………………………………………………5</p><p>　　0.1礦難救援背景……………………………………………………………5</p><p>　　0.2便攜式氣動鉆孔機適用場合……………………………………………6</p><p>　　0.3便攜式氣動鉆孔機的設計要求…………………………………………6</p><p>　　0.3.1

5、符合國家煤礦安全標準……………………………………………6</p><p>　　0.3.2體積小，重量輕，便于攜帶………………………………………6</p><p>　　0.3.3氣壓馬達的選擇和設計……………………………………………6</p><p>　　0.3.4鉆孔機裝置各部分結(jié)構設計………………………………………7</p><p>　　0

6、.4礦難救援工具的發(fā)展趨勢…………………………………………………7</p><p>　　1引言…………………………………………………………………………………8</p><p>　　2 礦難救援的設計思想和意義………………………………………………………9</p><p>　　2.1 便攜式氣動鉆孔機的設計思想………………………………………………9</p>

7、<p>　　2.2目前鉆孔工具的應用…………………………………………………………9</p><p>　　2.3氣動鉆孔機的設計思路……………………………………………………10</p><p>　　2.4氣動鉆孔機破碎巖石原理…………………………………………………11</p><p>　　2.5設計便攜式氣動鉆孔機的意義……………………………………………1

8、2</p><p>　　3便攜式氣動鉆孔機的設計計算……………………………………………………12</p><p>　　3.1氣動馬達的設計與計算……………………………………………………12</p><p>　　3.2行星齒輪減速器的設計與計算……………………………………………14</p><p>　　3.3換向閥的設計與計算………………………

9、………………………………19</p><p>　　3.4扳手的設計與計算…………………………………………………………21</p><p>　　3.5閥門彈簧的設計與計算……………………………………………………22</p><p>　　3.6軸承的選擇和校核…………………………………………………………23</p><p>　　3.7各軸段的設計

10、………………………………………………………………24</p><p>　　3.8鉆孔機外壁的設計…………………………………………………………24</p><p>　　4便攜式氣動鉆孔機的設計說明…………………………………………………25</p><p>　　4.1鉆孔機總體構造…………………………………………………………25</p><p>

11、　　4.2各部分原理及具體實施方式……………………………………………25</p><p>　　4.2.1扳手的設計原理與實施方式……………………………………25</p><p>　　4.2.2換向閥的設計原理與實施方式…………………………………25</p><p>　　4.2.3氣馬達的設計原理與實施方式…………………………………26</p><

12、p>　　4.2.4行星齒輪減速器的設計原理與實施方式………………………27</p><p>　　4.2.5其他結(jié)構設計原理與實施方式…………………………………27</p><p>　　5 結(jié)論……………………………………………………………………………28 </p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………………28</p&g

13、t;<p>　　致謝…………………………………………………………………………………30</p><p>　　便攜式氣動鉆孔機的設計</p><p><b>　　王欣</b></p><p>　　西南大學工程技術學院 重慶 400716</p><p>　　摘要：我國是世界產(chǎn)煤大國，由于技術裝備等相對落后，管

14、理制度不夠完善，煤礦本身特點等原因，導致礦難事故頻繁發(fā)生，因此礦難救援對于我國乃至人類來說都是一項十分緊急的工作，而研究先進的礦難救援工具對于解決礦難救援工作起著十分關鍵的作用，礦難發(fā)生時，由于產(chǎn)生大量易燃易爆氣體，傳統(tǒng)的礦難救援工具不能很好的防爆，容易產(chǎn)生二次災害，本課題設計的便攜式氣動鉆孔機的目的就是要改善上述情況，便攜式氣動鉆孔機可以方便快捷地對有較高防爆防燃燒等要求的煤礦巷道空間中的巖石進行鉆孔，進而用其他配套工具進行碎石，使救

15、援工作得以順利快速進行，提高救援裝備的有效性，安全性。</p><p>　　關鍵詞：礦難；安全；救援工具；</p><p>　　The design of the pneumatic drill which is convenient to carry</p><p><b>　　WangXin</b></p><p>

16、　　College of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400716, China</p><p>　　Abstract：Our country is one of the countries that produce a great deal of coal,because of the behindhand techno

17、logy, the misgovern，and the specialty of the coal mine itself, all lead to the accident of the coal mine frequently,so the succor of the accident of the coal mine is the most emergent task to our country even all the hum

18、an beings all over the world. Study the advanced tools to the succor make a pivotal operation. When the accident of the coal mine happened,it would bring much gas that c</p><p>　　Key Words：coal mine； safety；

19、 tool；</p><p><b>　　0文獻綜述</b></p><p><b>　　0.1礦難救援背景</b></p><p>　　近年來，隨著煤礦開采的日益深入，礦難頻繁發(fā)生，世界上每年至少有幾千人死于礦難，尤其在我國，礦難的種類一般有瓦斯爆炸、煤塵爆炸、瓦斯突出、透水事故、礦井失火、頂板塌方等。據(jù)記載，在2003

20、年，中國生產(chǎn)了世界約35%的煤，但在煤礦事故死亡人數(shù)上卻占約80%。2010年1月5日13時40分許，湖南省湘潭縣立勝煤礦井下負240米處在生產(chǎn)過程中發(fā)生電纜起火事故。事故發(fā)生后，指揮部一開始按照礦工領取礦帽和交回礦帽的登記來確定井下被困人數(shù)。根據(jù)現(xiàn)場收回的礦帽，井下還有30人被困。但查看有關的下井記錄，卻又顯示為27人被困。經(jīng)過反復對礦部記碼本的核對和對現(xiàn)場相關人員的了解核查，事故搜救部門基本確定井下被困礦工人數(shù)為28人。而對礦井的情

21、況不清楚，礦底形勢復雜，工作面縱橫交錯，又沒有礦井地勢圖，使得救援愈發(fā)困難，最終28名被困礦工全部遇難。2009年9月8日，河南省平頂山市新華四礦發(fā)生瓦斯爆炸事故，然而，由于新華四礦基礎管理落后、井下條件較差，爆炸發(fā)生后井下嚴重冒落、局部有害氣體聚集，給搶險救援工作帶來了重重困難，最終被困的44名礦工全部遇難。2009年4月16日，河南省寶豐縣王莊煤礦發(fā)生爆炸事故，33人</p><p>　　0.2便攜式氣動鉆孔

22、機適用場合</p><p>　　煤礦礦難發(fā)生以后，常見有巷道的頂部坍塌，掉落的碎石等落物將巷道堵塞，使救援工作很難進行。又由于井底存在大量易燃易爆氣體，根據(jù)我國以往礦難救援工作來看，傳統(tǒng)的救援工具不能絕對符合防爆要求，容易引發(fā)瓦斯爆炸等二次災害，因此不能在井下使用。便攜式氣動鉆孔機的意義就是要改善上述情況，便攜式氣動鉆孔機可以方便快捷地對有較高防爆要求的煤礦巷道空間中的巖石進行鉆孔，鉆孔目的主要是為了清理落石障礙

23、，使礦難救援得以繼續(xù)進行。所設計的鉆孔裝置要求防爆、便于攜帶、對常見巖石能有效鉆削應力集中孔，工作效率高、操作簡單、保養(yǎng)維修方便。本課題研究的裝置配合“便攜式手動巖石開縫裝置”可以讓救援人員徒手破碎并清理落石障礙，對提高煤礦礦難救援裝備的有效性、提高礦難救援成功率均有較重要的意義，也為進一步完善煤礦災害應急響應機制貢獻力量。</p><p>　　0.3便攜式氣動鉆孔機的設計要求</p><p&

24、gt;　　0.3.1符合國家煤礦安全標準</p><p>　　由于礦難發(fā)生后，井底存在大量的易燃易爆氣體，所以鉆孔機的動力裝置選擇氣壓馬達。氣壓馬達適用于惡劣的工作環(huán)境，在高溫，粉塵，潮濕，易燃，易爆等不利條件下都能正常工作。符合安全標準，有效的防止了由于電，火等的二次爆炸。鉆孔機裝置的整個結(jié)構所采用的材料均為防火防爆耐潮濕的材料。</p><p>　　0.3.2體積小，重量輕，便于攜帶&

25、lt;/p><p>　　一般礦難發(fā)生后，由于碎石等堵塞巷道，致使救援空間狹小，所以小而</p><p>　　的救援工具則滿足礦難的救援環(huán)境，所以，便攜式氣動鉆孔機在滿足可以正常鉆孔的要求下，要做到體積小，重量輕，方便攜帶。</p><p>　　0.3.3氣壓馬達的選擇和設計</p><p>　　氣壓馬達一般分為葉片式氣動馬達，活塞式氣動馬達和薄膜

26、式氣動馬達，通過使用要求條件等選擇葉片式

27、

28、 </p><p>　　確定氣壓馬達后，要在各部分接口處進行密封裝置的設計，防止氣體泄露，壓力下降。</p><p>　　0.3.4 鉆孔機裝置各部分結(jié)構設計</p><p>　　其中包括扳手，馬達，主軸，減速器，換向閥等。同時應保證鉆頭要方便安裝拆卸。有需要潤滑的部位應該考慮潤滑油的注入。</

29、p><p>　　0.4礦難救援工具的發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著科學技術的進步，礦難的頻發(fā)，市場競爭等多方面因素，各種安全有效的礦難救援工具定會相繼而出，且經(jīng)過不斷的改進和發(fā)展，定會更加具有實際用途，而礦難專用救援機械工具的發(fā)展離不開鉆具的發(fā)展，所以，未來的鉆孔機也定能向著便攜，智能，高效，節(jié)能等多功能方向發(fā)展，使人類的煤礦作業(yè)能夠在相對安全有保障的條件下進行，礦難救援工具的不斷完善也相

30、對推動了煤礦開采事業(yè)的進步，是科學不斷發(fā)展不斷進步的一大標志。</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　我國是世界產(chǎn)煤大國，開采技術存在缺陷，安全管理制度不夠完善，機械化存在一定差距，救援不能妥善高效實行等原因，使得中國煤礦礦難死亡人數(shù)遠超過其他國家，造成極大的損失，并且我國的煤礦絕大部分已經(jīng)老化，再加上我國的安全檢測技術還存在一定的問題，這也

31、是導致我國礦難事故頻繁發(fā)生的原因之一。與美國相比, 一個是美國的煤礦規(guī)模都比較大，很多煤礦都是露天開采，相對于井下開采而言，其安全系數(shù)肯定要大得多。二、美國的煤礦相對都不是很深，不達到一定深度，就不會產(chǎn)生大量的瓦斯，瓦斯爆炸的幾率自然會低一些，而瓦斯爆炸是中國引起礦難的重要因素之一，因為中國煤礦一般都很深。這兩個屬于自然因素，沒辦法人為改變。目前我國用于礦難救援的工具以氣動鑿巖機械，氣動及液壓鑿巖機械，手持式氣動鉆孔機，電動鉆孔機等，目

32、前也正在進行礦難救援機器人的研究，但是據(jù)我國近年來的礦難救援來看，救援工具仍然不能達到令人滿意的程度，救援不能達到及時性，高效性，礦難救援問題仍然棘手，許多救援工具不能滿足國家煤礦安全標準，大部分救援工具因為體積大不適宜在狹小的范圍內(nèi)操作使用?，F(xiàn)代化的儀器和設備，對于救援來說起到?jīng)Q定性作用，尤其是在比較困難的情況下，</p><p>　　礦難救援問題越來越緊迫，國家投了大量精力進行技術改造，針對于礦難救援的高效救

33、援問題，最直接的方式就是不斷完善救援工具，隨著科學技術的發(fā)展而不斷優(yōu)勝劣汰。</p><p>　　2 礦難救援的設計思想和意義</p><p>　　2.1 便攜式氣動鉆孔機的設計思想</p><p>　　本課題設計的便攜式氣動鉆孔機要絕對適用于礦難現(xiàn)場多粉塵，多易燃易爆氣體空間狹小等惡劣環(huán)境，要符合國家煤礦安全標準，體積小，重量輕，適合手持，在手動巖石開縫裝置之間使

34、用，預先將堵塞巷道的大石塊打孔，然后運用巖石開縫裝置進行碎石，方便快捷，提高效率，相比于直接將石塊破碎的工具，節(jié)約能源和時間，確保救援人員與被救人員的人身安全。</p><p>　　2.2目前鉆孔工具的應用</p><p>　　目前我國已有多種類型礦用機械工具，最典型最常用的為電動鉆孔機。</p><p>　　電動鉆孔機是利用電做動力的鉆孔機具。是電動工具中的常規(guī)產(chǎn)

35、品，也是需求量最大的電動工具類產(chǎn)品。每年的產(chǎn)銷數(shù)量占中中國電動工具的35%。對有色金屬、塑料等材料最大鉆孔直徑可比原規(guī)格大30～50％。電鉆工作原理是電磁旋轉(zhuǎn)式或電磁往復式小容量電動機的電機轉(zhuǎn)子做磁場切割做功運轉(zhuǎn)，通過傳動機構驅(qū)動作業(yè)裝置，帶動齒輪加大鉆頭的動力，從而使鉆頭刮削物體表面，更好的洞穿物體。電動鉆孔機廣泛適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固，裝修、墻安裝、支架、欄桿、廣告牌、空調(diào)室外機、導軌、衛(wèi)星接收器電梯、鋼結(jié)構廠房等安裝。但

36、是作為礦難救援工具十分危險，因為礦難發(fā)生后，礦內(nèi)大量易燃易爆氣體流出，一旦通電，就會引起火災甚至爆炸。</p><p>　　礦用機械還包括多種鑿巖機械，如鑿巖機，鑿巖機是按沖擊破碎原理進行工作的。工作時活塞做高頻往復運動，不斷地沖擊釬尾。在沖擊力的作用下，呈尖楔狀的釬頭將巖石壓碎并鑿入一定的深度，行成一道凹痕?；钊嘶睾?，釬子轉(zhuǎn)過一定角度，活塞向前運動，再次沖擊釬尾時，又形成一道新的凹痕。兩道凹痕之間的扇形巖塊被

37、由釬頭上產(chǎn)生的水平分力剪碎?；钊粩嗟貨_擊釬尾，并從釬子的中心孔連續(xù)地輸入壓縮空氣或壓力水，將巖渣排出孔外，即形成一定深度的圓形鉆孔。</p><p>　　鑿巖機按其動力來源可分為風動鑿巖機、內(nèi)燃鑿巖機、電動鑿巖機和液壓鑿巖機等四類。但是因為各個類型的鑿巖機都受限于礦難發(fā)生后惡劣的環(huán)境（易燃易爆氣體，巷道狹窄，能源少，地理環(huán)境差等）</p><p>　　另外礦用機械設備還有鉆車，挖掘機，推

38、土車等等，但是由于體積過大，運行不方便，受環(huán)境條件影響很大，不具有通用性，所以也不是參與礦難救援的最佳工具。</p><p>　　2.3氣動鉆孔機的設計思路</p><p>　　市面上有一種運用于煤礦井下隧道工程等共工作面比較狹小的空間內(nèi)使用的手持式鉆孔機。但是由于鉆孔機自重比較重，施工人員需要在另外搭建一個支撐平臺用來支撐鉆孔機工作，鉆孔時，將手持式鉆孔機架在支撐臺上，沿著鉆進的方向推進

39、鉆孔，用來減輕施工人員的工作負擔，但是這樣的鉆孔方式在需要對鉆孔進度或角度進行調(diào)整時，還需對鉆孔機的支撐臺的位置及方向進行重新的定位，由于需要在巖石上鉆所需數(shù)量的孔，每鉆一個孔都需要進行支撐平臺的一次調(diào)整，工作十分繁瑣，大大降低了工作效率，浪費了救援時間，雖然也可以進行狹窄空間內(nèi)的救援工作，但是從救援的根本目的上看，此種鉆孔機也不是最合適的。</p><p>　　綜合各種礦用機械設備均不適用于礦難救援，考慮我國煤

40、礦地帶大多環(huán)境惡劣，多集中在山區(qū)，礦難發(fā)生時坍塌的碎石堵住巷道，且大量存在易燃易爆氣體，使救援問題十分困難，若想高效的進行救援，首先要打通巷道，當有大塊的巖石堵住時，巷道狹窄不宜用機動車等大體積的工具，而人工搬運又耗時耗力，傳統(tǒng)的鑿巖機械雖然效率比較高，但若使用不當，鑿巖力過大，容易造成二次坍塌，使救援人員也陷入危險中，由此來看，解決大塊巖石破碎的問題是首要，是實施救援工作的第一步，這就需要一種安全穩(wěn)定且高效的小型機械，能夠人工近距離操

41、作，方便隨時觀察碎石過程，一旦要出現(xiàn)危險，能夠馬上停止作業(yè)，而巖石的力學性能顯示，巖石具有可鉆性，于是有了采用鉆孔機的思路，鉆孔機在煤礦井下所用的機械工具中占有十分重要的地位，救援人員可以近距離的操作鉆孔機，方便作業(yè)，目前應用于礦下的鉆孔設備大致分為電動鉆孔機，液壓鉆孔機和氣動鉆孔機，考慮礦難發(fā)生后井下存在許多易燃易爆氣體，傳統(tǒng)的電動鉆孔機和燃油類工具因為要通電，油液易燃易爆，所以容易引發(fā)火災和爆炸，礦井發(fā)生的火災(包括危及井下的地面火

42、災)，常招致人員傷亡，設備損失，礦井停產(chǎn)，資源破壞，甚至引起瓦斯、 煤</p><p>　　此課題設計的鉆孔機與廣泛使用的鉆孔機相比，特點在于它體積小，方便攜帶，適用于巖石類鉆孔，要與巖石開縫裝置配合使用。</p><p>　　本裝置選用的氣動裝置是可以正反轉(zhuǎn)的葉片式氣動馬達，通過控制壓縮氣體的大小來調(diào)節(jié)馬達的輸出功率和轉(zhuǎn)速，有過載保護作用，不會因為負載大而發(fā)生故障，馬達遇到負載過大的情況

43、時會自動減低速度或者停止，接觸過載后，又可以重新恢復正常工作，不會產(chǎn)生零件損壞現(xiàn)象。另外，操縱方便，維修較容易。由于要實現(xiàn)葉片式馬達的正反轉(zhuǎn)，所以在馬達的進氣口處設置換向閥。方便改變馬達轉(zhuǎn)向，由于馬達轉(zhuǎn)速過大，所以需要設計減速裝置，本鉆孔機采用的是行星齒輪減速器，結(jié)構緊湊，減速比大，鉆頭則選用標準麻花鉆，易于拆卸和更換。</p><p>　　2.4氣動鉆孔機破碎巖石原理</p><p>　

44、　煤礦周圍的地質(zhì)結(jié)構比較復雜，除了大量泥土外還有較多種類的巖石，但大部分是由于氣溫，大氣，水分，原巖的結(jié)構和構造等綜合因素影響作用下而風化的巖石，當巖石風化后，力學性能便明顯降低，增加了鉆削的可能性。</p><p>　　礦難發(fā)生后，掉落的巖石堵住巷道，便攜式氣動鉆孔機便可以應用于厚度一般的巖石鉆孔，高壓氣瓶中的高壓氣體經(jīng)減壓后足以帶動鉆孔機轉(zhuǎn)動，傳遞轉(zhuǎn)矩，從而使鉆頭進行鉆削，根據(jù)巖石的形狀體積選擇適當位置，選擇

45、重心大概所在的位置，在過重心的任意直線上快速的鉆一排孔，鉆孔深度可以根據(jù)鉆孔機參數(shù)和巖石的厚度適當調(diào)節(jié)，鉆孔完畢后，配合使用巖石開縫裝置，由于鉆孔機所鉆的一排孔已經(jīng)造成巖石的應力集中，將巖石開縫裝置插入一排孔里進行分裂，大塊巖石便被兩邊裂開。如果需要，則可以在分裂開的巖石上繼續(xù)鉆孔，對于厚度太大的巖石，則不適用鉆孔機，因鉆孔深度有限，即使鉆孔成功，但相對于巖石厚度來說孔深太淺也不足以配合掩飾開縫裝置將巖石裂開，所以此鉆孔機適用于厚度一般

46、的巖石。</p><p>　　2.5設計便攜式氣動鉆孔機的意義</p><p>　　在潮濕，高溫，粉塵，易燃易爆等惡劣條件下均可以安全工作，操作簡單，攜帶方便，耗資少，節(jié)省能源，可增加救援人員數(shù)量，每人攜帶一個，同時進行救援，節(jié)省了救援時間。便攜式氣動鉆孔機不僅提高了效率，并且安全系數(shù)大幅增加，不僅保證了被救人員免受二次災難的威脅，而且保證了救援人員的安全，氣動鉆孔機采用的氣動技術，有效的

47、防火防爆，鉆孔時不會出現(xiàn)火花，對于高瓦斯的礦井來說，使用更加安全可靠，完全適用于井下作業(yè)。本課題所設計的鉆孔機體積小，重量輕，直接是手持式，鉆孔方向與角度方便人為控制，可以有效的進行巷道打通工作，方便快捷，須配合巖石開縫裝置使用，適應我國煤礦安全標準，保障了煤礦事故搶險救援的順利進行。</p><p>　　我國安全生產(chǎn)形勢近年來總體穩(wěn)定、趨于好轉(zhuǎn)，但不可否認的是基礎性和應用型的應急技術研究薄弱，技術標準制定起步晚

48、，應急救援隊伍建設相對滯后，尤其是在專家隊伍建設這一領域。為此安全監(jiān)管總局于2005年建立安全生產(chǎn)應急救援專家信息庫，要求各有關單位協(xié)助組織推薦本行業(yè)、本領域的應急救援專家。該專家組由安全監(jiān)管總局應急救援指揮中心技術裝備部負責管理，為應急救援提供技術支持。 相信隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步，會有越來越多的煤礦專用救援搶險工具出現(xiàn)，鉆具的生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)前景也會一片大好。</p><p>　　3便攜式氣

49、動鉆孔機的設計計算</p><p>　　3.1氣動馬達的設計與計算</p><p>　　由于礦難發(fā)生后，存在大量易燃易爆氣體，粉塵等，所以需要選擇一中安全的執(zhí)行元件，又要求尺寸小，重量輕，所以選擇氣動馬達，氣動馬達是氣動執(zhí)行元件，它將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)形式或者是擺動形式的機械能，氣壓馬達按照結(jié)構形式可以分為葉片式，活塞式，齒輪式及擺動式。根據(jù)這幾種馬達性能參數(shù)以及適用范圍的比較，最

50、后選擇葉片式氣馬達，葉片式馬達無配氣機構和曲柄連桿機構，結(jié)構簡單，尺寸小，旋轉(zhuǎn)部分能均勻運轉(zhuǎn)，因而工作比較穩(wěn)定，比起電動馬達和液壓馬達，除了具有防爆性能以外，馬達本身的軟特性使之能長期的滿負荷工作，并且溫升較低，能夠過載保護，不會損傷機器，且有較高的氣動轉(zhuǎn)矩，能帶載啟動，與電動機相比，單位功率尺寸小，缺點就是輸出功率較小，耗氣量大，容易產(chǎn)生振動。因為本課題的鉆孔機要求便攜式，所以馬達既要滿足工作要求，又要體積小，重量輕，綜合所有因素，最

51、后選擇黃石風動機械廠的TMY1.5（1.471kw）的葉片式氣馬達。</p><p>　?。?）馬達參數(shù)如下：</p><p>　　型號為：TMY1.5，額定功率為：1.47KW,額定轉(zhuǎn)速為4000r/min,額定扭矩為4.64Nm，額定氣動扭矩為4.64Nm，耗氣量為2.04/min,工作壓力為0.5~0.7MPa</p><p>　　假設我們所需鉆的巖石為硬度較

52、軟的巖石，則通過查閱期刊文獻可得較軟巖石的鉆進速度可以達到1000mm/min。</p><p>　　由于v=1000mm/min 馬達的額定轉(zhuǎn)速為n=4000r/min </p><p>　　所以f=v/n=0.25mm/r</p><p>　?。?）根據(jù)鉆孔時轉(zhuǎn)矩的計算公式：M=Cdfk</p><p><b>　　其中

53、</b></p><p>　　=0.098 =10mm =2 =0.8 =1</p><p>　　所以M=0.09810^20.25^0.81=3.23NM小于氣壓馬達的額定轉(zhuǎn)矩，所以合適。</p><p>　?。?）根據(jù)鉆孔時功率的計算公式P=Mv/30d</p><p>　　根據(jù)鉆頭鉆巖石所需轉(zhuǎn)矩和功率，設經(jīng)減速以后鉆

54、頭工作時候的轉(zhuǎn)速為450r/min，切削速度為v=45020.005=47.1m/min</p><p>　　P=Mv/30d=3.2347.1/300=0.51Kw小于氣壓馬達的額定功率，所以合適。</p><p>　?。?）氣動馬達有兩個進氣口，直徑為16.76mm，壁厚為2mm。</p><p>　　有一個出氣孔，直徑為13.18mm。</p>

55、<p>　　氣動馬達上所用的螺栓為大徑是7mm的螺栓。</p><p>　　氣馬達結(jié)構如圖1所示</p><p><b>　　圖1 氣動馬達</b></p><p>　　Fig.1 the pneumatic moter </p><p>　　3.2行星齒輪減速器的設計與計算</p><p

56、>　　齒輪軸，與齒輪軸外嚙合的齒輪，內(nèi)壁的內(nèi)齒輪，及銷共同構成行星齒輪系</p><p>　　行星齒輪減速如圖2所示</p><p>　　圖2 行星齒輪減速器</p><p>　　Fig.2 Planetary gear reducer</p><p>　　因為n=4000 r/min， 減速以后工作時的轉(zhuǎn)速為450 r/min&l

57、t;/p><p>　　所以減速器的減速比為i=9 </p><p>　　設齒輪軸的的轉(zhuǎn)速為，設銷的轉(zhuǎn)速為，設齒輪軸的齒數(shù)為，與齒輪軸外嚙合的齒輪齒數(shù)為,內(nèi)壁的內(nèi)齒輪齒數(shù)為。</p><p>　　則減速比為i=(n-n)/(n-n)=-Z/Z=-(n-n)/n</p><p><b>　　/=9</b></p>

58、<p><b>　　=9 Z/Z=8</b></p><p>　　齒輪軸的材料為性能較好的合金鋼20Cr2Ni4,硬度為350HBS,與齒輪軸嚙合的齒輪材料為20CrMnTi，硬度為300HBS,內(nèi)壁的內(nèi)齒輪為40Cr，硬度為280HBS.</p><p><b>　　齒輪精度為7級</b></p><p>　

59、　假設取模數(shù)m=0.8，則初算齒輪系的參數(shù)：</p><p>　　齒輪1的齒頂圓直徑：d=(Z+2)m=17 mm</p><p>　　(Z+21)0.8=17 mm</p><p><b>　　=19</b></p><p>　　則齒輪軸1的齒數(shù)為19</p><p>　　內(nèi)齒輪3的齒數(shù)=152

60、</p><p><b>　　齒輪軸1的參數(shù)：</b></p><p>　　齒輪1的分度圓直徑：=0.819=15.2 mm</p><p>　　齒根圓直徑：d=(Z-2h)m=（19-21.25）0.8=13.2 mm</p><p>　　齒頂圓直徑：d=17 mm</p><p><b&

61、gt;　　齒輪3的參數(shù)：</b></p><p>　　分度圓直徑：=m=1520.8=121.6 mm</p><p>　　齒根高：=(h+h )m=(1+0.25) 0.8=1 mm</p><p>　　齒根圓直徑：=d+2h=121.6+2=123.6 mm</p><p>　　齒頂高：=m=10.8=0.8mm</p&

62、gt;<p>　　齒頂圓直徑：=d+2h=121.6-210.8=120mm</p><p><b>　　齒輪2的參數(shù)：</b></p><p>　　齒頂圓直徑：=-=123.6/2-15.2/2=54.7mm</p><p>　　=(+21)0.8=54.7mm</p><p><b>　　齒數(shù)

63、：=66</b></p><p>　　分度圓致敬：=m=0.866=52.8mm</p><p>　　齒根圓直徑：=(Z-2h-2c)m=(66-21.25)0.8=50.8 mm</p><p><b>　　齒輪寬度：b=</b></p><p>　　其中=1,=52.8mm,b==52.8mm</p

64、><p><b>　　圓整后取50mm</b></p><p>　　則齒輪軸1上齒輪的寬度為55mm，齒輪2的寬度為50mm</p><p>　　1齒輪齒面接觸疲勞強度校核</p><p><b>　　d2.32 </b></p><p>　?。?）確定公式里內(nèi)的各計算數(shù)值&

65、lt;/p><p>　　1）試選載荷系數(shù)K=1.3</p><p>　　2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　T=(95.510^5)/n =(95.510^5)/4000=3.510 Nmm</p><p>　　3）選取齒寬系數(shù)K=1.3</p><p>　　4）查得材料的彈性影響系數(shù)Z=175.64MPa&l

66、t;/p><p>　　5）按齒面硬度查得小齒輪的解除疲勞強度極限=1000MPa，大齒輪的解除疲勞強度極限為=800MPa。</p><p>　　6）計算應力循環(huán)次數(shù)，假設工作壽命為3年，每年工作150天，每天工作5小時。則N=60njL=604000151503=5.410</p><p>　　N=5.410/3.47=1.5610</p><p&

67、gt;　　7)取接觸疲勞壽命系數(shù)K=1.1，K=1.14</p><p>　　8)計算接觸疲勞需用應力</p><p>　　取是小概率為1%，安全系數(shù)為S=1，則</p><p>　　= K/S=1.11000=1100</p><p>　　= K/S=1.14800=912</p><p><b>　　(2

68、)計算</b></p><p>　　1）試算小齒輪分度圓直徑d，代入中較小的值</p><p>　　d2.32 =2.32 mm</p><p>　　2）計算齒輪圓周速度v</p><p>　　V=(dn/601000)=(3.1413.854000)/(601000)=2.92 m/s</p><p>　

69、　3）計算齒輪寬度b：b=d=113.95=13.95 mm</p><p>　　4）計算齒寬與齒高之比b/h</p><p>　　模數(shù)m=d/Z=13.95/19=0.734 mm</p><p>　　齒高h=2.25 m=2.250.734=1.65 mm</p><p>　　b/h=13.95/1.65=8.45 mm</p>

70、;<p><b>　　5）計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=2.92mm/s,7級精度，查得動載系數(shù)K=1.18</p><p>　　由于是直齒輪，查得K=K=1;查得使用系數(shù)K=1,;用插值法查得7級精度小齒輪相對支承非對稱布置時，K=1.423,由b/h=8.45, K=1.423得K=1.35；故載荷系數(shù)K= K K K K=11.

71、181.423=1.679</p><p>　　6)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得d=d=13.95=15.2mm</p><p>　　7)計算模數(shù)m ：m=d/Z=15.2/19=0.8</p><p>　　2，按齒根彎曲強度設計</p><p><b>　　m</b></p><p&g

72、t;　　（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>　　查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限=800MPa，大齒輪的彎曲強度疲勞極限=600MPa。</p><p>　　取彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.85 K=0.88</p><p>　　計算彎曲疲勞許用應力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 </p><p>

73、　　= K/S=0.85500/1.4=542.857MPa</p><p>　　= K/S=0.92600/1.4=394.286MPa</p><p><b>　　4)計算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　K= K K K K=11.1811.35=1.593</p><p><b>　　5)查取齒形

74、系數(shù)</b></p><p>　　Y=2.85 Y2.25</p><p>　　6）查得應力校正系數(shù)</p><p>　　=1.54 =1.74</p><p>　　7）計算大小齒輪的YY/并加以比較</p><p>　　YY/=2.851.54/542.857=0.008085</p>&l

75、t;p>　　YY/=2.251.74/394.286=0.009929</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大</b></p><p><b>　?。?）設計計算</b></p><p><b>　　m</b></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算

76、的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關，可取由彎曲強度算得的模數(shù)0.674并就近圓整為標準值m=0.8 mm，按接觸強度算得的分度圓直徑d=15.2mm,算出小齒輪齒數(shù)Z=d/m=15.2/0.8=19 Z=3.4719=66</p><p>　　則校核所得的齒輪齒數(shù)和模數(shù)均與初算時的數(shù)值相符，即初算的齒

77、輪參數(shù)為合理的。</p><p>　　3.3換向閥的設計與計算</p><p>　　（1）換向閥總體結(jié)構</p><p>　　此換向閥有兩個出氣孔，一個進氣孔。活塞總體為圓柱體，左端為短的凹槽，有端為較長的凹槽，換向閥左端有兩個出氣孔，右端有一個進氣孔，左端凹槽與右端凹槽之間有兩個通孔，構成進氣口與出氣口的兩條通路，一條為水平的，一跳為傾斜的，進出氣孔處均有氣動用密

78、封圈，密封圈在閥體內(nèi)的密封槽內(nèi)。換向閥的閥體長度要剛好滿足換向條件，即在兩個位置時各能夠?qū)崿F(xiàn)其中一個方向上的通氣，換向閥結(jié)構如圖3所示</p><p><b>　　圖3 換向閥閥體</b></p><p>　　Fig.3 The body of the reversing valve </p><p>　?。?）換向閥的鎖緊結(jié)構如圖4所示：

79、</p><p>　　圖4 換向閥夾緊裝置</p><p>　　Fig.4 The clamping device of reversing valve </p><p>　　圖示方向（正視換向閥），在換向閥的一側(cè)內(nèi)壁的接觸線上向后轉(zhuǎn)（逆時針）15度角，以15度角處為刀具中心線，豎直方向挖寬為5.5mm的槽，深度為15.2mm，再在槽的底端向前（順時針）挖寬仍為

80、5.5mm，長度為順時針轉(zhuǎn)過閥壁30度（兩刀具中心線的角度）的橫向凹槽（即以豎槽的底端面順時針挖一短橫槽），再繼續(xù)豎直向下挖寬度不變，長度為26.4mm（槽的頂端面到底端面）的豎直槽，然后繼續(xù)逆時針挖寬不變，長度為繞閥壁逆時針轉(zhuǎn)30度角，在兩個橫向的凹槽上端面的中間部位，挖一向上凹的小弧形凹槽，閥體的推桿的頭部標有位置線（與水平線呈15度角，逆時針方向），當整個閥體放入換向閥時，位置線是呈15度角的，當需要將閥體鎖緊時，將閥體順時針轉(zhuǎn)過

81、15度，位置線水平。換向閥的左右兩側(cè)均有鎖緊結(jié)構，對稱設置，尺寸相同。</p><p>　?。?）換向閥出氣孔與氣馬達進氣孔連接處的結(jié)構</p><p>　　換向閥的出氣孔與氣動馬達進氣孔的管壁上均有外螺紋，兩管是用螺母連接的，為保證密封，在兩管道的端面和螺母上均涂有密封膠。螺母結(jié)構如圖5所示：</p><p><b>　　圖5 接口的螺母</b&g

82、t;</p><p>　　Fig.5 the Sealing ring of Reversing valves</p><p>　　密封圈為氣動用O型橡膠密封圈標準件=2.65mm</p><p>　　3.4扳手的設計與計算</p><p>　　按動扳手所需要力：[（PS+N）-PS]b-Fc=0</p><p>　　

83、其中P=0.5MPa，=1.0110 MPa b=21mm c=90.6mm</p><p>　　因為彈簧壓縮力為N=5N </p><p>　　(5+3.140.51017.03^210-1.01103.1415.3^210)17.0310-F88.7910=0</p><p><b>　　F=74N</b></p><p

84、>　　扳手所在把手上的槽的深度為20mm，槽寬為49.5mm</p><p>　　桿1的長度為108.4mm，直徑為4mm，桿2長度為111.75mm，直徑為4mm，桿1末端處穿插在桿2上部的橢圓形孔內(nèi)。扳手結(jié)構如圖6所示：</p><p><b>　　圖6 扳手</b></p><p>　　Fig.6 wrench</p&g

85、t;<p>　　3.5閥門彈簧的設計與計算</p><p>　　由于彈簧是用來支撐閥門并用于閥門復位，所以我們需要設計的彈簧為圓柱螺旋壓縮彈簧。</p><p>　　選擇彈簧的材料為碳素鋼簧鋼絲B級，第三類彈簧，則切變模量G取80000MPa</p><p>　　取彈簧的旋繞比C=8,估取彈簧絲的直接1mm，試算彈簧絲直徑。</p>&l

86、t;p><b>　　則</b></p><p>　　K=（4C-1)/(4C+1)+0.615/C=(32-1)/(32-4)=1.18</p><p>　　=5N,=(0.1~0.5)=0.2=5N</p><p><b>　　=25N</b></p><p>　　=1800MPa，=0.5

87、=0.51800=900MPa</p><p>　　1.6=1.6=0.82mm</p><p>　　則彈簧的鋼絲直徑為取標準值1mm</p><p>　　取彈簧最大壓縮變形量為=20mm</p><p>　　則彈簧的工作圈數(shù)為：n=Gd/[(8FC^3)] =(800001)/（82588）20=15.6取標準值16</p>

88、<p>　　彈簧的中徑：D=Cd=81=8 mm標準值8mm</p><p>　　彈簧的內(nèi)徑： =D-d=8-1=7mm</p><p>　　彈簧的外徑： =D+d=8+1=9mm</p><p>　　壓縮彈簧的長細比：b=H/D=21/4=5.25 按標準值取5.3</p><p>　　彈簧的節(jié)距： p=（0.28~0.5）D=0

89、.581=4mm</p><p>　　彈簧的自由高度： =pn+（1.5~2）d=416+20.5=65mm按照標準值取為65mm</p><p>　　軸向間距：=p-d=4-1=3mm</p><p>　　彈簧的螺旋角： =arctan=arctan=9.05</p><p>　　3.6軸承的選擇和校核</p><p&g

90、t;　?。?）由于球軸承與滾子軸承相比較，有較高的極限轉(zhuǎn)速，所以在轉(zhuǎn)速較高時應選用球軸承，由于深溝球軸承可以承受徑向載荷，較高轉(zhuǎn)速時可承受軸向載荷，所以均選用深溝球軸承。6013深溝球軸承如圖7所示：</p><p><b>　　圖7 6013軸承</b></p><p>　　Fig.7 The 6013 bearing</p><p>　　支

91、承軸頭部位的的軸承選擇6013深溝球軸承，軸承內(nèi)圈與軸為過盈配合?；绢~定動載荷為C=57.2kN。 </p><p>　　支撐齒輪軸的軸承結(jié)構如圖8所

92、示：</p><p>　　圖8 6203軸承</p><p>　　Fig.8 The 6203 bearing</p><p>　　支撐齒輪軸部分的軸承選擇6203深溝球軸承 且內(nèi)圈為過盈配合，外圈為間隙配合?；绢~定動載荷為C=9.58kN。6013軸承如圖9所示：</p><p><b>　　（1）軸承的校核</b>

93、;</p><p>　　根據(jù)小齒輪的受力分析</p><p>　　馬達提供的轉(zhuǎn)矩為：T=（95.510^5P）/n = (95.510^51.47)</p><p>　　/4000=3.510 Nmm</p><p>　　F=2T/d=23.510/15.2=460.53 N</p><p>　　F=Ftan=460.

94、53tan20=167.62 N</p><p>　　G=mg=69.8=58.8 N</p><p>　　徑向載荷F=167.62+58.8=226.42 N</p><p>　　軸所受軸向力為切削巖石的切削軸向力：F=Cdfk</p><p>　　其中C=20，d=10 mm，Z=1,f=1.09 mm/r ,Y=0.8, k=0.8&l

95、t;/p><p>　　所以軸向力F=20101.09^0.80.8=171.4N</p><p>　　軸承6203的基本額定靜載荷C=4.78 kN</p><p>　　F/ C=0.036,則e=0.25，Y=1.61</p><p>　　F/ F=171.4/226.42=0.76e=0.25</p><p>　　所以

96、當量動載荷P=0.56 F+Y F=0.56226.42+1.61171.4=402.75 N</p><p>　　小于基本額定動載荷C=9.58kN，所以滿足要求。</p><p>　　軸頭所用的軸承基本額定動載荷更大，所以也滿足要求。</p><p><b>　　3.7各軸段的設計</b></p><p>　　各軸段

97、（除齒輪軸外）均采用材料45鋼，齒輪軸長度為96.9mm，直徑為d=17mm，軸頭為臺階軸，長度為98.7mm，直徑分別為，d=119mm，d=65mm，d=32.8mm。馬達右端伸出軸的軸徑為17mm，長度為26.1mm。</p><p>　　3.8鉆孔機外壁的設計</p><p>　　鉆孔機筒壁分為兩部分，兩部分壁厚不同，帶有內(nèi)齒輪部分的壁厚=10mm，后半部分的壁厚為=7.1mm，兩

98、部分通過螺紋連接?？拷鼡Q向閥左側(cè)部分的壁厚為=11.5mm，由于要對換向閥進行定位，所以壁厚加厚，軸向定位更加可靠?？拷鼡Q向閥右端的壁厚為=24.2mm，也對換向閥有定位作用。</p><p>　　4便攜式氣動鉆孔機的設計說明</p><p>　　4.1鉆孔機總體構造</p><p>　　本課題所涉及的鉆孔機為便攜式氣動鉆孔機，主要包括氣動馬達，行星齒輪減速器，氣動

99、換向閥，扳手部分，在鉆孔機的內(nèi)部有供氣通路及排氣通路，配置在氣動馬達前方的換向閥實現(xiàn)氣動馬達的正反轉(zhuǎn)，在圓筒的上部有開口處，為換向閥的換向推桿。</p><p>　　4.2各部分原理及具體實施方式</p><p>　　4.2.1扳手的設計原理與實施方式</p><p>　　扳手為氣動鉆孔機的開關裝置，控制著壓縮氣體的流入。</p><p>　

100、　扳手安裝在鉆孔機的把手上，裝配圖中，36為鉆孔機的進氣通路，襯套1在供氣通路的下方插入把手，襯套上方在進氣通路上形成的臺階處夾著閥門35和閥片34，閥門的下方和襯套形成的承受部之間放置著閥門彈簧，彈簧為壓縮狀態(tài)，將閥門頂在閥片上，6為鉆孔機的扳手，即控制鉆孔機進氣的開關裝置，桿5通過連接棒33上的橢圓形小孔連接，5穿過33上的小孔，可以推動連接棒33轉(zhuǎn)動，連接棒33與閥門固連，工作的時候，按動扳手，則推桿5推動連接棒33向右移動，由于

101、連接棒的右移帶動閥門35向下傾斜，因此，閥門被打開，壓縮氣從供氣通路（進氣口）進入鉆孔機。</p><p>　　在扳手未被按下時，由于閥門彈簧處于壓縮狀態(tài)，閥門被按在上方的閥片上，為關閉狀態(tài)，連接棒，推桿，扳手都恢復在原來的位置。</p><p>　　扳手工作原理如圖9：</p><p>　　圖9 扳手工作原理圖</p><p>　　Fig

102、.9 The theory of wrench</p><p>　　4.2.2換向閥的設計原理與實施方式</p><p>　　換向閥的功用是改變氣體通道使氣體流動方向發(fā)生改變，從而改變氣動執(zhí)行元件（本鉆孔機的執(zhí)行元件為氣動馬達）的運動方向，本課題設計的換向閥是通過人工滑動閥體，根據(jù)需要打開或者關閉其中某個出氣口，控制壓縮氣體的流出方向。</p><p>　　由進氣通

103、路流入的壓縮氣體繼續(xù)流入鉆孔機的圓筒部分，由換向閥的進氣口流入換向閥25，換向閥有兩個出氣口，閥體為30，閥體上端有卡緊棒26和推桿24，推桿24的頭部標有位置線，換向閥左端有兩個出氣孔，右端有一個進氣孔，閥體左端凹槽與右端凹槽之間有兩個通孔，進氣口與出氣口接通為正方向，此時推桿上的位置線處于水平位置（正視鉆孔機），為防止氣體泄漏影響壓力，在換向閥的閥體內(nèi)靠近進氣口和出氣口的位置都設置了氣動用密封圈28和29，在出氣孔的管壁上按照氣動密

104、封圈的標準挖槽，將密封圈放入。換向閥閥體的原始位置為夾緊棒相對于換向閥閥壁向后轉(zhuǎn)15度角，推桿24的位置線處于與水平線位置成15度角的位置（正視鉆孔機），且在水平線的逆時針方向，將閥體放入換向閥，這時閥體上的圓柱夾緊棒就會沿著換向閥壁上的豎直槽向下滑動，直到滑到槽底，這時將閥體順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)15度角，即推桿的位置線處于水平位置。這時的夾緊棒剛好處于橫向槽中部的向上凹的小圓弧槽內(nèi)，這就將閥體鎖緊了，這時候就是換向閥上端的出氣孔接通馬達的上

105、端的進氣孔，馬達正轉(zhuǎn)。將閥體繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動，直到轉(zhuǎn)不動為止，然后將閥體向下沿著豎直的槽繼續(xù)向下滑，直到不能滑動，</p><p>　　換向閥是由鉆孔機的內(nèi)壁定位的，上下端均有肩端定位換向閥。</p><p>　　換向閥工作原理如圖10所示：</p><p>　　圖10 換向閥工作原理圖</p><p>　　Fig.10 The theor

106、y of reversing valve</p><p>　　4.2.3氣馬達的設計原理與實施方式</p><p>　　氣馬達按結(jié)構形式可以分為葉片式，活塞式，齒輪式及擺動式氣馬達，本課題選擇的是葉片式氣馬達，因為葉片式氣馬達轉(zhuǎn)速及功率皆可以滿足本鉆孔機的工作要求，且結(jié)構簡單，維修方便，適合便攜式裝置，氣動馬達與和它起同樣作用的電動機相比，殼體輕，輸送方便；又因為其工作介質(zhì)是空氣，就不必擔

107、心引起火災；氣動馬達過載時能自動停轉(zhuǎn)，而與供給壓力保持平衡狀態(tài)。由于上述特點，因而氣動馬達廣泛應用于礦山機械及氣動工具等場合。</p><p>　　氣馬達主要有葉片，定子，轉(zhuǎn)子等零件構成的，定子上有進排氣孔或者是有配氣槽，轉(zhuǎn)子上的長槽內(nèi)有葉片。定子的兩端有密封蓋，密封蓋上有弧形槽，與進排氣孔及葉片的底端相通，轉(zhuǎn)子與定子是偏心安裝的，這樣葉片，定子的外表面及其內(nèi)表面以及兩個密封端蓋之間就形成了若干個密封的工作空間。

108、</p><p>　　壓縮氣體由一個進氣口流入，分為兩個工作走向，一個走向是經(jīng)過定子與兩密封端蓋的弧形槽進入葉片的底端，將葉片推出，葉片就是靠壓縮氣體的壓力推動和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的離心力的綜合作用而保證運轉(zhuǎn)過程中較緊密的抵在定子的內(nèi)壁上，壓縮空氣另一走向為進入相應的密封工作空間，壓縮空氣在兩個葉片上作用，產(chǎn)生相反的轉(zhuǎn)矩，但是伸出較長的葉片的作用面積較大，所以產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于短葉片作用面積小產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，所以轉(zhuǎn)子在相應的

109、長短葉片上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩差作用下向長葉片所在的那個方向轉(zhuǎn)動，做功以后的氣體由定子孔排出，參與工作以后的氣體經(jīng)排氣孔排出。葉片式氣壓馬達在工作壓力不變的情況下，它的功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩均是隨著外加載荷的變化而變化的。</p><p>　　本課題設計的氣馬達有兩個進氣孔，分別與換向閥的兩個出氣口螺紋連接，為防止壓縮氣體的泄露，在兩個螺紋連接處分別裝有氣動用密封圈，馬達有一個殘余氣體排氣孔，由排氣孔排出的廢氣流入把手中的排氣通

110、路，由通路中通向大氣的排氣孔排出。當壓縮氣體由上端的進氣口流入時，馬達正轉(zhuǎn)，當氣體由馬達下端的進氣口流入時，馬達反轉(zhuǎn)。</p><p>　　氣壓馬達工作原理如圖11所示：</p><p>　　圖11 馬達工作原理圖</p><p>　　Fig.11 The theory of Gas motors</p><p>　　4.2.4行星齒輪減

111、速器的設計原理與實施方式</p><p>　　由于氣動馬達額定轉(zhuǎn)速過大，所以需要減速器，將轉(zhuǎn)速減至工作所需的450r/min。由于主軸要繞中心線轉(zhuǎn)動，若設計普通圓柱齒輪減速器，不能很好保證主軸轉(zhuǎn)動的精確性，為滿足主軸的轉(zhuǎn)動要求，需要設計一個行星輪，又因為減速比較大，所以本課題設計的是行星齒輪減速器，由齒輪10，齒輪18，齒輪19和銷17構成。馬達左端的伸出軸9作為齒輪軸，小齒輪10和大齒輪18外嚙合，大齒輪18與

112、內(nèi)齒輪19內(nèi)嚙合，并且大齒輪通過銷17與主軸12連結(jié)，齒輪軸轉(zhuǎn)動帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，連接銷轉(zhuǎn)動，從而帶動主軸12轉(zhuǎn)動，兩個深溝球軸承支撐軸9，置于軸頭12的槽內(nèi)，內(nèi)圈與軸12為過盈配合，外圈為間隙配合，動力由軸9傳遞給軸承，由軸承傳遞給軸頭。</p><p>　　行星齒輪減速器工作原理如圖12所示：</p><p>　　圖12 減速器工作原理</p><p>　　Fi

113、g.12 The theory of reducer</p><p>　　4.2.5其他結(jié)構設計原理與實施方式</p><p>　　軸頭由兩隊深溝球軸承作為支撐，軸承內(nèi)圈與軸過盈配合，外圈由端蓋14進行定位，軸頭伸出端為安裝鉆夾和麻花鉆的部分。麻花鉆選擇標準通用麻花鉆d=10mm，麻花鉆作為一種重要的孔加工刀具，它既可在實心材料上鉆孔，也可在原有孔的基礎上擴孔。它可用來加工鋼材、鑄鐵，也