第六章回转器.

(二)锥齿轮副的设计
1.从动锥齿轮分度圆直径的确定
1 3 p
D f Kd M
从动锥齿轮计算转矩 M p
Mmax
汽车 kd 12.5 ~ 14.5
直径系数取值为：钻机 kd 14 ~ 20;
拖拉机 kd 10.56 ~ 11.42
2. 端面模数的选择
模数由 m3 D / Z2确定。 选用的模数是否合适，用下式校验: 钻机: K m 3. 齿数选择
(6)由于结构的限制，转盘的变
角范围较小。
3.移动式回转器（动力头）
（1）可在给进机构的拖动下沿导向架轴向移动，实现长行程给进； （2）配有刚度大的导向架，对钻具的导向性好；
（3）与孔口夹持器配合，可用于拧卸钻杆，与给进机构配合，可 用于升降钻具；
（4）采用机械传动时，需要
一根长的传动轴；
（5）钻不同倾角的钻孔时，不 靠回转器变角，而是靠导向架 的前后倾斜调整回转器的倾角； （6）易于实现自动控制。
（2）被动锥齿轮的安装形式
被动锥齿轮的安装分上置式和下置式。被动锥齿轮的安装形式 取决于传动系统的传动方案。下置式安装的润滑条件优于上置式。
（3）锥齿轮的选配 锥齿轮按照齿的旋向分为左旋锥齿轮和右旋锥齿轮。弧齿锥齿 轮副的两个齿轮的齿旋向不同。为了使锥齿轮副工作时产生的轴向 力背离锥顶，则被动齿轮上置式安装时，主动齿轮应选用右旋，被 动齿轮用左旋。如果被动齿轮采用下置式安装，则主动齿轮为左旋， 被动齿轮应为右旋。 （4）锥齿轮副啮合间隙的调节
三 回转器的类型和特点
1.立轴式回转器 (1) 给进机构组装在回转器的箱体上，和回
转器构成同一个拆装部件、保证了卡盘与回转
器的同心度; (2) 有一根长的立轴，导向性好; (3) 变角范围大，可钻任意倾角的钻孔; (4) 采用悬臂式安装，增加了钻机的重心高 度; (5) 立轴的通孔较小，提下钻具时，回转器 需要让离孔口; (6) 不能用于拧卸钻杆，需要另配拧管机。
1. 立轴的强度校核
(1)立轴危险截面产生的最大正应力
pmax Fw
M nmax
(2)立轴产生的最大剪应力

n
D4 d 4 n 16 D

(3)立轴产生的合成应力
2 4 2 [ ] S [ ]
Ka
另外根据书中表5-10中的公式可校核不同形状立轴的接触应力。
m3பைடு நூலகம் K m M
1 3 p
0.4 ~ 0.6
汽车:
K m 0.28 ~ 0.41
主被动齿轮的齿数应没有公约数。小齿轮的齿数尽量选择 奇数。 4. 名义螺旋角的选择 一般选用
m 350 ~ 400 个别钻机也有选用 m 00
5. 弧齿锥齿轮的受力分析
(三) 立轴与导管的设计计算
第六章
回转器与卡盘
§6-1 回转器的功用、要求及类型
一 回转器的功用 回转器是钻机的重要工作机构,主要功用如下: 1.带动钻具回转,提供钻头破岩所需的转矩和转速; 2.导正钻具方向; 3.实现变角,以适应钻进不同倾角的钻孔; 4.处理孔内事故. 二 对回转器的要求 1.回转器的转矩及转速要有较宽的调节范围; 2.具有良好的导向性; 3.具有一定的变角范围,可钻进设计范围内的不同倾角的钻孔; 4.应保证主动钻杆既可转动,又不防碍在给进机构的带动下作轴向运 动; 5.最好具有1-2个反档,以满足特种工作的需要; 6.运转平稳，振动和噪音小。
4. 立轴
5. 箱体的安装与变角方式 （1）半圆压板式 （2）T型槽-螺栓式
（3）T型槽-开合式
二 立轴式回转器的设计计算
(一) 立轴式回转器设计应注意的问题 1. 与给进机构联系在一起考虑; 2. 结构上尽可能减小回转器的振动; 3.保证孔口的作业空间，尽可能降低重心; 4.保证密封和润滑。
2. 转盘式回转器
(1) 多数转盘是安装在钻机的底座上，使钻机的重心低; (2) 多数转盘都兼做拧管机，减少了设备的数量;
(3) 多数转盘通孔较大，可通过设计的最大粗径钻具。提下钻具时， 无需让开孔口;
(4) 因转盘的主轴较短，且通孔
大，故对钻具的导向性差;
(5)转盘与给进机构为两个独立 的部件，二者没有直接的联系;
§6-2 立轴回转器的结构分析与设计
一 立轴式回转器的结构分析
1.动力输入轴(半轴) 一般多采用悬臂式安装。为保证轴的支撑刚度,多应用以下三种 加大支撑刚度的方法: (1) 选择合适的轴承类型和安装方式; (2) 选择合适的轴用材料、结构型式。在结构许可的条件下。适当 加大轴径; (3) 轴的支撑段长度大于或等于悬出段的长度的2倍，即b 2a 。
2.导管的强度校核
导管产生的合成弯矩： 合成弯矩下产生的应力：
2 2 M Mn Mw

M
w
[ ]
式中
D4 d 4 w 32 D
§6-3 转盘的结构分析与设计
一 转盘的结构型式
转盘主要有下列几种型式: 1. 按转速高低划分为高速转盘和低速转盘。
2. 按转盘的定位方式分为心管定位和壳体定位。
2.锥齿轮副 （1）锥齿轮的类型
小锥齿轮装在动力输入轴的悬臂端。大的锥齿轮装在立轴导 管上。常用的有两种类型: 直齿锥齿轮 特点是易制造、成本低、转动时产生的轴向力 始终背离锥顶、尺寸相同，承载能力较小、对安装误差的敏感性 大、适用于低速传动，v5m/s. 弧齿锥齿轮 特点是齿啮合重叠系数大、承载能力大、工作 平稳、噪声小、适用于高转速，v>5m/s。但工作时产生的轴向力 大，且轴向力的方向随转向的变化而改变、加工困难、成本高、 对安装精度要求高。
3. 按照转盘的传动级数分为一级传动和二级传动。
4. 按照转盘动力输入方式分为侧面输入和中间输入。
5. 按照驱动钻杆的方式分为补心式和回转梁式。
二 转盘典型结构分析
利用立轴导管上、下两端的垫片来调整，调整时上、下垫片的 总数不变，只是调整上、下垫片的数目。 3.立轴导管 立轴导管的作用是安装被动伞齿轮、传递扭矩，带动立轴转动， 又能使立轴在导管内孔中上下移动。导管是采用滚动轴承支撑在回 转器的箱体上。其支撑方式主要有三种：向心止推轴承、圆锥滚子 轴承及向心球轴承和推力轴承组合式。