摘要：在地质岩芯钻探领域，岩芯钻机经过近百年的发展和改进，又经过实际工作的筛选，已经形成一种比较完善的机型—立轴式岩芯钻机。它主要用于金属及非金属固体矿产资源的普查和勘探，或要求取芯的其他用途的钻孔的施工，在地质、水文、冶金、煤田等方面都发挥着不可替代的作用。

在本文中设计的XY-4型岩芯钻机采用立轴回转、卡盘夹持并转动钻杆柱、油缸式液压给进；游星绞车进行升降；动力机通过离合器、变速箱、分动箱分别驱动钻进或升降工作端点的方法。用UG作三维设计工具，AutoCAD作二维设计工具，完成钻机的总体方案设计、钻机的总体传动设计、钻机的变速箱设计和钻机的操纵机构设计，并绘制出主要部件的装配图。

该钻机集中了立轴式液压钻机的优点，可进行金刚石小口径钻进，也可以进行大口径钻进，可垂直钻孔，也可以钻斜孔。这种钻机具有立轴钻速高、调速范围广、启动平稳并附有制动装置、解体性能好、便于运输搬迁等特点。在实际运用中可以较好地满足当今钻进工艺的要求。本课题通过岩芯钻机的设计，对岩芯钻机的重要组成部分进行深入分析，根据钻机设计的总目标，区分各种设计要求的主次地位，更重要的是学会如何把各种零件、部件合理的组合，使各部分和整机具有良好的性能。

关键词：岩芯钻机；变速箱；分动箱；回转器

目录

摘要

ABSTRACT

第1章绪论-1

1.1岩芯钻机概述-1

1.2 岩芯钻机发展现状及问题-1

1.3 课题研究内容-3

1.4课题研究目的和意义-3

第2章钻机的整体设计-5

2.1钻机设计的要求和任务-5

2.1.1钻机设计的要求-5

2.1.2总体设计的任务-5

2.2钻机结构型式的选择-5

2.3钻机的整体布局-6

2.3.1钻机的驱动方式-6

2.3.2钻机动力的输入方式-7

2.3.3升降机的布置形式-8

2.3.4装载形式-9

2.4钻机能力参数的确定-10

2.4.1钻进孔深-10

2.4.2钻孔直径-10

2.4.3钻杆直径-10

2.5钻机所需的功率及钻机所配动力机的功率-11

2.5.1钻机所需的功率-11

2.5.2回转器所需的功率-11

2.5.3升降机所需功率-12

2.5.4钻机传动损失的功率-12

2.5.5驱动油泵所需的功率-13

2.5.6钻机配备动力机的功率-13

第3章传动系统设计-15

3.1机械传动系统的功用及要求-15

3.1.1机械传动系统的功用-15

3.1.2对机械系统的要求-15

3.2机械传动系统的确定-15

3.2.1拟定机械传动系统的步骤-16

第4章变速箱部件设计-19

4.1变速箱的要求-19

4.2变速箱结构见图-19

4.3变速箱部件设计-19

4.3.1变速箱中齿轮的设计-19

4.3.2变速箱中轴的设计-23

4.4变速箱变速档位-23

4.5传动轴的支承定位-23

4.6变速箱零件的润滑和密封-24

第5章分动箱部件设计-25

5.1对分动箱设计要求-25

5.2分动箱方案设计-25

5.3分动箱传动设计-25

5.4输出轴的校核-26

5.5分动箱箱体设计-27

第6章 回转器和其他部件设计-29

6.1 回转器设计-29

6.1.1 回转器的功用及钻进工艺对回转器的要求-29

6.1.2回转器类型的选择-29

6.1.3回转器的工作原理-29

6.2 卡盘-30

6.3离合器选择-31

6.4 联轴器的选择-31

6.5 升降机-31

6.6液压系统的设计-31

第7章 结论与展望-33

7.1结论-33

7.2不足之处及未来展望-33

致  谢-35

参考文献.-36