摘要:手持式液动煤帮锚钻钻机以乳化液作为工作介质，传动装置采用齿轮液压马达与二级同轴式减速器，并对齿轮马达与减速器的结构进行设计。

钻机零部件建模以UG为平台，运用三维零件库建造的基本思想和实现方法。文中详细论述从建立模型、生成零件库、装配、运动仿真、到有限元分析的全过程。三维零件库的建立可以大大提高设计效率，缩短开发周期，从而达到快速建立系列化产品的目的。运动仿真能观察钻机在运转过程中有无干涉现象，而有限元分析则彻底改变需要制造物理机验证结果的漫长过程。

关键词 手持式液动煤帮锚钻钻机；UG；三维零件库；运动仿真；有限元分析

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 主要研究内容及意义-2

1.2.1 主要研究内容-2

1.2.2 研究意义-2

1.3 拟解决的主要问题-2

2 马达的设计-3

2.1 马达的工作介质-3

2.1.1 液压工作介质与常用的相容性-3

2.1.2 液压工作介质的污染-4

2.1.3 液压介质的更换周期-4

2.2 马达类型的选择-5

2.2.1 马达的分类-5

2.2.2 马达的选型-5

2.3 液压马达主要性能参数及计算-5

2.3.1 液压马达的参数计算-5

2.3.2 马达齿轮设计及计算-7

2.3.3 马达转速检验-8

2.4 马达结构设计-9

2.4.1 结构形式的确定-9

2.4.2 轴承负载的计算-9

2.4.3 马达卸荷槽设计-10

3 减速器设计及计算-12

3.1 减速器类型的选择-12

3.2 减速器参数计算-12

3.2.1 传动比的分配-12

3.2.2 计算轴的运动和动力参数-12

3.2.3 轴径初步确定-13

3.3 减速器齿轮设计-14

3.3.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数-14

3.3.2 齿面接触疲劳强度计算-14

3.3.3 齿根弯曲疲劳强度验算-18

3.3.4 减速器齿轮参数-20

3.4 减速器中间轴的设计-21

3.4.1 轴的结构-21

3.4.2 计算轴的参数-22

4 零部件三维建模方法研究-28

4.1 电子表格方法建立螺钉-28

4.1.1 建模流程-28

4.1.2 具体建模步骤-28

4.1.3 建立螺钉部件族-31

4.2 关系表达式方法建立齿轮轴-32

4.2.1 建模流程-32

4.2.2 绘制减速器高速轴齿轮截面-32

4.2.3 创建直齿轮基本齿形-34

4.2.4 创建直齿轮整体齿形-36

4.2.5 创建直齿轮齿轮轴-37

4.2.6 变参数创建马达齿轮轴-39

4.2.7联接减速器齿轮轴与马达齿轮轴-40

4.3 用户自定义特征法建立减速器壳体-40

4.3.1 建模流程-40

4.3.2 建立减速器壳体文件-40

4.3.3 草绘截面-40

4.3.4 创建减速器主体-41

4.3.5 创建减速器内孔-42

4.3.6 创建减速器螺钉孔、凹槽及边倒圆特征-43

5 零部件的装配-45

5.1 马达箱体的装配-45

5.2 马达齿轮轴的装配-48

5.3 减速器轴上零件的装配-48

6 钻机的运动仿真及轴的线性静态分析-52

6.1钻机的运动仿真-52

6.2轴的线性静态分析-54

结论-56

致谢-57

参考文献-58

附录-59