机械毕业设计-打桩机箱体结构部件设计（含全套CAD图纸+1.3万字说明书+外文翻译）

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打桩机箱体结构部件设计.doc
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xp60.01-1输出轴.dwg
xp60.01-4 齿轮1.dwg
xp60.01-7 齿轮1.dwg
xp60.01-13 齿轮2.dwg


目 录
摘 要 1
第1章 绪论 3
1.1国内外旋挖打桩机的发展现状 3
1.1.1旋挖打桩机机的简介 3
1.1.2国内外旋挖打桩机的发展现状 5
1.1.2.1旋挖打桩机的发展史 5
1.1.2.2国外旋挖打桩机的现状 5
1.1.2.3国内旋挖打桩机的现状 6
1.2本课题的意义及研究内容 6
1.2.1本课题的意义 6
1.3论文主要内容 7
第2章 旋挖打桩机的工作原理及施工工艺 8
2.1旋挖打桩机的主要构成 10
2.2旋挖打桩机的工作原理 11
第3章旋挖打桩机动力头系统 11
3.1旋挖打桩机动力头系统的简介 11
3.1.1旋挖打桩机动力头系统的构成 11
3.1.2旋挖打桩机动力头系统的工作原理工作原理 11
3.2旋挖打桩机动力头系统主参数设计 12
第四章 旋挖打桩机动力头结构组成 14
4.1动力头结构组成 14
4.2旋挖打桩机动力头箱体内部结构 15
4.3旋挖打桩机动力头箱体内部结构设计 17
4.3.1动力头箱体齿轮设计 17
4.3.1.1齿轮模数 17
4.4变速器齿轮的的校核 21
4.5 变速器轴的校核 22
4.5.1．轴的工艺要求 22
4.5.2．计算齿轮的受力，选择一档受力分析，进行轴的刚度和强度校核。 22
4.5.3 轴的刚度计算 23
参考文献 25
致谢 26

1.2本课题的意义及研究内容
1.2.1本课题的意义
旋挖打桩机在桩基础施工的普遍应用和快速发展，使作为关键动力部件的动力头系统显得异常重要。其性能好坏直接影响打桩机整机的工作效率。旋挖打桩机施工中，动力头为旋挖打桩机提供动力，通过液压马达驱动打桩杆、打桩头回转挖土，同时由液压油缸提供旋挖作业所需垂向作用力，满足打桩孔时低速进给钻进和高速甩土两种工况要求}5〕。
我国地域辽阔，地层工况复杂，动力头为满足不同的土壤地质条件，能根据不同的负载自动调整转速与扭矩。但由于动力头作为重要的工作装置，其工作环境恶劣，动力头会出现各种各样的故障，严重时需要停机数日进行维修，影响施工效率。因此如何减少和杜绝动力头故障，延长动力头正常使用时间，提高动力头质量和可靠性，是旋挖打桩机制造厂商和施工用户最为关注的问题。动力头作为旋挖打桩机主机研发项目的重要子项，一直是主机研究的关键部件。国外对打桩机研究己经有数十年的历史，打桩机各项性能相对成熟。动力头从最基本的功能为打桩具提供驱动力和加压力，到扩展功能技术的实现。已具备优越的性能、独特的技术和全新的设计概念。目前动力头已发展成为双作用驱动箱，即可进行打桩孔，又能安放套管，并且增加了套管打桩进增扭装置。国内旋挖打桩机动力头在核心技术方面跟国外相比还有一定的差距，可靠性和功能扩展方面还需进一步发展。
据作者查证，目前还很难检索到有关旋挖打桩机动力头系统设计开发的相关文献，国内外很少有文献可参考和借用。因此，本课题对动力头系统的分析和研究，作为旋挖打桩机开发项目中的重要的子项，会给旋挖打桩机的产品开发带来借鉴作用，具有一定的经济效益和社会效益。
1.3论文主要内容
主要包括以下内容:
(l)旋挖打桩机的发展现状。
(2)旋挖打桩机的工作原理、主要构成及施工工艺。
(3)动力头系统设计及扭矩自适应研究。
(4)动力头系统箱体设计。
第2章 旋挖打桩机的工作原理及其施工工艺
2.1旋挖打桩机的主要构成
旋挖打桩机是集机电液一体化的高端工程机械，旋挖打桩机的主要构成:底盘、回转平台、幅、主副卷扬、钻桅、动力头、打桩杆、打桩头、发动机系统、液压系统、电气系统甩.司、驾驶室、机棚、配重等。
(1)底盘底盘构成包括两部分:车架及行走装置。车架底架为箱形焊接结构，由液压油缸伸缩控制左右纵梁的间距，继而改变履带轨距。行走装置则主要有/四轮一带0和行走减速机等组成。“四轮”是指张紧轮、驱动轮、支重轮和托链轮；“一带”是指履带总成。旋挖打桩机底盘结构类型多样，大致可分(1)底盘底盘构成包括两部分:车架及行走装置。车架底架为箱形焊接结构，由液压油缸伸缩控制左右纵梁的间距〔，3，.们，继而改变履带轨距。行走装置则主要有“四轮一带”和行走减速机等组成。“四轮”是指张紧轮、驱动轮、支重轮和托链轮；“一带”是指履带总成。旋挖打桩机底盘结构类型多样，大致可分机动灵活。意大利50工LMECR622HD型旋挖打桩机采用摆动伸缩式底盘，底盘结构尺寸相对较小、高度相对较低，在行走过程中即可实现底盘伸缩、.3一-51。国内打桩机一般采用直接伸缩式底盘，如图2.2所示。底盘伸缩大都采用液压油缸驱动纵梁支腿伸缩来实现。
(2)转台国内旋挖打桩机的转台一般为整体焊接式结构，主要包括回转支承、回转减速机和转台主体等。转台主体的两主梁截面设计为/工0形截面或矩形截面。国外旋挖打桩机转台的结构别具特色，如意大利SOILMECR622一HD旋挖打桩机回转平台根据转台受力大、应力高的特点，整体上采用高铰点、大截面结构。转台主梁采用等强度设计的变截面工字梁结构，与矩形梁相比较，重量轻、节省材料。边梁设计采用大圆弧成型钢管7，3，.4了，制造简单、工艺性好。在保证整机要求强度的同时，整体紧凑，外观简洁。
(3)变幅及钻桅根据目前国内外旋挖打桩机变幅机构的结构类型，变幅大致可分为二类，大三角变幅和小三角变幅。国内旋挖打桩机的变幅一般采用小三角变幅机构，即平行四边形和三角架支撑机构。小三角变幅机构适用于中等型号以及小型号打桩机，优点是变幅灵活，运输状态和工作状态切换方便。大三角变幅机构的优点是设备稳定性较好，在大直径深桩孔施工中成孔精度高，尤其是在地层复杂的施工中突显稳定性优势。如德国BAUER公司生产的BG系列旋挖打桩机则采用大三角变幅机构。但缺点是运输时受整机运输高度限制打桩桅必需前趴，因整机运输尺寸超长打桩桅必须拆卸运输。其运输示意图如图2.3。打桩桅一般有三节组成，上下两节均可折叠。下节一般有液压伸缩支腿，用于履带伸缩支撑和顶压护筒。上端有主副滑轮机构，用于提升打桩杆和打桩头。截面为方箱形截面，导轨为成型钢管，焊接在箱体的两侧。徐工集团XR系列旋挖打桩机的打桩桅即采用大箱形截面，具有良好的抗弯和抗扭性能，为动力头和打桩杆的滑移提供导向作用，打桩桅的可折叠式结构能减少整机长度和高度，整机运输时无需拆卸。