帶壓開孔動(dòng)力傳遞者-帶壓開孔軸的選用不可隨意

通常，帶壓開機(jī)的主傳動(dòng)軸的最小徑向尺寸，也被稱為軸的基本直徑，用DMIN表示。在設(shè)計(jì)帶壓開孔機(jī)傳動(dòng)軸時(shí)，該尺寸是應(yīng)首先確定的關(guān)鍵尺寸，其它尺寸的確定都是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的。而且，這個(gè)尺寸往往就是端軸頭或端軸頸尺寸，而帶壓開孔機(jī)的變速箱、軸承、連接箱等尺寸的確定都直接與其有相關(guān)。

由于帶壓開孔機(jī)軸的基本直徑確定的方法很多，如按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行初步計(jì)算、憑設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估計(jì)、類比設(shè)計(jì)等等。以上各種方法都不同程度地存在較大的缺陷：較為繁雜的計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)可靠程度等等。

1.帶壓開孔刀切削力計(jì)算

切削力=液壓馬達(dá)扭矩X變速箱齒輪比X機(jī)械效率/帶壓開孔刀直徑

在進(jìn)行管道帶壓開孔作業(yè)中，帶壓開孔刀的切削是主要的工作范疇，因此無論采用何種傳動(dòng)方式均應(yīng)無條件滿足切削力。因此，這種力矩經(jīng)變速箱放大后，還與液壓馬達(dá)原動(dòng)機(jī)的扭矩及機(jī)械效率和刀的直徑相關(guān)。

1.1從以上公式中還可以看出，帶壓開孔刀的直徑成反比。刀的直徑越大，其切削力也會(huì)逐漸減弱，這就是為什么在帶壓開孔作業(yè)中，使用大刀進(jìn)行管道切削時(shí)，感覺比較小直徑的刀切起來更費(fèi)力的原因。

1.2當(dāng)切削力無法滿足切削條件時(shí)，帶壓開孔刀齒容易出現(xiàn)磨損和斷裂的情況發(fā)生。在帶壓開孔刀直徑大到超過一定范圍后，其切削的速度的增加會(huì)增大刀齒與管道壁的接觸速度，輕則刀齒磨損，重則會(huì)使刀齒在接觸管道壁時(shí)發(fā)生斷折，造成帶壓開孔失敗的事故。而主軸的切削力也會(huì)減小。因此，真正的解決方案就是應(yīng)當(dāng)重新更換就應(yīng)當(dāng)更換力矩更大的液壓馬達(dá)、變速箱及鉆桿來保證力矩的準(zhǔn)確輸出。

2.帶壓開孔機(jī)功率計(jì)算

帶壓開孔機(jī)整體功率=總功率/時(shí)間，而功率P=F*S 所以有P=F*S/T=F*V

其中，上述公式的V是指線速度，是指帶壓開孔機(jī)切削管道時(shí)刀齒通過鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)而相對于即將切削的管道壁的相對速度。

而帶壓開孔機(jī)在切削管道中，帶壓開孔刀的線速度=帶壓開孔鉆桿的角速度*帶壓開孔刀半徑，代入上述公式中得到：功率P=力F*半徑r*角速度；而力F*半徑=扭矩。

3.從以上公式中依據(jù)鉆桿的直徑可以測算得出鉆桿所承受的扭矩。帶壓開孔機(jī)鉆桿理論上是齒輪軸傳動(dòng)，可以依據(jù)軸所承受的扭矩初步估算出軸所需的直徑。

為了便于批量生產(chǎn)和安全生產(chǎn)，依據(jù)測算出軸的基本直徑后，優(yōu)先選擇上一級常用鉆桿型號(hào)，而不是從經(jīng)濟(jì)原則考慮來降低鉆桿直徑選擇方案。

帶壓開孔機(jī)鉆桿的傳動(dòng)為一般傳動(dòng)，主要材料為45號(hào)鋼即可滿足帶壓開孔的要求。而且?guī)洪_孔機(jī)鉆桿屬于中、小傳動(dòng)，并且各外圓直徑尺寸相差不大，用熱軋圓鋼作為毛坯料較為合理。如遇有特殊定制下的高壓開孔鉆桿時(shí)，可選用鍛造及熱處理相結(jié)合來加工鉆桿，提高密封性和耐磨性。

總之，帶壓開孔機(jī)軸類零件是機(jī)械制造中經(jīng)常遇到的典型零，它主要是用來傳遞液壓馬達(dá)扭矩和支承帶壓開孔機(jī)傳動(dòng)零部件，因此，它本身不僅傳遞扭矩還要承受帶壓開孔刀切削管道時(shí)的載荷，在理論計(jì)算的同時(shí)，要將這部分最大載荷和承力的最大值因素一并考慮，才能最大限度地保證帶壓開孔機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

下章將講述帶壓開孔機(jī)鉆桿的減重對機(jī)械性能的影響，歡迎收藏和評論。

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