带压开孔动力传递者-带压开孔轴的选用不可随意

通常，带压开机的主传动轴的最小径向尺寸，也被称为轴的基本直径，用DMIN表示。在设计带压开孔机传动轴时，该尺寸是应首先确定的关键尺寸，其它尺寸的确定都是在此基础上进行的。而且，这个尺寸往往就是端轴头或端轴颈尺寸，而带压开孔机的变速箱、轴承、连接箱等尺寸的确定都直接与其有相关。

由于带压开孔机轴的基本直径确定的方法很多，如按扭转强度进行初步计算、凭设计者的经验进行估计、类比设计等等。以上各种方法都不同程度地存在较大的缺陷：较为繁杂的计算，经验可靠程度等等。

1.带压开孔刀切削力计算

切削力=液压马达扭矩X变速箱齿轮比X机械效率/带压开孔刀直径

在进行管道带压开孔作业中，带压开孔刀的切削是主要的工作范畴，因此无论采用何种传动方式均应无条件满足切削力。因此，这种力矩经变速箱放大后，还与液压马达原动机的扭矩及机械效率和刀的直径相关。

1.1从以上公式中还可以看出，带压开孔刀的直径成反比。刀的直径越大，其切削力也会逐渐减弱，这就是为什么在带压开孔作业中，使用大刀进行管道切削时，感觉比较小直径的刀切起来更费力的原因。

1.2当切削力无法满足切削条件时，带压开孔刀齿容易出现磨损和断裂的情况发生。在带压开孔刀直径大到超过一定范围后，其切削的速度的增加会增大刀齿与管道壁的接触速度，轻则刀齿磨损，重则会使刀齿在接触管道壁时发生断折，造成带压开孔失败的事故。而主轴的切削力也会减小。因此，真正的解决方案就是应当重新更换就应当更换力矩更大的液压马达、变速箱及钻杆来保证力矩的准确输出。

2.带压开孔机功率计算

带压开孔机整体功率=总功率/时间，而功率P=F*S 所以有P=F*S/T=F*V

其中，上述公式的V是指线速度，是指带压开孔机切削管道时刀齿通过钻杆转动而相对于即将切削的管道壁的相对速度。

而带压开孔机在切削管道中，带压开孔刀的线速度=带压开孔钻杆的角速度*带压开孔刀半径，代入上述公式中得到：功率P=力F*半径r*角速度；而力F*半径=扭矩。

3.从以上公式中依据钻杆的直径可以测算得出钻杆所承受的扭矩。带压开孔机钻杆理论上是齿轮轴传动，可以依据轴所承受的扭矩初步估算出轴所需的直径。

为了便于批量生产和安全生产，依据测算出轴的基本直径后，优先选择上一级常用钻杆型号，而不是从经济原则考虑来降低钻杆直径选择方案。

带压开孔机钻杆的传动为一般传动，主要材料为45号钢即可满足带压开孔的要求。而且带压开孔机钻杆属于中、小传动，并且各外圆直径尺寸相差不大，用热轧圆钢作为毛坯料较为合理。如遇有特殊定制下的高压开孔钻杆时，可选用锻造及热处理相结合来加工钻杆，提高密封性和耐磨性。

总之，带压开孔机轴类零件是机械制造中经常遇到的典型零，它主要是用来传递液压马达扭矩和支承带压开孔机传动零部件，因此，它本身不仅传递扭矩还要承受带压开孔刀切削管道时的载荷，在理论计算的同时，要将这部分最大载荷和承力的最大值因素一并考虑，才能最大限度地保证带压开孔机的安全运转。

下章将讲述带压开孔机钻杆的减重对机械性能的影响，欢迎收藏和评论。

参考文献：

1. 金东燮. 切削过程中应力和切削力的研究[J]. 哈尔滨理工大学学报, 1980(00):100-109.

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