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大型牙轮钻机的总体参数设计的合理与否,对钻机的整机性能起着至关重要的作用。目前国内的牙轮钻机总体设计采用仿制设计,手工计算,方案多,工作量大,周期长,由于忙于技术性工作,故影响创新思维的发挥,且总体设计没有形成标准和规范;故实施牙轮钻机总体参数的规范性设计并形成一套逐步完善的总体设计软件是非常必要的。本文以“大型矿用牙轮钻机总体设计及软件开发”为背景,针对某矿用牙轮钻机开发一套基于MATLAB GUI的牙轮钻机总体设计软件。文中以岩凿理论为指导,确定整机性能参数:包括轴压力、钻头钻速、回转扭矩、钻孔速度及排渣风量,并结合国情从中确定适合我国矿山开采条件的参数值,推荐合理的钻孔工作制度;并对该牙轮钻机的钻架部分建立合理的力学模型、数学模型,选择4种典型工况:正常钻进工况(孔上部、孔中部、孔底部);突然卡钻工况(孔中部、孔底部);提钻工况(孔中部、孔底部);移车工况。针对这4种工况确定钻架的载荷,并采用有限元软件按空间刚架结构建模、计算与分析,确定最大应力和最大位移,进行疲劳强度和扭转刚度校核,并确定最不利的计算工况,减少计算量。在以上计算的基础上采用MATLAB作为程序设计语言,以MATLAB GUI(图形化用户界面)为设计平台,开发大型牙轮钻机总体参数设计软件系统,该软件具有计算、查询数据库中的参数历史样本、存储、打印、人机交互。设计者自定义参数等基本功能。通过对某机型验证,该软件系统界面基本友好,功能满足设计要求。综上,开发“大型矿用牙轮钻机总体参数设计软件”具有开拓意义,并为形成牙轮钻机的自主设计体系,创造了良好的开端。