一台牙轮钻机与其他机器一样，都是由许多零件、部件相互组合而成的整体。它的 性能如何，不仅取决于各个零件、部件设计得是否合理，更主要的是决定于各部件性能相 互配合与协调。因此,钻机的总体设计,对钻机的整机性能起着决定性的作用。
牙轮钻机的总体设计，要依据设计任务书中所规定的设计要求（如产品的用途、规 格、性能和使用条件等汲当前我国的技术经济政策和制造条件等,从全局出发,正确合 理地选择机型，确定整机性能参数及各部件的结构型式，进行总体布置，最后得到一个最 佳的总体设计方案。
总体设计与各部件设计之间是全局与局部的关系。总体设计必须为各部件设计提 供依据和条件;各部件设计是在总体设计的统一要求下进行的。总体设计还要协调解决 各部件设计中可能遇到的问题。由此可见，总体设计是牙轮）机设计的一个极其重要的 环节。
第二节总体结构方案的选择
为了拟定钻机的总体设计方案，在确定了牙轮钻机的原始设计参数和主要工作参数 之后，就要在分析对比的基础上选定各部件的结构形式和传动方式，进行总体结构方案 的初步设计。然后通过运动学和动力学论证，使其更加完善。
牙轮钻机的工作条件较差:如环境温度变化大，岩尘多,还有风、雪、雨的干扰。钻机 的工作状况要经常变化:如启动频繁、外载荷波动较大、经常出现冲击振动、过载堵转等 现象。这些使用环境和工作特点对钻机的各部件选用，都提出了特殊的要求。
一、动力装置的选择
牙轮钻机常用的动力装置，按动力种类可分为：内燃机驱动、电力驱动及复合驱动; 按整机所用原动机的数目可分为:单机驱动和多机驱动;按原动机的特性可分为：具有固 定特性的驱动和具有可变特性的驱动。
在选择动力装置时，要考虑的因素有:钻机生产率和各机构所需功率的大小;各种工 作机构对原动机提出的要求;动力装置的经济指标;动力装置的结构尺寸和重量;操纵控 制方式和运行的方便程度;能源的来源及可靠程度等。应综合上述因素，根据具体条件 和实施可能来确定选用的动力装置。
各种动力装置的特性曲线如图3-1所示。
图3-1各种动力装置的特性曲线
!一直流电动机；II —交流电动机；III 一内燃机；$ —柴油机-液力变矩器系统
1. 内燃机驱动
内燃机多应用于中、小型牙轮）机上。其主要优点是钻机移动不受外界能源的限 制,随时随地可以启动;效率高、体积小、重量轻、造价低。其主要缺点是不能有载起动, 转速不能大幅度地调整;过载性能差，要根据机构的最大力矩来选择和确定功率,使用效
率低,不能逆转;要求工人使用、操纵、维护技术水平较高。
2. 电动机驱动
电动机驱动在牙轮）机上普遍使用。其主要特点是使用电能比较经济、方便，易于 实现调速和逆转，可以采用多台电动机驱动，简化了传动系统。它可分为交流电动机? 动和直流电动机驱动。
3. 复合驱动
复合驱动有两种型式。柴油机-电动机驱动，主要用于缺少电力的场所，这种驱动 的外特性与电动机一样，一般用在大、中型钻机上。柴油机（电动机）-液压传动,是一种 发展较快的驱动型式，在中、小型钻机上应用较多。
4. 单发动机驱动
由一个发动机驱动多个工作机构的动作;各机构的动力接换,靠传动系统中的分动 箱和各种离合器、制动器来实现。如果采用电力传动，其逆转靠电动机反转来实现。
5. 多发动机驱动
各主要工作机构都由自己独立的原动机驱动。这种驱动方式使传动系统简化，减少 传动链长度，省掉了逆转器及离合器等部件。多发动机驱动的传动系统应用于大、中型 钻机上，动力主要是电力。
由上述分析可知：电力驱动多应用于钻机工作地点比较固定，电源易于得到的地方。 内燃机驱动多应用于流动性较大的钻机上。
二、传动系统的选择
1. 常用的传动型式及其选择要求
钻孔机械中常用的传动型式有3种:机械传动、液压传动和压气传动。
（1） 机械传动，结构简单、传动可靠;加工及制造比较容易、成本低;但传动系统中有 较大的扭振和冲击。这是钻机应用最普遍的传动型式。
（2） 液压传动，结构简单、体积小;传动平稳可靠，操纵、控制方便，可以无级调速。这 是钻机中应用较多的传动型式。由于泄漏、裂管等问题给使用带来一些麻烦。当前，大 型钻机多用机械传动，小型）机则较多地用液压传动。
（3） 压气传动，结构简单、清洁，成本低;但工作不平稳，冲击性较大，动作不够可靠。 压气传动应用在钻机辅助的操纵及控制系统。
当前，还应当以机械传动为主,逐步发展液压传动。
在钻机的总体设计中，对机械传动系统的选择要求是集中传动时，经常动作的机构，应靠近发动机；同时动作的机构应有独立的传动系统;选择适当的离合器与制动器控制 各个机构，确保传动的安全可靠;传动机构的布置紧凑、检修方便;合理分配传动比，传动 件要少，传动效率要高。
