多功能钻机作为凿岩钻进作业中的一种主要钻进设备,广泛应用于交通运输、水利水电、隧道施工和矿山开采等各行各业中,加之我国地域特征的多样性,因此逐渐成为我国隧道机械化钻爆法施工的重要设备。本文以课题组研发的多功能钻机为研究对象,主要从多功能钻机凿岩系统的参数匹配与整机的性能分析两大方面重点分析研究。首先,在研究国内外多功能钻机发展概况的基础上,重点分析了课题组设计的多功能钻机特点、结构组成及其工作原理;运用三维机械设计软件SolidWorks对钻机结构进行了三维几何建模,并验证了部件之间不会发生装配干涉,相对运动也满足设计要求,为后续的有限元分析奠定了基础。其次,以“凿岩机-钎杆-岩石”为一个整体来研究,分析研究了凿岩机钻进效率与影响因素间的关系,在理论分析的基础上辅之以软件仿真分析,并得出相应的影响规律,为多功能钻机在不同施工条件下的高效钻进提供参数设定上的依据。再次,根据多功能钻机的施工情况,分析确定了影响钻机整机结构性能的四种极限工况,应用ANSYS Workbench中的静力学模块对多功能钻机在四种极限工况下进行静力学计算和分析,得出所设计的钻机强度、刚度及稳定性满足工程施工的要求,保障了多功能钻机作业时的安全可靠性。最后,应用ANSYS Workbench中的Modal模块对多功能钻机在四种极限工况下进行了模态分析,着重提取了其前八阶的固有频率和各阶振型云图,为多功能钻机在外界激励作用下合理避开共振区提供了理论参考。本论文主要以多功能钻机为研究对象,重点研究了多功能钻机钻进效率与参数间的匹配关系,并对整机进行了性能分析,为多功能钻机的高效、安全、可靠的工程施工提供理论指导。