徐新河
摘 要:鏈輪機構是液壓傳動抽油機的重要機構,主要作用是將四桿機構和天輪連接起來,同時也是將四桿機構所傳遞動力通過鋼絲繩傳送給天輪完成整個系統(tǒng)的運作。鏈輪為傳遞動力的重要部件,受力復雜,同時對材料的要求較高。對大小鏈輪的材料進行了選擇,確定了齒數及節(jié)距。經過校核,完全滿足壓傳動抽油機傳動的要求。
關鍵詞:抽油機 液壓 鏈輪 設計
中圖分類號:TE933 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)08(c)-0088-02
液壓傳動抽油機是由包括液壓泵、馬達、控制閥、管路輔件在內的液壓元件及相關機械零件裝配組連為一個整體構成液壓傳動部件[1],通過其中的液壓傳動部件中的液壓馬達傳動輪的齒式傳動結構與相對應的一端與采油油井的抽油泵連接桿相接的鏈式傳動件相配合,構成該機的往復工作機構。
鏈輪機構是將四桿機構和天輪連接起來的重要部件,同時也是將四桿機構所傳遞動力通過鋼絲繩傳送給天輪,從而完成整個系統(tǒng)的運作。鏈輪為傳遞動力的重要部件,對材料的要求較高。文章對大小鏈輪進行了設計及分析,滿足該型抽油機的要求。
1 材料的選擇
小鏈輪為主動輪,查表[2]得選小鏈輪的材料為20Cr,熱處理的方式為滲碳、淬火、回火,處理后硬度為50~60 HBC。
大鏈輪為從動輪選擇材料為Q235,熱處理的方式焊接后退火,熱處理后的硬度為140 HBS。
2 齒數的確定
已知傳遞的功率,由查表[2]得選擇滾子鏈。
鏈速最大的傳動比
本次設計取,因為小鏈輪的齒數,取則
大鏈輪的齒數
由四桿機構可得大輪的相對轉速
則小鏈輪的速度為
3 當量單排鏈的計算功率
查表得,
選擇三排鏈則
kw
3.1 鏈條的型號和節(jié)距的確定[3]
根據和小鏈輪的轉速查表得選擇鏈的型號40A。
查表可得鏈條的節(jié)距mm,滾子直徑mm
排距mm,則可得鏈輪的寬度為
3.2 中心距、鏈節(jié)數的計算
為了使結構緊湊,本次設計取中心距
,為了使得鏈條的過渡鏈接,將圓整為
查表得,則鏈傳動的最大中心距
4 鏈輪各個尺寸設計
4.1 小鏈輪的尺寸
(1)分度圓直徑。
帶入以上數據,得到:
(2)齒頂圓直徑。
帶入以上數據,得到:
(3)齒根圓直徑。
帶入以上數據,得到:
根據以上參數設計的小鏈輪如圖1所示。
同理得到大鏈輪的尺寸參數。
分度圓直徑,
齒頂圓直徑,
齒根圓直徑
根據以上參數設計的大鏈輪如圖2所示。
5 結語
鏈輪機構是液壓傳動抽油機的重要部件,受到環(huán)境及多變載荷的影響,受力復雜。對主要的大小鏈輪進行材料的選擇,齒數及節(jié)距的確定,并設計了大小鏈輪,從而保證了大小鏈輪的強度和壽命,為液壓傳動抽油機的正常運行,為油田的高效采油提供了保障。
參考文獻
[1] 張勤,徐鋼濤.液壓與氣壓傳動技術[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2] 徐灝,邱宣懷,蔡春源.機械設計手冊[M].北京:機械設計工業(yè)出版社,2010.
[3] 濮良貴,紀名剛.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2006.