【正文】 arVC ???? N444 2??? ?????? ④ 垂直平面彎矩： 11 LFM VAVB ?? ? mmN ????? 74 0 22 LFM VCVB ?? = mmN ????? 74 2 0 ⑤ 合成彎矩： 212 VBHB MMM ??左 ? ? ? ? ? mmN ?????? 72727 222 VBHB MMM ??右 = ? ? ? ? mmN ?????? 72727 ⑥ 扭矩分析： ? ?22 TMMe ??? (34) 式中， 中大者及為 右左 MMM ； 式中 ? 為考慮彎曲應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力循環(huán)特性的不同引入的修正系數(shù)。外伸軸的最小直徑 1d =60mm； 考慮到要對安裝 在軸段 ① 上的聯(lián)軸器進行定位 ，軸段 ② 上應(yīng)有軸肩，同時能很順利地在軸段 ② 上安裝軸承，軸段② 必須滿足 蝸 輪的連接，取 mmd 284? 。這樣 蝸 輪在軸上的軸向位置被完全確定。 查表得 A?0 126103 ? ? mmmmnPAd .448~.25972 ~126 330m i n ??? 當軸截面開有鍵槽時，應(yīng)增大軸徑以考慮對軸的強度的削弱，對于直徑小于100mm 的軸，軸頸應(yīng)增大 5%7%，然后將軸頸圓整為標準直徑，作為承受扭轉(zhuǎn)作用的軸段的最小直徑。 ② 蝸輪 蝸 輪齒數(shù) 402 ?Z d2= mZ2 = mm28440 ?? 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 齒頂圓直徑 d 2? ? ? ? ? 9 ?????? Zm 齒根圓直徑 ? ? ? ? mmZmd f 6 ?????? 蝸 輪咽喉母圓半徑 22g ???? ??? 外徑 0 9 822 ????? mdd c ? mm 齒寬 B 5 7 . 0 8 m 1 ???? ? 頂隙 C = = . ?? 齒寬包角 ????????? 12arc sin2 db? 蝸 輪 軸設(shè)計 條件參數(shù)計算 已 知 ， 蝸 桿 m = ， q = 10 ， Z1 = 2 ， Z2 = 40 ， n2 = 60r/min, ??? 21 ，? 284mm 蝸 輪受力： NTFF 552 212t 101962d2 ??????? ? NTFF 461 11t2 ???????? NFFF 452t12 a a n ?????? ???? 材料的選擇及熱處理 軸的材料主要是碳鋼合金鋼。 查表得基本需用應(yīng)接觸力 ? ?H? 1 = 268 paM 計算許用接觸力 ： ? ?H? = ? ?H? 1 HNK = 268 ? = paM ⑥ 計算中心距 325 ?????? ????? 。 ?K 表 31 蝸桿頭數(shù) 、1Z 蝸 輪齒數(shù) 2Z 推薦值 傳動比12zzi? 7~13 14~27 28~40 40 蝸桿頭數(shù) 1z 4 2 1 1 蝸 輪頭數(shù) 2z 28~52 28~54 28~80 40 按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準則先按齒面解除疲勞強度進行設(shè)計及理論計算。 攪拌器 V型密封 結(jié)構(gòu)如下： 圖 24 V 型密封結(jié)構(gòu) 泥漿攪拌器設(shè)計 11 3 攪拌器 主要零件設(shè)計計算 蝸桿傳動設(shè)計計算 選擇蝸桿傳動類型 根據(jù) GB/T10085— 1988 的推薦，采用阿基米德柱蝸桿傳動。 ② 所選材料能夠耐 設(shè)備內(nèi)介質(zhì)及潤滑劑的浸泡和腐蝕，且不含被戒指和潤滑劑所溶脹及削弱的其他物質(zhì)。鉆井液攪拌器的軸屬于低轉(zhuǎn)速，低壓力，較適用的仍然是填料密封，因為填料密封具有結(jié)構(gòu)簡單，易于維修，可靠性高等優(yōu)點。由于攪拌器密封一起的漏油，不但大量浪費油料，而且污染了鉆井液。 160M12 型隔爆電機作為 鉆井液攪拌器的動力源。 i1 根據(jù)工作條件選用 YB 系列隔爆型異步電動機。產(chǎn)品應(yīng)達到如下性能參數(shù)： 輸入功率： ； 輸出轉(zhuǎn)速： 72 r／ min， ； 葉片直徑： 820 mm； 額定電壓： 380V； 泥漿攪拌器設(shè)計 9 傳動比： 1： 20； 葉輪排 量： 28ml／ min； 升距離： 550 mm； 葉片數(shù)： 4個； 傾角： 60176。 其中， 設(shè)計中將參考以下文獻作為設(shè)計理論依據(jù)： ① 龔偉安．鉆井液固控系統(tǒng)及設(shè)備．石油工業(yè)出版社： 1995 ,04 ② 華東石油學(xué)院礦機教研室編．石油鉆采機械．石油工業(yè)出版社： 1980 ③胡國楨，石流主編．化工密封技術(shù)．化學(xué)工業(yè)出版社： 2021 ④機械設(shè)計手冊 ⑤ 陳立德，機械設(shè)計基礎(chǔ)，高等教育出版社（第三版） 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 總體方案 本次設(shè)計的鉆井液攪拌器采用 蝸 輪傳動蝸桿傳動結(jié)構(gòu)， 蝸 輪蝸桿的 傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳動比大，可靠性高，在鉆井液攪拌器中最常使用。 ③ 采用開啟式 蝸 輪式葉輪，保證攪拌的強度。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，設(shè)計攪拌器應(yīng)注意： ① 生產(chǎn)實踐中攪拌器功率不足易于覺察，而攪拌器功率過大造成浪費的問題則易忽略 ② 攪拌軸的密封問題，易產(chǎn)生漏油現(xiàn)象。 最終設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)良、可靠 性好的升降式泥 漿 攪拌器產(chǎn)品，以滿足高速發(fā)展的現(xiàn)代鉆井工業(yè)的需要。但國產(chǎn)的固控設(shè) 備在性能、壽命方面與國外固控設(shè)備有一定差距，主要是材料、 加工工藝、 加 精度和配套的通用設(shè)備（如電動機）的質(zhì)量。國外特別重視固控系統(tǒng) 設(shè)備 的優(yōu)化配置和整個固控系統(tǒng)的效率評價，并為此開發(fā)了鉆井液固相控制專家 系統(tǒng)。在空心 蝸 輪軸中設(shè)有螺桿，轉(zhuǎn)動手輪和螺母使螺桿升降，帶動葉輪升降，能使攪拌器的葉輪調(diào)整到需要的高度有效的避免了循環(huán)灌中沉淀物埋沒葉輪；還可以通過調(diào)整葉輪的高度使攪拌器充分發(fā)揮攪拌作用。 隨著我國科學(xué)鉆井的巨大進步，而鉆井液固控技術(shù)已成為科學(xué)鉆井中一項重要的組成部分。 ，繪制了具體的裝配圖及必要的零件圖。 畢業(yè)設(shè)計 （ 論 文） 題目 泥漿攪拌器 設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 教學(xué)院系 專業(yè)年級 指導(dǎo)教師 單 位 輔導(dǎo)教師 單 位 完成日期 2021 年 06 月 10 日 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 摘 要 本文針對泥 漿 攪拌器的軸密封問題而導(dǎo)致漏油現(xiàn)象，攪拌器功率過大造成浪費問題及勞動強度大不能保證攪拌器葉輪的扭矩等問題 ， 在收集分析國內(nèi)外有關(guān)動力鉗的設(shè)計、分析、計算、使用等資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)目前在用的泥 漿 攪拌器存在的一些問題，開展了 。 總之， 通過對國內(nèi)外固控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研，進一步認識了國內(nèi)外先進攪拌器的優(yōu)點及現(xiàn)存的缺點；通過開展鉆井液攪拌器設(shè)計工作，為研制新產(chǎn)品，提 高攪拌器的綜合性能提供理論依據(jù)和方法，最終設(shè)計出了結(jié)構(gòu)合理、工作安全的鉆井液攪拌器，以達到畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計要求。鉆井液攪拌器是固控設(shè)備的重要組成部分，目的是清除泥 漿 中的固相 組織，維持泥 漿 優(yōu)良性的保證，而優(yōu)良的保證能是預(yù)防鉆井井下事故、防止傷害、保護產(chǎn)層、提高鉆速、降低成本的前提。因此，研究 鉆井 液泥 漿 攪拌器必須深入 了解國內(nèi)外攪拌器的使用性能和技術(shù)現(xiàn)狀 。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析 我國的鉆井液固控設(shè)備及工藝的研 究和具體應(yīng)用工作起步較晚。 其中，生產(chǎn)攪拌器的廠家主要有： 滄州華滄石油機械廠、華北石油管理局第一機械廠、滄州中油固控設(shè)備有限公 司、 山東省淄博市博山防爆電器廠等 。 此次設(shè)計的 總技術(shù)路線是： 資料調(diào)研 及準備工作 傳動結(jié)構(gòu) 方案設(shè)計 傳動件的設(shè)計計算 撰寫設(shè)計說明書及論文 攪拌器零件強度校核 攪拌器零件 設(shè)計 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 設(shè)計可行性分析 升降式泥 漿 攪拌器在我國石油礦場中，已開始應(yīng)用，我國科學(xué)工作者在實驗研究、理論研究方面作了大量的工作（特別是華北石油管理局），在這方面已取得了大量成果。 ③ 攪拌葉輪的選擇問題。 設(shè)計的主要工作及內(nèi)容 經(jīng) 過兩個多月畢業(yè)設(shè)計時間，在指導(dǎo)老師莫麗的悉心指導(dǎo)下，很有成效的 完成了以下設(shè)計相關(guān)工作： ① 利用網(wǎng)絡(luò)與書籍搜集 鉆井液攪拌器相關(guān)資料，在認真閱讀前輩的相關(guān)開創(chuàng)性研究資料的基礎(chǔ)上 ，完成 設(shè)計的 開題 ； ② 撿 取資料中與設(shè)計主題相關(guān)性極大的 外文資料 文章翻譯成中文，并依照原文做了電子排版； ③ 根據(jù)相關(guān)資料完成了鉆井液攪拌器 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 、 理論計算 以及強度校核工作； ④ 在設(shè)計計算的基礎(chǔ)上完成了攪拌器 主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，并用 CAD 軟件繪制了攪拌器的裝配圖及部分 零件圖。 在確定好傳動結(jié)構(gòu)方案設(shè)計后，進行攪拌器主要零部件的設(shè)計計算，如蝸桿傳動、攪拌軸、空心 蝸 輪、葉輪等。； 另外，試驗用鉆井液性能為：密度 ／ cm ，塑性粘度 7MPa YB 系列隔爆型電動機是 Y(IP44)系列電動機的派生產(chǎn)品，具有高效、節(jié)能、噪聲小、運行安全可靠、安裝尺寸和功率等級符合國際標準等特點。 i2=72其各項技術(shù)參數(shù)如下表 23： 表 23 YB2由于攪拌軸是旋轉(zhuǎn)運 動的，所以其密封屬于動密封。 密封填料的材料選擇的主要依據(jù)是攪拌的攪拌軸轉(zhuǎn)速、操作溫度、操作壓力及無聊的化學(xué)性質(zhì) 。 ③ 應(yīng)具有足夠的彈性，以吸收在設(shè)計上不能避免的軸的環(huán)動。 選擇材料 考慮到蝸桿傳動的功率不大，速度只是中等，故蝸桿傳動采用 40Cr；因希望效率高些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為