【正文】 須考慮溫度的影響。力學模型的建立：由于實際制動器結構體形復雜，受力不均勻，難以簡化為平面問題或軸對稱問題，必須按空間問題求解。對于制動器中所提出的空間問題,古典彈性力學是無能為力的，過去多依靠模型試驗，現在應用有限單元法，這些問題可迎刃而解。在此，采用八結點的六面體單元，共有 1 2 2 1 個節(jié)點、3 66 3 個 自由度。在鉚釘鉚接處，位移處理為零。1 力場和溫度場作用下空間問題的有限元分析1 .1 力場作用下空間問題的有限元分析 對八節(jié)點的六面體單元，在空間問題中有 24 個節(jié)點位移 ui , vi, wi(i=1,8)，使用位移法時這些位移便是結構的基本未知量，如果 表示單元上任一點的位移，則????f u ,vwT? (322){}[]fN??式中 一 形函數矩陣 一 單元位移矩陣 則單元的應變可用其節(jié)點位移表示為： (323)1,23.{}[][]{}nBB???? 式中 ,xyzxyzx??畢業(yè)設計（論文）報告紙共 33 頁 第 27 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊根據三維問題的物理方程，可由應變求得單元上的應力： (324){}[][]{}DB???? 式中 [,]xyzxyzx?畢業(yè)設計（論文）報告紙共 33 頁 第 28 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊單元剛度矩陣為： (325)[][]kDBdv?將單元載荷移置到節(jié)點上，則： [][]RNP然后將單元剛度矩陣組集成總剛度矩陣 [ K ]，將單元載荷列陣組集成總節(jié)點載荷列陣[R]，便得到線形代數方程組[K] = ，從而求得 ，進一步求得應力{δ}。{}?{}?1. 2 溫度場作用下空間問題的有限元分析當彈性體內溫度發(fā)生變化時，彈性體將發(fā)生正應變 a T ( a 為熱膨脹系數, T 為溫度變化)，當外界約束存在，由變溫引起的變形不能自由發(fā)生，將引起熱應力。此時，彈性體內由溫度引起的應變量為： (326)0{}[,0]aT??則 0]({})[{}[]БDBD??????對單元組合體建立節(jié)點平衡方程，僅考慮熱應力問題時，得平衡方程為： []KR若彈性體既有變溫，又受實際載荷作用，可根據力學中得疊加原理求解： (327)[]{}t???由此求得的節(jié)點位移即為外力與溫度共同作用下的位移。 根據上述摩擦片應力分析，可根據以下措施來改進摩擦片的應力分布。(l ) 增加摩擦片鉚接點周圍強度極限，特別要增加摩擦片約 1/3 處的鉚接點周圍的強度極限。 (2 ) 改變摩擦片本身材料配方，適當降低摩擦片的摩擦系數，增加其彈性模量及強度極限。雖然摩擦系數大可以加大制動力矩，提高制動性能，但摩擦片易損壞，因此摩擦系數應有一個合適的范圍。( 3 ) 盡址減少溫度變化對摩擦片的影響。通過降低摩擦片材料的熱膨脹系數可減少熱應力。而急劇加熱后，應避免驟然冷卻，以減少熱沖擊使表面產生裂紋。另外，連續(xù)加熱和冷卻循環(huán)時，產生的熱疲勞也會導致表面損壞，在實際操作中，應盡量避免此類情況發(fā)生。畢業(yè)設計（論文）報告紙共 33 頁 第 29 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第 4 章 抽油機剎車操作規(guī)范 調整抽油機剎車行程 抽油機停抽 抽油機必須配備有剎車系統(tǒng)。且其應具有自鎖功能，以保證抽油機安全可靠的運行。1）戴好絕緣手套，用試電筆檢查配電箱是否帶電。2）打開電控箱門，按下停止按鈕，當曲柄接近下死點處時提前扳動剎車，且要剎緊剎車。3）拉下電閘，切斷電源。4）在上述一系列操作中要側身作業(yè)。5）另外，應檢查剎車制動爪在棘齒上的位置。 調整剎車行程確定調整方案：如果剎車行程過大，應縮短拉桿長度；如果剎車行程過小，應松長拉桿長度。1） 松開剎車，卸松水平拉桿調節(jié)螺栓的上下鎖緊螺母。2） 調整調節(jié)螺栓使拉桿按需要伸長或縮短。3） 試剎車，觀察剎車制動爪的位置，如位置不合適則再調整調節(jié)螺栓直到沒有調整余地。4） 再卸松縱向拉桿調節(jié)螺栓上的鎖緊螺母，調整縱向桿調節(jié)螺栓使拉桿按需要伸長或縮短。5） 調整剎車行程在全部行程的 1/3~2/3 之間。 在進行上述操作時應注意：（1）調節(jié)螺栓及鎖緊螺母應上緊；（2）螺栓松緊方向要正確；（3）螺絲要涂油防腐。 抽油機剎車不靈或自動溜車的故障及處理方法 抽油機剎車不靈活或自動溜車的故障及處理方法：一. 故障現象（1）剎車時不能停在預定的位置，拉剎車時感覺很輕。（2）松剎車時剎車把推不動。二. 故障原因（1）剎車行程未調整好——行程過大，拉到底時剎車片才起作用。（2）剎車片嚴重磨損。（3）剎車片被潤滑油染（臟）污，不能起到制動作用。畢業(yè)設計（論文）報告紙共 33 頁 第 30 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（4）剎車中間座潤滑不好或大小搖臂有一個卡死，拉到位置后剎車仍不起作用。三. 處理方法（1）調整剎車行程在 1/3 1/2 之間，并調整剎車凸輪位置，保證剎車時剎車蹄能同時張開。（2）更換嚴重磨損的剎車片，取下舊剎車片重新鉚上新剎車片。（3）清理剎車轂里的油跡，保障剎車鼓與蹄片之間無臟物、油污。如果是剎車轂一側的油封漏油，應該換油封。（4）把剎車中間座拆開，因里面是銅套需要潤滑，拆開后清理油道加注黃油即可。兩個搖臂要調整好位置，不得有刮卡現象。畢業(yè)設計（論文）報告紙共 33 頁 第 31 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊結論剎車系統(tǒng)裝置是抽油機的主要部件之一，其性能好壞不僅關系到抽油機能否正常生產，而且關系到操作人員的人身安全，因此，其設計是抽油機設計的主要任務之一。本次畢業(yè)設計的主要任務是完成對節(jié)能型抽油機剎車機構的設計。設計部分包括：傳動機構，剎車輪，拉桿等主要部件的設計。剎車系統(tǒng)作為抽油機的主要部件，其性能的好壞直接關系到抽油機能否正常工作和操作人員的人生安全問題，故其設計是一個比較復雜的過程。在設計剎車機構過程中，主要考慮以下幾方面的問題：1. 剎車系統(tǒng)的選取?？紤]到抽油機工作的條件，以及以往抽油機剎車機構的選取，供選擇的抽油機剎車機構有內脹式剎車機構和外抱式剎車機構。通過比較發(fā)現，外抱式剎車機構在調整上存在調整困難，剎車行程不好調節(jié)等缺點，表現在抽油機運行時有摩擦現象，剎車裝置長期處于磨損狀態(tài)等。故最后選取內脹式剎車機構，并進行相應的設計。，分解設計步驟，確定設計方案，從而找出此次設計的重點和要點。剎車機構的最優(yōu)化選擇，并保證其相應的強度與工作條件。由于抽油機剎車機構的設計是一個全新的概念，雖然在以往的設計中可以看到相應的設計說明，但對于其設計說明并沒有更加詳盡的說明，因此這給此次設計造成了不少困難。類比于抽油機剎車機構，首先我們想到了日常生活中常見的剎車機構：如汽車，自行車等。通過對它們的分析，可以找到相似的地方；另外一方面，查閱資料尤其不可或缺，圖書館資源可以充分利用，以及網上的一些論文也有可以借鑒的地方。畢業(yè)設計（論文）報告紙共 33 頁 第 32 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊參考文獻[1] 成大先. 機械設計手冊（單行本）軸及其連接[M]. 化學工業(yè)出版社，1994[2] 駱素君,朱詩順主編. 機械課程設計簡明手冊（新版）第 1 卷. 化學工業(yè)出版社，2022[3] 濮良貴，紀名剛主編. 機械設計（第八版）. 高等教育出版社，2022[4] 牛曙光. LZCB 長沖程鏈式抽油機設計[J]. 石油機械，2022,32（4）:2021[5] 劉鴻文主編. 材料力學（第四版）[M]. 高等教育出版社，2022[6] 鄭文緯,吳克堅主編. 機械原理（第七版）. 高等教育出版社，1996[7] 陶月紅. 抽油機減速器剎車安全裝置的設計與應用（第 34 卷）2022[8] 章泰琇,陳一. 采油工程[M]. 北京：石油工業(yè)出版社, [9] 張連山. 增大沖程游梁抽油機集錦與發(fā)展研究（I）. 鉆采工藝 1998 21（3）1821 [10] 王幼龍. 機械制圖. 北京：高等教育出版社，2022 [11] Neil Sclater ,Nicholas 編，鄒平譯 . 械工業(yè) 出版社，2022 [12] 大連理工大學工程制圖學教研室編. 機械制圖（第六版）. 高等教育出版社，2022 [13] 成大先主編. 機械設計手冊（單行本）彈簧、起重運輸件、五金件. 化學工業(yè)出版社, 2022 [14] 成大先主編. 機械設計手冊（單行本）機構. 化學工業(yè)出版社,2022 [15] 孟憲源,姜琪編著. 機構構型與應用. 機械工業(yè)出版社,2022 [16] 李偉，李紹奇，董宏宇. 抽油機剎車裝置故障分析及解決方案. 石油礦場機械, 2022,38（3） 8891 [17] 張萬江,于勝存. 抽油機制動側板加工工藝，2022 [18] 肉孜木沙,王新華,龔曉明,陸琪,董宏宇. 抽油機電控剎車裝置的設計. 石油機械 2022，34（4）4849 [19] 王建紅,宋康寧,劉光輝,張格立,楊成. ZJ45J 型鉆機改造及氣控剎車的應用. 石油礦場機械, 2022，37（12）8990 [20] 王志云. 液壓盤式剎車裝置可靠性分析. 機械與電子. 2022 年 第 19 期 畢業(yè)設計（論文）報告紙共 33 頁 第 33 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊致謝對于本次畢業(yè)設計題目在多方的努力下，尤其是龔老師給予了我很大的幫助，對于設計中遇到的很多問題，在老師的悉心指導下，我們都能把它一一解決，在此，對龔老師表示感謝。良師益友是人生獲得成功的重要保障。一方面，老師在我們遇到困難的時候，可以給我們及時糾正，另一方面，同學的幫助也是不可或缺的因素。通過同學之間的相互檢查，也可以發(fā)現很多設計中存在的細微錯誤，這些都是自己平時最容易忽視的地方。同學的一句話，一個點撥，可以讓自己恍然大悟，茅塞頓開，從而省卻了許多不必要的困擾。此次畢業(yè)設計，是對我們大學三年所學知識的概括與總結，它囊括了機械原理、機械設計、CAD、工程制圖等方方面面的內容，可以說是對自身很好的一個檢驗。通過此次畢業(yè)設計，我們進一步掌握了機械設計的一般方法，掌握通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設計原理和過程，這對我們今后的工作有很大的幫助。最后，對幫助過我的老師、同學、朋友表示真誠的感謝，你們陪我度過了大學三年的美好時光。在這三年里，老師給予的教誨讓我終生受益，同學朋友給我的建議使我更加的完善自己。畢業(yè)設計（論文）報告紙共 33 頁 第 34 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊