【正文】 須考慮溫度的影響。力學(xué)模型的建立：由于實際制動器結(jié)構(gòu)體形復(fù)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(xué)是無能為力的，過去多依靠模型試驗，現(xiàn)在應(yīng)用有限單元法，這些問題可迎刃而解。在此，采用八結(jié)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(jié)構(gòu)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(shù)矩陣 一 單元位移矩陣 則單元的應(yīng)變可用其節(jié)點位移表示為： (323)1,23.{}[][]{}nBB???? 式中 ,xyzxyzx??畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共 33 頁 第 27 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊根據(jù)三維問題的物理方程，可由應(yīng)變求得單元上的應(yīng)力： (324){}[][]{}DB???? 式中 [,]xyzxyzx?畢業(yè)設(shè)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(shù)方程組[K] = ，從而求得 ，進一步求得應(yīng)力{δ}。{}?{}?1. 2 溫度場作用下空間問題的有限元分析當(dāng)彈性體內(nèi)溫度發(fā)生變化時，彈性體將發(fā)生正應(yīng)變 a T ( a 為熱膨脹系數(shù), T 為溫度變化)，當(dāng)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(yīng)力。此時，彈性體內(nèi)由溫度引起的應(yīng)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(yīng)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(jù)力學(xué)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(jù)上述摩擦片應(yīng)力分析，可根據(jù)以下措施來改進摩擦片的應(yīng)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(dāng)降低摩擦片的摩擦系數(shù)，增加其彈性模量及強度極限。雖然摩擦系數(shù)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(shù)應(yīng)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(shù)可減少熱應(yīng)力。而急劇加熱后，應(yīng)避免驟然冷卻，以減少熱沖擊使表面產(chǎn)生裂紋。另外，連續(xù)加熱和冷卻循環(huán)時，產(chǎn)生的熱疲勞也會導(dǎo)致表面損壞，在實際操作中，應(yīng)盡量避免此類情況發(fā)生。畢業(yè)設(shè)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(diào)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(yīng)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(dāng)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(cè)身作業(yè)。5）另外，應(yīng)檢查剎車制動爪在棘齒上的位置。 調(diào)整剎車行程確定調(diào)整方案：如果剎車行程過大，應(yīng)縮短拉桿長度；如果剎車行程過小，應(yīng)松長拉桿長度。1） 松開剎車，卸松水平拉桿調(diào)節(jié)螺栓的上下鎖緊螺母。2） 調(diào)整調(diào)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(diào)整調(diào)節(jié)螺栓直到?jīng)]有調(diào)整余地。4） 再卸松縱向拉桿調(diào)節(jié)螺栓上的鎖緊螺母，調(diào)整縱向桿調(diào)節(jié)螺栓使拉桿按需要伸長或縮短。5） 調(diào)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(yīng)注意：（1）調(diào)節(jié)螺栓及鎖緊螺母應(yīng)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(xiàn)象（1）剎車時不能停在預(yù)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(diào)整好——行程過大，拉到底時剎車片才起作用。（2）剎車片嚴(yán)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(shè)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(diào)整剎車行程在 1/3 1/2 之間，并調(diào)整剎車凸輪位置，保證剎車時剎車蹄能同時張開。（2）更換嚴(yán)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(cè)的油封漏油，應(yīng)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(diào)整好位置，不得有刮卡現(xiàn)象。畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共 33 頁 第 31 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊結(jié)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(guān)系到抽油機能否正常生產(chǎn)，而且關(guān)系到操作人員的人身安全，因此，其設(shè)計是抽油機設(shè)計的主要任務(wù)之一。本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是完成對節(jié)能型抽油機剎車機構(gòu)的設(shè)計。設(shè)計部分包括：傳動機構(gòu)，剎車輪，拉桿等主要部件的設(shè)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(guān)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(shè)計是一個比較復(fù)雜的過程。在設(shè)計剎車機構(gòu)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(gòu)的選取，供選擇的抽油機剎車機構(gòu)有內(nèi)脹式剎車機構(gòu)和外抱式剎車機構(gòu)。通過比較發(fā)現(xiàn)，外抱式剎車機構(gòu)在調(diào)整上存在調(diào)整困難，剎車行程不好調(diào)節(jié)等缺點，表現(xiàn)在抽油機運行時有摩擦現(xiàn)象，剎車裝置長期處于磨損狀態(tài)等。故最后選取內(nèi)脹式剎車機構(gòu)，并進行相應(yīng)的設(shè)計。，分解設(shè)計步驟，確定設(shè)計方案，從而找出此次設(shè)計的重點和要點。剎車機構(gòu)的最優(yōu)化選擇，并保證其相應(yīng)的強度與工作條件。由于抽油機剎車機構(gòu)的設(shè)計是一個全新的概念，雖然在以往的設(shè)計中可以看到相應(yīng)的設(shè)計說明，但對于其設(shè)計說明并沒有更加詳盡的說明，因此這給此次設(shè)計造成了不少困難。類比于抽油機剎車機構(gòu)，首先我們想到了日常生活中常見的剎車機構(gòu)：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(wǎng)上的一些論文也有可以借鑒的地方。畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共 33 頁 第 32 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊參考文獻(xiàn)[1] 成大先. 機械設(shè)計手冊（單行本）軸及其連接[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，1994[2] 駱?biāo)鼐?朱詩順主編. 機械課程設(shè)計簡明手冊（新版）第 1 卷. 化學(xué)工業(yè)出版社，2022[3] 濮良貴，紀(jì)名剛主編. 機械設(shè)計（第八版）. 高等教育出版社，2022[4] 牛曙光. 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