【正文】 加劇摩擦片的磨損，甚至導(dǎo)致摩擦片碎裂。因此，在計(jì)算摩擦片強(qiáng)度時(shí)，必須考慮溫度的影響。力學(xué)模型的建立：由于實(shí)際制動(dòng)器結(jié)構(gòu)體形復(fù)雜，受力不均勻，難以簡(jiǎn)化為平面問(wèn)題或軸對(duì)稱問(wèn)題，必須按空間問(wèn)題求解。對(duì)于制動(dòng)器中所提出的空間問(wèn)題,古典彈性力學(xué)是無(wú)能為力的，過(guò)去多依靠模型試驗(yàn)，現(xiàn)在應(yīng)用有限單元法，這些問(wèn)題可迎刃而解。在此，采用八結(jié)點(diǎn)的六面體單元，共有 1 2 2 1 個(gè)節(jié)點(diǎn)、3 66 3 個(gè) 自由度。在鉚釘鉚接處，位移處理為零。1 力場(chǎng)和溫度場(chǎng)作用下空間問(wèn)題的有限元分析1 .1 力場(chǎng)作用下空間問(wèn)題的有限元分析 對(duì)八節(jié)點(diǎn)的六面體單元，在空間問(wèn)題中有 24 個(gè)節(jié)點(diǎn)位移 ui , vi, wi(i=1,8)，使用位移法時(shí)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(diǎn)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(diǎn)位移表示為： (323)1,23.{}[][]{}nBB???? 式中 ,xyzxyzx??30根據(jù)三維問(wèn)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?31單元?jiǎng)偠染仃嚍椋? (325)[][]kDBdv?將單元載荷移置到節(jié)點(diǎn)上，則： [][]RNP然后將單元?jiǎng)偠染仃嚱M集成總剛度矩陣 [ K ]，將單元載荷列陣組集成總節(jié)點(diǎn)載荷列陣[R]，便得到線形代數(shù)方程組[K] = ，從而求得 ，進(jìn)一步求得應(yīng)力{δ}。{}?{}?1. 2 溫度場(chǎng)作用下空間問(wèn)題的有限元分析當(dāng)彈性體內(nèi)溫度發(fā)生變化時(shí)，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(shí)，彈性體內(nèi)由溫度引起的應(yīng)變量為： (326)0{}[,0]aT??則 0]({})[{}[]БDBD??????對(duì)單元組合體建立節(jié)點(diǎn)平衡方程，僅考慮熱應(yīng)力問(wèn)題時(shí)，得平衡方程為： []KR若彈性體既有變溫，又受實(shí)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(diǎn)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(lái)改進(jìn)摩擦片的應(yīng)力分布。(l ) 增加摩擦片鉚接點(diǎn)周圍強(qiáng)度極限，特別要增加摩擦片約 13 處的鉚接點(diǎn)周圍的強(qiáng)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(qiáng)度極限。雖然摩擦系數(shù)大可以加大制動(dòng)力矩，提高制動(dòng)性能，但摩擦片易損壞，因此摩擦系數(shù)應(yīng)有一個(gè)合適的范圍。( 3 ) 盡址減少溫度變化對(duì)摩擦片的影響。通過(guò)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(shí)，產(chǎn)生的熱疲勞也會(huì)導(dǎo)致表面損壞，在實(shí)際操作中，應(yīng)盡量避免此類情況發(fā)生。32第 4章 抽油機(jī)剎車操作規(guī)范 抽油機(jī)停抽 抽油機(jī)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(jī)安全可靠的運(yùn)行。1）戴好絕緣手套，用試電筆檢查配電箱是否帶電。2）打開(kāi)電控箱門，按下停止按鈕，當(dāng)曲柄接近下死點(diǎn)處時(shí)提前扳動(dòng)剎車，且要?jiǎng)x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(dòng)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(guò)大，應(yīng)縮短拉桿長(zhǎng)度；如果剎車行程過(guò)小，應(yīng)松長(zhǎng)拉桿長(zhǎng)度。1） 松開(kāi)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(zhǎng)或縮短。3） 試剎車，觀察剎車制動(dòng)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(zhǎng)或縮短。5） 調(diào)整剎車行程在全部行程的 13~23 之間。 在進(jìn)行上述操作時(shí)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(jī)剎車不靈或自動(dòng)溜車的故障及處理方法 抽油機(jī)剎車不靈活或自動(dòng)溜車的故障及處理方法：一. 故障現(xiàn)象（1）剎車時(shí)不能停在預(yù)定的位置，拉剎車時(shí)感覺(jué)很輕。（2）松剎車時(shí)剎車把推不動(dòng)。二. 故障原因（1）剎車行程未調(diào)整好——行程過(guò)大，拉到底時(shí)剎車片才起作用。（2）剎車片嚴(yán)重磨損。（3）剎車片被潤(rùn)滑油染（臟）污，不能起到制動(dòng)作用。（4）剎車中間座潤(rùn)滑不好或大小搖臂有一個(gè)卡死，拉到位置后剎車仍不起作用。33三. 處理方法（1）調(diào)整剎車行程在 13 12 之間，并調(diào)整剎車凸輪位置，保證剎車時(shí)剎車蹄能同時(shí)張開(kāi)。（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(wú)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(kāi)，因里面是銅套需要潤(rùn)滑，拆開(kāi)后清理油道加注黃油即可。兩個(gè)搖臂要調(diào)整好位置，不得有刮卡現(xiàn)象。34結(jié)論剎車系統(tǒng)裝置是抽油機(jī)的主要部件之一，其性能好壞不僅關(guān)系到抽油機(jī)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(jì)是抽油機(jī)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成對(duì)節(jié)能型抽油機(jī)剎車機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)部分包括：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，剎車輪，拉桿等主要部件的設(shè)計(jì)。剎車系統(tǒng)作為抽油機(jī)的主要部件，其性能的好壞直接關(guān)系到抽油機(jī)能否正常工作和操作人員的人生安全問(wèn)題，故其設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程。在設(shè)計(jì)剎車機(jī)構(gòu)過(guò)程中，主要考慮以下幾方面的問(wèn)題：1. 剎車系統(tǒng)的選取?？紤]到抽油機(jī)工作的條件，以及以往抽油機(jī)剎車機(jī)構(gòu)的選取，供選擇的抽油機(jī)剎車機(jī)構(gòu)有內(nèi)脹式剎車機(jī)構(gòu)和外抱式剎車機(jī)構(gòu)。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，外抱式剎車機(jī)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(diǎn)，表現(xiàn)在抽油機(jī)運(yùn)行時(shí)有摩擦現(xiàn)象，剎車裝置長(zhǎng)期處于磨損狀態(tài)等。故最后選取內(nèi)脹式剎車機(jī)構(gòu)，并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。，分解設(shè)計(jì)步驟，確定設(shè)計(jì)方案，從而找出此次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和要點(diǎn)。剎車機(jī)構(gòu)的最優(yōu)化選擇，并保證其相應(yīng)的強(qiáng)度與工作條件。由于抽油機(jī)剎車機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一個(gè)全新的概念，雖然在以往的設(shè)計(jì)中可以看到相應(yīng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明，但對(duì)于其設(shè)計(jì)說(shuō)明并沒(méi)有更加詳盡的說(shuō)明，因此這給此次設(shè)計(jì)造成了不少困難。類比于抽油機(jī)剎車機(jī)構(gòu)，首先我們想到了日常生活中常見(jiàn)的剎車機(jī)構(gòu)：如汽車，自行車等。通過(guò)對(duì)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。35參考文獻(xiàn)[1] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（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(shī)順主編. 機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（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(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）. 高等教育出版社，2022[4] 牛曙光. 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ZJ45J 型鉆機(jī)改造及氣控剎車的應(yīng)用. 石油礦場(chǎng)機(jī)械, 2022，37（12）8990 [20] 王志云. 液壓盤式剎車裝置可靠性分析. 機(jī)械與電子. 2022 年 第 19 期 36致謝對(duì)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(duì)于設(shè)計(jì)中遇到的很多問(wèn)題，在老師的悉心指導(dǎo)下，我們都能把它一一解決，在此，對(duì)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(shí)候，可以給我們及時(shí)糾正，另一方面，同學(xué)的幫助也是不可或缺的因素。通過(guò)同學(xué)之間的相互檢查，也可以發(fā)現(xiàn)很多設(shè)計(jì)中存在的細(xì)微錯(cuò)誤，這些都是自己平時(shí)最容易忽視的地方。同學(xué)的一句話，一個(gè)點(diǎn)撥，可以讓自己恍然大悟，茅塞頓開(kāi)，從而省卻了許多不必要的困擾。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)我們大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的概括與總結(jié)，它囊括了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、CAD、工程制圖等方方面面的內(nèi)容，可以說(shuō)是對(duì)自身很好的一個(gè)檢驗(yàn)。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們進(jìn)一步掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程，這對(duì)我們今后的工作有很大的幫助。最后，對(duì)幫助過(guò)我的老師、同學(xué)、朋友表示真誠(chéng)的感謝，你們陪我度過(guò)了大學(xué)三年的美好時(shí)光。在這三年里，老師給予的教誨讓我終生受益，同學(xué)朋友給我的建議使我更加的完善自己。3