注入頭設(shè)計(jì)計(jì)算說明書3講課講稿

精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔第二章注入頭部件注入頭概述連續(xù)油管注入器是連續(xù)油管作業(yè)裝備的關(guān)鍵設(shè)備，注入器主要功能是夾持油管并克服井下壓力對油管柱的上頂力和摩擦力,把連續(xù)油管下入井內(nèi)或夾持不動或從井內(nèi)起出，控制油管注入和起出的速度。結(jié)構(gòu)形式的擬定通過對油田連續(xù)油管注入頭的現(xiàn)場調(diào)研，查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，多種方案對比，確定注入頭設(shè)計(jì)方案，結(jié)構(gòu)如圖2-1、圖2-2所示。由兩臺同步的可正反轉(zhuǎn)動的液壓馬達(dá)提供動力，鏈條驅(qū)動，帶動夾持塊夾持連續(xù)油管上下移動。液壓馬達(dá)為低速徑向柱塞馬達(dá)，帶有內(nèi)部實(shí)效保護(hù)。兩個(gè)液壓馬達(dá)通過液壓系統(tǒng)達(dá)到基本同步，由同步齒輪傳動實(shí)現(xiàn)鏈輪的機(jī)械同步；由兩組脹緊液壓缸推動浮動夾塊達(dá)到鏈條脹緊的目的；由夾緊液壓缸推動夾緊浮動夾塊，夾緊裝在鏈條上的油管夾塊夾緊油管，通過鏈條帶動夾塊實(shí)現(xiàn)油管起下動作。鏈條上由帶有特殊表面形狀和處理工藝的夾持塊通過鏈條銷軸固定在一起，以適應(yīng)連續(xù)油管的外徑，并達(dá)到良好的夾持注入的性能，同時(shí)達(dá)到最小連續(xù)油管的夾持變形和最低的附加應(yīng)力；由壓力傳感器通過杠桿機(jī)構(gòu)測量連續(xù)油管注入和上提力的大小。注入頭的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：驅(qū)動方式：液壓馬達(dá)；注入最大下入速度：60m/min（1m/s）；注入方式：夾持夾塊摩擦驅(qū)動，鏈條帶動夾塊傳動；鏈條張緊液缸數(shù)：2*2個(gè)；鏈條夾緊液缸數(shù)：3*2個(gè)；最大下井深度：4000m；測力系統(tǒng)：壓力傳感器；液壓馬達(dá)型號：CA50；9、適應(yīng)連續(xù)油管：①31.75mm,①38.1mm；結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)說明連續(xù)油管起下方式作業(yè)要求連續(xù)油管不斷的向油井內(nèi)注入或起出。利用夾塊夾持油管產(chǎn)生足夠的摩擦力，再利用鏈條輸送夾塊完成油管的注入或起出。為了使夾塊對油管的夾持應(yīng)力不超限，必須采用多個(gè)夾塊夾持。夾塊夾持方式因多夾塊必須同時(shí)夾持，采用三級浮動的多滾子夾頭。為了保證每個(gè)夾塊都有一個(gè)浮動夾頭的滾子夾持，油管承受的夾持力足夠能產(chǎn)生下入和提升4000m油管的使用要求。為減小油管所受壓強(qiáng)，采用三組具有24個(gè)滾子的浮動夾頭。鏈條與夾塊的連接方式用兩條32A鏈條，每節(jié)連接1個(gè)夾塊，成為雙排鏈條，夾塊與鏈條同時(shí)連續(xù)運(yùn)動，這樣受力好，提升力大。鏈條傳動方式鏈條采用徑向低速大扭矩柱塞液壓馬達(dá)傳動，省去價(jià)格昂貴的減速器，又縮小了軸向尺寸，鏈條帶有脹緊裝置。圖2-1注入頭圖2-2注入頭總體一事5、夾塊機(jī)構(gòu)夾塊夾持部分的圓弧與管徑相符合，為了提高摩擦系數(shù)開有橫向槽。夾塊結(jié)構(gòu)隨鏈條在鏈輪上傳動，不能發(fā)生干涉。材料具有足夠的硬度，好的耐磨性。采用低合金鋼滲碳淬火處理。6、鏈條傳動同步要求為了使兩個(gè)鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)同步，保證夾塊與管子很好的結(jié)合，采用相互嚙合的齒輪裝在鏈輪軸上。7、機(jī)架結(jié)構(gòu)為了裝配方便，機(jī)架采用兩塊剛度足夠的支撐板，通過尺寸精度很高的支撐塊支撐。8、提升力的測量在注入頭下部采用杠桿機(jī)構(gòu)液壓缸，連接傳感器就可以準(zhǔn)確測出提升力。9、油管的引導(dǎo)利用裝在注入頭上方的帶滾輪的油管導(dǎo)向架引導(dǎo)油管順利插入注入頭，注入頭上下各設(shè)一個(gè)引導(dǎo)套。10、注入頭的支撐注入頭的動力部分裝在支撐架中，作業(yè)時(shí)有四根可以伸縮的支腿支撐。2.4油管導(dǎo)向架注入頭頂部裝有油管導(dǎo)向架，用于牽引連續(xù)油管從卷筒到鏈條牽引總成的導(dǎo)入與導(dǎo)出，是由一系列與架垂直的滾子組成的弧形架，為保證連續(xù)油管圓滑過渡，滾子間距定320mm左右，管子在一定的彎曲半徑下彎曲，其變形是處于彈性變形范圍的。在彈性極限內(nèi)，管子能承受最小彎曲半徑R可按下式計(jì)算：ED式中E—管材的彈性模量，Pa;D—油管外徑，mm;6s—管材的屈服強(qiáng)度，Pa;現(xiàn)在我國引進(jìn)的連、續(xù)油管管材一般為ASTM,A-606鋼，其中6s=482.58MPa,E=208.34GPa1.1TOC\o"1-5"\h\z按上式計(jì)算1—in、1—in油官的彎曲半徑見表2-1。42表2-1連續(xù)油管彎曲半徑連續(xù)油管規(guī)格（in）外徑（mm）最小彎曲半徑（mm）11431.75685411238.108224如果管子彎曲時(shí)彎曲半徑小于表2-1所列的值，那它將產(chǎn)生塑性變形。我國各油田引進(jìn)的TOC\o"1-5"\h\z11能適應(yīng)1—in、1—in油管的連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的卷筒半徑和導(dǎo)向架半徑都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其最小彎曲42半徑，可見連續(xù)油管在起、下作業(yè)時(shí)均將發(fā)生交變的彎曲塑性變形。但是，管子只是在瞬時(shí)處于彎曲塑性變形。為在運(yùn)輸中減少空間，以及根據(jù)現(xiàn)場測繪進(jìn)口的導(dǎo)向架內(nèi)側(cè)半徑1100mm,設(shè)計(jì)的油管導(dǎo)向架內(nèi)側(cè)半徑1100mm。外側(cè)彎曲半徑1237mm,前端采用折疊式，結(jié)構(gòu)如圖2-3。圖2-3油管導(dǎo)向架2.5鏈條載荷鏈條所受載荷分析注入頭鏈條上所受的載荷主要是油管上的軸向力(上頂力、油管重力和油管運(yùn)動的摩擦力)及鏈條與夾緊壓塊間的摩擦力。(1)油管的軸向力油管的軸向力主要有油井壓力對油管的上頂力、下人井內(nèi)油管的重力、油管在井內(nèi)產(chǎn)生的摩擦力和油管與防噴器膠心間的摩擦力及油管運(yùn)動產(chǎn)生的動載荷。在起出或注入油管的過程中，軸向力隨井內(nèi)油管的深度變化而變。為防止井下壓力竄到地面，通常在油管下部加裝一個(gè)單向閥，所以認(rèn)為油井內(nèi)的上頂力作用在油管底部?？紤]到連續(xù)油管在下入和起升時(shí)，基本上是勻速運(yùn)動，動載荷較小忽略不計(jì)。設(shè)油管下入深度為L,油管在井內(nèi)的上頂力為井TOC\o"1-5"\h\z深L處的液壓力乘以油管外徑的橫截面積，這時(shí)油管的軸向力可表示為：__2__22_'\o"CurrentDocument"F—D(PoygL)—(Dd)ggLFm(2-1)44式中：F—油管軸向力，N;D—油管外徑，m；Po—井口壓力，MPa；w—井液密度，kg/m3；g一重力加速度，9.8m/s2；L—油管下入深度，m；d一油管內(nèi)徑，m;向一油管材料的密度，kg/m3；F'm一油管軸向運(yùn)動受到的摩擦力，No

式中第一頂為油管在井內(nèi)受到的上頂力，第二項(xiàng)是油管的重力，第三項(xiàng)是油管受到的摩擦力，包括油管與井壁和井液間的摩擦及油管與防噴器膠心間的摩擦，下入油管時(shí)為正，起出時(shí)為負(fù)。F'm是一個(gè)與井眼狀況和井液性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)，要得到精確的計(jì)算值是比較困難的，也是沒有必要的，一般近似地取F'm等于油管受到的浮力。下入油管時(shí)的軸向力為：Fx(2-2)2dFx(2-2)U[P02ygL(1亍)ggL]起出油管時(shí)的軸向力為:FsFs iD2[P0 (1P)ggL](2-3)由于pg/py>7,所以下入油管時(shí)注入器需克服的最大軸向力為:(2-4)2.(2-4)TOC\o"1-5"\h\zFxmax4DP0起升油管時(shí)注入器需克服的最大軸向力為2d、Fsmax—D[巳(1-y)ggLmax](2巧)4D式中：Fxmax—下入油管時(shí)的最大軸向力，N;Fsmax—起升油管時(shí)的最大軸向力，N;Lmax—油管設(shè)計(jì)下入的最大井深，顯然，注入器在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮克服的最大軸向力為：Fmax=max{|Fxmax|,|Fsmax|}(2-6)(2)鏈條所受的摩擦力鏈條在運(yùn)動時(shí)與夾緊壓塊間存在摩擦力，這個(gè)摩擦力的方向與鏈條運(yùn)動方向相反，大小應(yīng)足以克服最大軸向力。為了可靠地夾緊油管，夾緊壓塊所需的夾緊力應(yīng)力：Fj=Fmax/fd(2-7)式中：Fj-夾緊壓塊所需的夾緊力，N;fd-鏈條所帶油管卡瓦與油管間的摩擦系數(shù)，fd=0.5-0.6(s)。由于有兩副鏈條，每副鏈條的內(nèi)周面分別與兩側(cè)的夾緊壓塊發(fā)生摩擦，鏈條所受的摩擦力為：Fm=2科0Fj(2-8)式中：W0—鋼-鋼滑動摩擦系數(shù)。(3)鏈條所受的牽引負(fù)載鏈條所受的牽引負(fù)載為油管軸向力與鏈條摩擦力之和：FL=F+2Fmax(^0/fd)(2-9)鏈條所受的最大牽引負(fù)載為：FLmax=Fmax[1+2(0/fd)](2-10)鏈條的牽引負(fù)載是油馬達(dá)的負(fù)載，鏈條牽引負(fù)載的變化直接影響到油馬達(dá)的工況。取Lmax=4000m,py=950kg/m3,pg=7800kg/m3,Po=25MPa,D=38.1X103m,d=28.1*103m,fd=0.5,卬=0.1,分別計(jì)算了下入和起升油管時(shí)Fl隨井深的變化情況如表2-2,表2-3所不。

表2-2下人油管時(shí)Fl隨井深的變化井深（m）05001000200030004000鏈條牽引負(fù)載（KN）111.96102.7193.4574.9356.4237.9表2-3起出油管時(shí)Fl隨井深的變化井深（m）05001000200030004000鏈條牽引負(fù)載（KN）-54.95-74.83-94.07-134.5-174.2-213.1表中各力向上為正，向下為負(fù)。從表2-2中可見，下入油管時(shí)鏈條牽引負(fù)載Fl隨下入深度的增加而減小，這是因?yàn)橛凸苤亓﹄S下入深度而增加的數(shù)值大于上頂力隨下入深度而增加的數(shù)值。由于鏈條摩擦力是最大下入井深時(shí)的油管軸向力確定的，鏈條摩擦力的存在使鏈條牽引負(fù)載仍然向上，即需要油馬達(dá)提供扭矩將油管壓入井內(nèi)。對于外徑38.1mm,壁厚5mm的油管，下入井口壓力25MPa的井中時(shí)，在整個(gè)下入過程中，鏈條牽引負(fù)載一直向上，即油馬達(dá)一直帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，不會出現(xiàn)負(fù)扭矩。從表2-3可見，起出油管時(shí)Fl絕對值隨井深的增加而增加，且在整個(gè)起升過程中一直保持向下，即油馬達(dá)一直帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，不會出現(xiàn)負(fù)扭矩。所以選液壓馬達(dá)的最大負(fù)載要大于213.1KN,約22噸，為保證安全，設(shè)計(jì)時(shí)按24噸設(shè)計(jì)。2.5.2鏈輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算.鏈輪齒數(shù)Z2=12在條件允許的情況下，盡量減小結(jié)構(gòu)尺寸，齒數(shù)太少，兩軸間距減小，液壓馬達(dá)將無法安裝，取上鏈輪齒數(shù)zZ2=12.鏈輪轉(zhuǎn)速n1N);n1N);m/s);83.7r/min*0.228360m/min97r/min*0.19628.鏈條節(jié)距p鏈條傳遞功率P=F*式中F—鏈條載荷（。―鏈條速度（=24000kg*9.8N/kg*1m/s=235.2kw一側(cè)鏈條傳遞功率Pi=117.6kw由于一個(gè)軸帶動2條鏈條單個(gè)鏈條的修正功率為Pc=P1f1f2/1.75（2-11）式中3—工況系數(shù)；f2—主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)；查表得f1=1.1；f2=1.9Pc=117.6X1.1X1.9/1.75=140.5kwni=83.7r/min查表選節(jié)距p為ni=83.7r/min查表選節(jié)距p為32A即p=50.8mm。分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑didaip分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑didaip,180

sin zp(0.5450.8sin12.86180、cot )zdfiddr228.3mm250mm式中dr—滾子外徑；df1228.328.58=199.71mm下鏈輪的主要尺寸：分度圓直徑d2——p—196.28mm2.180sinz180齒頂圓直徑da2p(0.54cot)217mmz齒根圓直徑df2ddrdf2196.2828.58=167.7mm計(jì)算鏈輪幾何尺寸并繪制鏈輪工作圖，上下鏈輪圖如圖2-4、2-5。.初定中心距a0p因一套夾緊機(jī)構(gòu)夾持連續(xù)油管所占用的位置是395mm,三套夾緊機(jī)構(gòu)總長度1185mm,2個(gè)鏈輪齒頂圓半徑和233.5mm,所以粗定鏈輪中心距年=1635mm。a°p=32p.鏈長節(jié)數(shù)X0X。 2a°p乙 X。 2a°p乙 z22(2-12)2*32141220.132=77.003式中f3（14'2）20.1由于有張緊裝置，所以取X0=80.鏈條長度LXop

1000Xop

100080*50.810004.064m則兩根雙排鏈鏈條長度為8.128m。鏈上卅弁噌廖上5-i鏈上卅弁噌廖上5-i圖2-5下鏈輪2.5.3鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算在低速重載荷傳動中，鏈條的靜強(qiáng)度占有主要地位。根據(jù)鏈輪設(shè)計(jì)，選擇32A鏈條

QKaQKaFFcFf[n](2-13)式中：n—靜強(qiáng)度安全系數(shù)；Q—鏈條極限拉伸載荷（N）;Ka—工礦系數(shù)；F一有效拉力Fc—離心力引起的拉力Ff—懸垂拉力[n]—許用安全系數(shù)查表可得:Q=444.8KN;有效拉力:1000PKa=查表可得:Q=444.8KN;有效拉力:1000PKa=1.11000*117.651= =117651N1m/s離心力引起的拉力:Fc式中q—鏈條每米質(zhì)量（kg/m）;u一鏈速（m/s）;由于4m/s,所以Fc可以忽略不計(jì)Ff=10.1X1.635X9.8=161.8N將數(shù)帶入（2-13）式得:444800n=3.41.1*117651161.8鏈輪轉(zhuǎn)速較低，取[n]=3則n河n]選32A的鏈條符合設(shè)計(jì)要求。2.6夾緊機(jī)構(gòu)校核油缸選擇夾緊油缸的載荷就是注入頭鏈條所需的夾緊力，注入頭有6個(gè)夾緊油缸，兩兩成組。所以,夾緊油缸載荷還應(yīng)考慮同步機(jī)構(gòu)的摩擦力和油缸活塞與缸筒、活塞桿與密封裝置間的摩擦力。這樣每個(gè)夾緊油缸需要的載荷為：(2-14)fd=0.5?0.6;98000N匚過

j(2-14)fd=0.5?0.6;98000N式中弓―單個(gè)油缸載荷，n；co一考慮摩擦力的計(jì)算系數(shù)co=1.2?1.25;n—夾緊油缸的個(gè)數(shù)；fd-鏈條所帶油管卡瓦與油管間的摩擦系數(shù)，以上數(shù)據(jù)，取n=6,Co=1.25,fd=0.51.25*235200Fjj6*0.510MPa。選擇油缸缸徑150中，最大壓強(qiáng)為16MPa的液壓油缸，計(jì)算選用油缸的夾緊力為：F夾=P油x（Si—S210MPa。式中P油一液壓油缸壓強(qiáng)（MPa）;Si—油缸缸徑（mm2）；S2—活塞軸直徑（mm）;F夾=10X兀X（752-37.52）=132468.75N則液壓油缸滿足使用要求。2.7液壓馬達(dá)選擇由于鏈條的牽引負(fù)載就是液壓馬達(dá)的負(fù)載，上鏈輪的尺寸已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，鏈輪受力點(diǎn)與鏈輪節(jié)圓相切，則受扭矩為：6PiT9.55*106—(N?mm)ni(2-15)9.55*106117.6kw*83.7r/min=13.4*106N?mm=13.4*103N?m選用瑞典赫格龍公司生產(chǎn)的力Pmax=35MPa。CA50液壓馬達(dá)該馬達(dá)參數(shù)為：排量Vi=3140cm3/rev,最高壓液壓馬達(dá)傳遞最大扭矩:Vi*PmaxImax23140*106*35*1062=17.5*103N/m>13.4*103N?m(2-16)液壓馬達(dá)滿足使用要求。2.8上軸的設(shè)計(jì)初算軸徑選擇材料為40Cr,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)為:6b=700MPa6s=500MPa61=320MPa/1=185MPa單軸傳遞功率為：P1=117.6kw估算直徑：(2-17)軸的材料Q235,20Q235,354540Cr[1/MPa12~2020~3030~4040~52A158~134134~117117~106106~97表2-4A值見下表:(106~97)3117.683.7=118.7mm~108.6mm單鍵、增大3%d=122.5mm~109.1mm取連接鏈輪處軸直徑 d=110mm,右側(cè)由于不受扭矩作用，可適當(dāng)把軸的直徑減小，取右d=122.5mm~109.1mm取連接鏈輪處軸直徑 d=110mm,右側(cè)由于不受扭矩作用，可適當(dāng)把軸的直徑減小，取右側(cè)直徑d右=90mm。結(jié)構(gòu)如圖2-6所示2.8.2繪制彎矩(M-x)扭矩(T-x)圖以左側(cè)軸承為坐標(biāo)原點(diǎn)選取坐標(biāo)系如圖 2-7所示。求各支點(diǎn)支反力RbRd。由靜力平衡方程g<一口mD0Fxb—Rbxi=0mB0Fxa—Rdxi=0RbFbFaRbFbFal=0.347m,a=0.180m,b=0.167m,c=0.232m;帶入方程得Rb=56597.1NRd=61002.9N列出彎矩方程并繪制出彎矩圖M-Xo選取B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，彎矩方程為：FbM(x)—x(0xa)…、Fa〃、,M(x)—(lx)(axl)M(x)maxFab117600*0.180*0.1670.347M(x)maxFab117600*0.180*0.1670.34710187.5Nm圖2-7軸受力、彎矩、扭矩圖圖2-7軸受力、彎矩、扭矩圖繪制彎矩如圖2-7中3所示。繪制扭矩分布圖，軸承損耗的轉(zhuǎn)矩可忽略。根據(jù)平衡方程計(jì)算扭矩Ta+T=0Ta=-T=-13424040N-mm繪制扭矩圖如圖2-7中4所示。2.8.3軸的強(qiáng)度校核由彎矩、扭矩圖可知，在c點(diǎn)處所受載荷最大，所以c處可能是危險(xiǎn)截面，故對c點(diǎn)進(jìn)行彎扭合成校核。

ca[b]ca[b]oMPa(2-18)式中a—根據(jù)轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生應(yīng)力的性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù);M—彎矩；T—轉(zhuǎn)矩；6ca—危險(xiǎn)截面上的計(jì)算應(yīng)力；W-軸的抗彎截面模量；查表W=117877a=0.6101875002(0.6*1342404Q2ca117877~~(―-~~-~~110[1320]MPaca117877故軸c處符合強(qiáng)度要求。此外，在O-O處雖然彎矩較小，但這個(gè)截面直徑也較小，也可能是危險(xiǎn)截面，因此也要對該截面進(jìn)行彎矩校核。117600*0.1800.347117600*0.1800.347(0.3470.267)=4880N-m(2-19)彎曲應(yīng)力式中M—彎矩（N?m）(2-19)W-抗彎截面系數(shù)32式中d—截面直徑（m）式中d—截面直徑（m）;Mo48803*0.093268MPa查表得40Cr的[6]=1000MPa,故該軸滿足強(qiáng)度要求。軸的完整圖如圖2-8所示。

圖2-8軸的工作圖圖2-8軸的工作圖下軸的設(shè)計(jì)選擇材料為40Cr,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)為：6b=700MPa6s=500MPa6i=320MPa/1=185MPa由于軸兩側(cè)用軸承支撐，中間通過鏈輪帶動旋轉(zhuǎn)，該軸所受扭矩非常小，可以忽略不計(jì)。只需進(jìn)行彎矩校核，軸結(jié)構(gòu)如圖2-9。繪制彎矩（M-x）圖下軸在連續(xù)油管工作時(shí)，受力最大時(shí)是在連續(xù)油管剛下井口處，此時(shí)鏈條牽引負(fù)載由表2-1得Pmax=111.96kN則單個(gè)軸軸受力為Rf=55.98KN由靜力平衡方程求出支座E,G的支反力。由靜力平衡方程mE0mG0得Re=Pmax/2=27.99KNRg=Pmax/2=27.99KN列出彎距方程并繪制出彎矩圖M-Xo圖2-9下軸結(jié)構(gòu)圖選取E點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，彎矩方程為：M(x)生x(0xl/2)2RM(x)—(lx)(l/2xl)2l=339mm繪制彎矩圖如圖2-10。軸的強(qiáng)度校核從圖可知最大彎矩在F截面處M(x)maxRfI55980*0.339446760N/m所以F處可能是危險(xiǎn)截面。此外，在截面也可能是危險(xiǎn)截面，因此要算？-？截面彎矩：3270N/m55980*0.0823270N/mM?=2現(xiàn)對上述兩截面進(jìn)行強(qiáng)度校核maxWF67603maxWF67603*0.0832134.5MPa查表得40Cr的[6]=1000MPa,f[]截面？—？處32703*0.0753279MPa[]32703*0.0753279MPa[]W該軸滿足強(qiáng)度要求。軸的完整結(jié)構(gòu)圖如圖2-11。上下軸平鍵的選擇與校核上軸平鍵的選擇與校核(1)上軸安裝平鍵處軸徑為d=110mm,查手冊選擇A型平鍵。確定鍵的寬度為b=28mm、高度h=16mm軸上及輪轂上槽深t=10mm,t1=6.4mm。(2)按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定鍵長L=160mm,l=132mm。(3)強(qiáng)度校核，鍵的主要失效形式為壓潰、剪切。用于靜連接的鍵主要主要計(jì)算壓潰見圖強(qiáng)度條件為2-12。2T用于靜連接的鍵主要主要計(jì)算壓潰見圖強(qiáng)度條件為2-12。2TPh*i2柒[]pdhl(MPa)(2-20)剪切強(qiáng)度強(qiáng)度條件為式中2Tdbl式中2Tdbld一軸的直徑(mm);] (MPa)(2-21)h—鍵的接觸高度([]p—許用擠壓應(yīng)力(MPa);[]p—許用擠壓應(yīng)力(MPa);[]—許用剪切應(yīng)力(MPa);查手冊[]p=150MPa[]=90MPa對鍵的表面進(jìn)行氮化處理后，硬度提高2?3倍。這時(shí)[]P=300MPa?450MPa416*132=231MPa<[]p416*132=231MPa<[]p228*13266MPa[]鍵符合使用要求。圖2-12平鍵連接的受力分析下軸平鍵的選擇與校核(1)下軸安裝平鍵處軸徑為d=80mm,查手冊選擇A型平鍵。確定鍵的寬度為b=22mm、高度h=14mm軸上及輪轂上槽深t=9mm,t〔=5.4mm,(2)按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定鍵長L=200mm。(3)強(qiáng)度校核，鍵的主要失效形式為壓潰、剪切。由于下軸幾乎不受扭矩作用，可以忽略不計(jì)，所以鍵所受的力非常小，強(qiáng)度一定合格。連續(xù)油管屈服強(qiáng)度校核連續(xù)油管的所受壓強(qiáng)：P1—(2-22)S式中S——套夾緊機(jī)構(gòu)與連續(xù)油管接觸的面積在夾緊力垂直方向的投影(mm2)。夾塊與連續(xù)油管接觸如圖2-13所示。截面寬度b2*sin80*r2*0.985*15.87531.27mm式中r—連續(xù)油管半徑(mm);軸向長度由于兩邊導(dǎo)r=2mm圓角所以軸向長度1=47—4=43mm.75+0.02M二加021Ad鎮(zhèn)4至哪31/]0^07C二一彷、/ZOJ-HOO.OS二25mo-■1I*-1圖2-13夾塊結(jié)構(gòu)單個(gè)橫截面積s=lxb=43X31.27=1344.6mm2一套夾緊機(jī)構(gòu)中，同時(shí)有8個(gè)夾塊作用連續(xù)油管連續(xù)油管所受壓強(qiáng)980001344,6*980001344,6*89.1MPa[6]=64.1MPa,P〔W[6]。外徑為[6]=64.1MPa,P〔W[6]。上下軸軸承設(shè)計(jì)由于注入頭傳遞載荷大、工作可靠性要求高，加之為盡量減小支撐結(jié)構(gòu)的空間和質(zhì)量，

我們選用圓柱滾子軸承，這種軸承具有承載大、運(yùn)