拉拔器设计.doc

重庆科技学院课程设计 泥浆泵阀座螺旋拉拔器设计 设计计算说明书 院 系 XXX 专业年级 XXX 设 计 者 XXX 学 号 XXX 指导教师 XXX 成 绩 2010年7月9日 课程设计任务书 学生姓名 XXX 专业年级 XXX 设计题目：螺旋拉拔器设计 设计条件：原始数据：最大拉拔力： Q=4吨， 阀座通孔最小直径：100mm 说明：绘图、设计说明书均由计算机完成 设计方案及调研要求： 利用螺旋机构实现拉拔；拉拔工具采用2爪或三爪。 在本校图书馆收集资料。 工作量要求：1）绘1# 总装配图1张； 2）绘重要部件加工图2张（2# 图）； 3）编写设计说明书一份。 指导教师签名： 机制教研室 2010．6．25日 目录 1、前言 4 1.1 泥浆泵阀座更换中的问题 4 1.2 螺旋拉拔器工作原理 4 2、螺杆与螺母的设计计算 5 2.1选取材料并确定螺纹牙型 5 2.2确定螺杆直径 5 (1) 按耐磨性条件初选螺纹中径d2。 5 (2) 按螺杆抗拉强度并根据初选螺纹的内径d1 校核螺杆。 6 2.3计算螺母整体尺寸 7 2.4自锁验算 7 2.5螺纹牙强度计算 8 2.6 螺杆尾部尺寸的设计计算 8 3、横梁的设计计算 10 3.1选用材料 10 3.2 螺母结构尺寸的确定………………………………………………………………….....10 3.3 确定横梁的尺寸 10 (1) 按横梁材料的抗剪切强度求截面高度h1。 10 (2) 按横梁材料的抗弯强度求横梁的长度L1。 11 4、支撑腿的设计计算 11 4.1选用材料 11 4.2确定支撑腿的尺寸。 11 (1) 按支撑腿的抗压强度进行尺寸计算。 12 (2) 按支撑腿的稳定性进行尺寸计算。 13 4.3 根据支撑腿的尺寸校核横梁的抗剪切强度。 13 5、销的设计计算。 14 6、拉爪杆的设计计算。 15 6.1 材料的选材及初步尺寸的确定。 15 6.2 根据拉爪杆的抗拉强度确定尺寸。 16 6. 3 拉爪头的结构设计。……………………………………………………………………16 7、小横梁的设计计算。 17 7.1 材料的选材及尺寸的初步分析。 17 7.2确定轴承孔的尺寸和截面高度。 17 7.3 确定小横梁导向孔的尺寸和截面宽度。 18 8、手柄设计与计算 19 8.1手柄的材料选择与外形设计 19 8.2手柄长度Lp 20 8.3手柄直径dp 20 9、轴承及盖板的设计与选择。………………………………………………………………….20 10、螺旋拉拔器的正确使用与维护保养 21 11、参考文献 22 1、前言 1.1 泥浆泵阀座更换中的问题 根据泥浆泵的工作原理，钻探过程中，向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。 在常用的正循环钻探中，它是将地表冲洗介质──清水、泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管、水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头﹑将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下，实现压送与循环冲洗液的目的。 在泥浆泵更换中容易出现的问题是，用氧乙炔焰切割时虽然能够切割阀体，将其取出进行更换。但是，这样会烧伤阀座，从而带来新的问题，大大提高了更换成本，所以很多情况下不可取。 1.2 螺旋拉拔器工作原理 螺旋拉拔器工作原理：泥浆泵螺旋拉拔器的作用就是将阀座从泥浆泵泵体之中拉出来。由于拉力很大，甚至可以达到五吨以上，所以必须由扭矩或者力偶提供力，将扭矩转换为拉拔器的拉力将阀座拉出来。 所涉及的拉拔器由支撑架，拉抓，连接板，轴承，推杆，螺母等部件组成。首先将拉抓放入阀座的通孔到达阀座的底端，拉抓由于弹簧的推力作用卡在阀座底端。支撑架支撑在泵体表面。 拉拔器的上部推杆，通过人力的推力，产生转矩，通过中间螺杆和支撑架上的螺母传递到连接板处，通过连接板处的推力球轴承，将转矩转换为拉力。 2、螺杆与螺母的设计计算 2.1 选取材料并确定螺纹牙型 由参考资料[1]第62页表5-1，传动螺纹有：矩形螺纹、梯形螺纹与锯齿形螺纹，梯形螺纹是最常用的传动螺纹。