電機(jī)皮帶輪直徑確定的方法探討

王　利（大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠龍虎泡作業(yè)區(qū)，黑龍江大慶 163853）

電機(jī)皮帶輪直徑確定的方法探討

王利
（大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠龍虎泡作業(yè)區(qū)，黑龍江大慶 163853）

電機(jī)是油田最常用的抽油機(jī)拖動(dòng)裝置，皮帶輪作為電機(jī)與抽油機(jī)的關(guān)聯(lián)部分，其運(yùn)轉(zhuǎn)效率的高低一定程度上影響了整個(gè)系統(tǒng)效率。通過皮帶輪直徑下對(duì)應(yīng)的傳遞效率，以及不同皮帶輪直徑在傳遞相同功率下皮帶所受的應(yīng)力狀況確定了適合我廠皮帶輪的直徑范圍。

電機(jī)；皮帶輪直徑

1　皮帶的傳動(dòng)效率

電機(jī)皮帶在傳遞過程中的能量損失主要有兩方面：一是皮帶的彎曲損失；二是皮帶彈性滑動(dòng)損失。為了分析皮帶傳遞過程中的能量損失，需要對(duì)皮帶的受力情況進(jìn)行分析。

1.1皮帶受力狀況分析

1）預(yù)緊力F0

式中：Pc—皮帶所傳遞的功率；ka—皮帶的包角系數(shù)，ka= 0.0136[（小輪包角-145）/5+1]+0.893 9；V—皮帶速度；n—皮帶根數(shù)，取3；q—皮帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，取0.252；fb—皮帶工作的松緊系數(shù)，無因次，取1；從預(yù)緊力的表達(dá)式子可以看出，在相同傳遞功率的前提下，小皮帶輪的直徑越大則其所受的預(yù)緊力越小，即皮帶對(duì)輪的拉力越小。

2）有效圓周力Fe

有效圓周力為皮帶運(yùn)行時(shí)的有效工作力，即皮帶與皮帶輪的摩擦力。

式中：f—皮帶與皮帶輪的摩擦系數(shù)，平帶一般取0.3；

1.2由于皮帶彎曲所損失的能量——皮帶彎曲功率損失

單根皮帶的彎曲功率損失可以由下式進(jìn)行計(jì)算

式中：Eb—皮帶縱向彎曲彈性模量，V帶取0.325；I—皮帶截面慣性矩，對(duì)于V帶，I=h3（a2+4ab+b2）/36（a+b），h為皮帶截面高度，取16mm，a為上底長(zhǎng)，16mm，b為下底長(zhǎng)，4.4mm，通過（3）式以及各參數(shù)可以計(jì)算出，隨著小輪直徑的增加，皮帶的彎曲損失有所減小。

1.3皮帶的傳動(dòng)效率

通過以上兩部分損失所得的傳動(dòng)效率為：

通過以上計(jì)算，可以看出，在傳遞一定功率的前提下，小輪直徑越大則傳動(dòng)效率越高。

2　皮帶所有應(yīng)力狀況分析

皮帶在運(yùn)行過程中主要受三部分應(yīng)力作用：①皮帶所受的拉應(yīng)力；②皮帶所受的彎曲應(yīng)力；③皮帶自身的離心應(yīng)力。

2.1皮帶所受拉應(yīng)力

在電機(jī)輪運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，皮帶緊邊拉力為：

式中：F1—皮帶緊邊拉力，N；f—當(dāng)量摩擦系數(shù)；a—帶輪包角；通過（5）式計(jì)算，隨著小輪直徑的增加，緊邊所受拉力在減小，但是變化較小。對(duì)應(yīng)皮帶緊邊的拉應(yīng)力為：

2.2皮帶所受的彎曲應(yīng)力

式中：E—皮帶的拉壓彈性模量，取200MPa；h—皮帶厚度，mm；D—小輪輪直徑；

2.3皮帶所受的離心應(yīng)力

式中：q—皮帶單位長(zhǎng)度的重量，kg/m；v—皮帶速度；由以上3式可以得出皮帶緊邊所受的總應(yīng)力為：

3　結(jié)束語

1）通過分析皮帶傳動(dòng)效率及受力情況，在傳遞相同功率的前提下，隨著皮帶輪直徑的增大，皮帶的傳動(dòng)效率在增加，同時(shí)皮帶所受的應(yīng)力也在下降，大的皮帶輪對(duì)于皮帶的傳動(dòng)效率以及日常生產(chǎn)都有益處；

2）根據(jù)分析，對(duì)于4次輪直徑設(shè)計(jì)為200mm，6次輪的直徑則設(shè)計(jì)為300mm。

[1] 張偉.電動(dòng)輪礦用自卸車發(fā)動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)軸系扭振分析與試驗(yàn)研究[D].北京科技大學(xué)，2015.

Discussion on the Method of Determining the Diameter of the Motor Pulley

Wang Li

The motor is oil field is the most commonly used pumping oil machine drive device，belt pulley as motor and pumping oil machine Association，the running efficiency of the certain extent affected the efficiency of the whole system，the belt pulley diameter corresponding to the transfer efficiency and different pulley diameter in the transfer under the same power belt by should force conditions determined the suitable for our factory belt pulley diameter range.

motor；belt pulley diameter

TE933.1

B

1003-6490（2016）03-0029-01

2016-03-16

王利（1982—），女，黑龍江大慶人，采油技師，主要從事油水井現(xiàn)場(chǎng)管理及資料管理工作。