曲柄轴扭矩的计算

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简介:由于扭矩是随曲柄转角的变化而变化,计算很麻烦,而在应用分析中,常常只需要知道曲柄轴的最大扭矩,因此多采用近似计算公式或经验公式计算最大扭矩。

1. 计算扭矩的基本公式?

分别在曲柄连杆系统和游梁系统中,取力矩平衡可得:

曲柄连杆系统:

曲柄轴扭矩的计算

游梁系统:

曲柄轴扭矩的计算

消去Fp,可求得复合平衡条件下的矩计算公式:

曲柄轴扭矩的计算

其中:

曲柄轴扭矩的计算

曲柄平衡抽油机,Wb=0,扭矩计算公式为:

曲柄轴扭矩的计算

曲柄轴扭矩的计算

曲柄轴扭矩的计算

2. 计算最大扭矩公式?

由于扭矩是随曲柄转角的变化而变化,计算很麻烦,而在应用分析中,常常只需要知道曲柄轴的最大扭矩,因此多采用近似计算公式或经验公式计算最大扭矩。

(1) 计算最大扭矩的近似公式?

当把抽油机悬点运动简化为简谐运动,并忽 略抽油机系统的惯性和游梁摆角的影响,以认为最大峰值扭矩发生在曲柄转角为时,则:

曲柄轴扭矩的计算

(2) 计算最大扭矩的经验公式

前苏联拉玛扎诺夫于1957年,利用示功图分别计算了曲柄销处的切线力,并经回归分析得出了计算最大扭矩的经验公式(SI单位制):

曲柄轴扭矩的计算

我国一些学者根据国内油井扭矩曲线的峰值,也建立了类似的经验公式(SI单位制):

曲柄轴扭矩的计算

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