1、E ICS 75.180.10 E 92 中华人民11: -、gB 和国国家标准GB/T 29021-2012 石油天然气工业游梁式抽油机Petroleum and natural gas industries-Beam pumping units 2012回12-31发布2013-07-01实施_.副至牛争v飞与i飞kh协、阿站_0吨fw3万n国民运，泪6962315阶层四川中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 29021-2012 目次前言.v 引言. l 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义4 产品的分类与命名.4. 1 型式及代号34. 2 型
2、号编制方法4. 3 基本参数-5 游梁式抽油机零部件设计要求5. 1 概述.5. 2 结构件5. 3 减速器.5.4 栏杆和梯子235. 5 紧固螺栓236 游梁式抽油机整机及其零部件制造的技术要求n6.1 概述.6. 2 游梁式抽油机重要连接项236. 3 减速器246.4 游梁式抽油机关键零件.6. 5 游梁式抽油机整机257 试验方法及检验规则277. 1 主要技术要求的检验方法7.2 减速器试验方法297.3 关键零件的检验297.4 过程检验m7.5 型式检验307.6 出厂检验317.7 判断规则328 标志、包装和贮存. . . . . . . . . . . . . . . .
3、 . . . 32 8.1 标志328. 2 包装.8. 3 贮存33附录A(资料性附录)本标准与APISpec llE-2008(抽油机规范相比结构变化情况 34 附录B(资料性附录)本标准与APISpec llE-2008(抽油机规范的技术性差异及其原因37-GB/T 29021-2012 附录c(资料性附录)本标准与APISpec 11E-2008(抽油机规范公式编号对照情况39附录D(资料性附录)游梁式抽油机安装尺寸、主要零件配合尺寸41附录E(规范性附录)游梁式抽油机计算表格式样52附录F(资料性附录)游梁式抽油机底座基础配筋示意图附录G(资料性附录)游梁式抽油机型式检验计算悬点载荷
4、和减速器净扭矩的推荐公式62附录H(资料性附录)计算抽油机渐开线齿轮减速器扭矩额定值的推荐作法68参考文献图l游梁组成部件.图2热处理控制良好的斜齿轮和人字齿轮的载荷分布系数Cm图3通过调质处理后斜齿轮和人宇齿轮的最大许用接触应力5ac12图4通过调质处理的钢齿轮的许用弯曲疲劳应力轧图5斜齿轮载荷分布系数Km16图6钢及球墨铸铁的许用屈服应力5ay 图7火焰洋火或感应洋火齿轮的最小有效硬化层深度h，18图8轮齿的火焰洋火和感应洋火型式四图9渗碳齿轮有效硬化层深度儿图10渗氮齿轮的硬化层最小总深度人20图11轴的许用应力图D.1底座外形与地脚螺栓固定螺栓孔分布图(配三条腿支架)41图D.2底座外
5、形与地脚螺栓固定螺栓孔分布图(配四条腿支架)41图D.3支架轴承座安装图u图D.4横梁轴承座安装图G图D.5减速器安装图4图D.6支架心轴. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 图D.7横梁心轴46图D.8曲柄销轴. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 图D.9由柄销锥套u图D.10曲柄轴孔4图D.11输出轴轴端图D.12输入轴轴端图D.13大皮带轮锥套50图D.14电动机皮带轮锥套.图F.1底座(配三条腿支架)地脚螺栓固定用基础配筋示意图图F.2底座(配三条腿支架)压杠固定
6、用基础配筋示意图60图F.3底座(配四条腿支架)地脚螺栓固定用基础配筋示意图60图F.4底座(配四条腿支架)压杠固定用基础配筋示意图图G.1常规型游梁式抽油机几何关系.图G.2气平衡游梁式抽油机几何关系.图G.3前置型游梁式抽油机几何关系.图G.4异相型游梁式抽油机几何关系M图G.5双驴头型游梁式抽油机几何关系. . . . . . . . . . . . . . . . . 64 GB/T 29021-2012 表1游梁式抽油机基本参数表2游梁式抽油机典型规格组合5表3减速器参数表4游梁式抽油机游梁上允许的最大应力8表5最大许用接触应力Sac(适用于非调质钢齿轮)四表6调质钢大齿轮与小齿轮配
7、合的最小布氏硬度组合口表7弹性系数.表8许用弯曲疲劳应力Sat(适用于非调质钢齿轮).表9屈服应力系数Ky.表10键的许用应力n表11紧固件最大的许用拉伸应力.表12齿轮的齿面硬度组合M表13残杂物质量表14皮带轮允许偏心距表15关键零件的检测项目表16游梁式抽油机支架顶部纵向振幅、横向振幅表17整机噪声m表团驴头在任何位置时的悬点投影m表19曲柄剪刀差. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 表20主要技术要求的检验方法27表21型式运转试验. . . . . . . . . . . . . 29 表22跑合运转试验. . . . . . .
8、. . . . 29 表23过程检验项目表24整机型式检验项目30表25出厂检验项目31表26游梁式抽油机重要零部件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 表A.1本标准与APISpec 11E-2008(抽油机规范的章条编号对照情况.表B.1本标准与APISpec 11E-2008(抽油机规范的技术差异及其原因表C.1本标准与APISpec 11E-2008公式对照情况39表D.1底座地脚螺栓固定螺栓孔分布尺寸(配三条腿支架). . . . . . . 42 表D.2底座地脚螺栓固定螺栓孔分布尺寸(配四条腿支架)c表D.3支架轴承座的安装尺寸G表D.
9、4横梁轴承座的安装尺寸. . . .,. 43 表D.5常用减速器安装尺寸. . . . . . . . . . 44 表D.6常用支架心轴的配合尺寸46表D.7常用横梁心轴配合尺寸表D.8常用曲柄销轴与曲柄销轴孔的配合尺寸表D.9常用曲柄销锥套与曲柄销轴的配合尺寸48表D.10常用曲柄轴孔与减速器输出轴配合尺寸4表D.ll常用减速器输出轴轴端配合尺寸表D.12常用减速器输入轴轴端配合尺寸50表D.13常用减速器输入轴大皮带轮锥套与轴的配合尺寸田-G/T 29021一2012表D.14电动机皮带轮锥套与电动机轴的配合尺寸51表D.15游梁式抽油机用轴承表E.1旋转平衡重最大扭矩表表E.2游梁式
10、抽油机光杆位置因数和扭矩因数表.表E.3减速器净扭矩计算表M表E.4减速器净扭矩计算表表E.5减速器净扭矩计算表.表E.6制造商用减速器数据表N G/T 29021-2012 目IJ1=1 本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用APISpec llE-2008(抽油机规范。本标准与APISpec llE-2008(抽油机规范相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本标准与API Spec llE-2008(抽油机规范的章条编号对照一览表。本标准与APISpec llE-2008(抽油机规范相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的
11、垂直单线(1)进行了标示，附录B给出了相应技术性差异及其原因的一览表。本标准与APISpec llE-2008(抽油机规范相比做了下列技术性修改:一一删除了APISpec llE-2008的第1章适用范围、第2章规范性引用文件、第3章术语和定义，重新起草了本标准的第1章范围、第2章规范性引用文件、第3章术语和定义;一一删除了APISp巳cllE-2008的第5章产品要求中除5.2.4外的其他内容;删除了APISpec llE-2008的条款7.3链条减速器气一一删除了APISp巳cllE一2008的条款8.4供货商/制造商的要求气一一一删除了APISpec llE-2008的第9章贮存和维护;
12、一一增加了产品的分类与命名(见第4章); 一一一增加了双圆弧齿轮减速器(见5.3.3); 一一增加了栏杆和梯子及紧固螺栓(见5.4、5.5) ; 一一增加了游梁式抽油机整机及其零部件制造的技术要求(见第6章); 一一一增加了试验方法及检验规则(见第7章); 一一将APISpec llE-2008的条款8.1、8.2，8.3进行了梳理和完善，增加相应内容后形成了本标准的第8章标志、包装和贮存。本标准与APISpec llE一2008(抽油机规范相比还做了下列编辑性修改:一一删除了APISpec llE-2008的特别声明、前言、引言;一二删除了APISpec llE-2008的第4章缩写和符号，
13、并在第5章中各公式后对其做了解释和说明;一一将APISpec llE-2008附录A的内容移到了本标准的条款4.3.1中;一一删除了APISpec llE-2008的附录D、附录E的解释说明性陈述语句，分别将其抽油机的其几何关系图、几何关系计算式、减速器净扭矩公式合并到了本标准的附录G中;一一删除了APISpec llE-2008的附录C、附录F的解释说明性陈述语句，分别将其抽油机的其几何关系图、几何关系计算式、减速器净扭矩公式合并到了本标准的附录G中，同时将其减速器扭矩计算表合并到了本标准的附录E中;一一删除了APISpec llE-2008的附录H、附录I、附录J;一一删除了APISpec
14、 llE-2008的参考文献;一一增加了附录C，提供了本标准与APISpec llE-2008的英制单位公式编号对照情况;一一一增加了附录D，提供了游梁式抽油机安装尺寸、主要零件配合尺寸;一一增加了附录F，提供了底座基础配筋示意图;一一增加了附录G，提供了游梁式抽油机型式检验计算悬点载荷和减速器净扭矩的推荐公式;一一将计算公式由英制单位转化成了公制单位;一一一将美国材料与中国材料进行了转换和对照;V -GB/T 29021-2012 将英制单位转换成了公制单位。本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会CSAC/TC96)归口。本标准起草单位:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司、石油工业
15、标准化研究所、中国石油集团科学技术研究院江汉机械研究所、郑州机械研究所、大庆油田装备制造集团、长庆油田分公司机械制造总厂。本标准主要起草人:郭东、王雪玲、高圣平、陈俊峰、张玉荣、文志雄、张玉树、刘世军、韦芳、李彬、邢延方、吉效科、李海东、白文雄。1 、G/T 29021-2012 引长期以来，国内抽油机行业一直执行SY/T 5044一-2003(游梁式抽油机)，该标准指导着国内游梁式抽油机的制造、检验、使用和维护，是国内抽油机生产许可证颁发考核的依据。随着国内经济发展和社会的进步，该标准在执行过程中遇到了一些问题，SY/T5044一2003已经不能满足现代企业生产抽油机的需要。国际上有关抽油机
16、方面的标准有APISp巳cllE和ISO10431 , ISO 10431等同采标于APISpec 11E，其内容包括游梁式抽油机设计和额定值的要求和准则。单纯应用该国际标准，也不能满足对抽油机产品制造、检验等的要求，其中也没有关于国内大面积推广应用的抽油机用双圆弧减速器的设计和选材规范。随着国际贸易的加强，抽油机产品要出口，国内抽油机产品为了得到国际市场的认可，必须满足API11E的要求，存在国内抽油机制造许可证认证标准SY/T 5044与抽油机APISpec 11E认证不能很好简化统一的问题。为了解决以上问题。迫切需要制定游梁式抽油机标准，规范国内抽油机市场，提高抽油机质量，参与国际竞争。
17、本标准是以APISpec 11E-2008(抽油机规范为基础起草的，同时参考了SY/T 50442003(游梁式抽油机。ll -G/T 29021-2012 石油天然气工业游梁式抽油机1 范围本标准规定了石油天然气工业游梁式抽油机的结构型式、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、贮存等，提供了游梁式抽油机的安装尺寸、易损件配合尺寸等相关内容。本标准适用于游梁式抽油机的设计、制造、检验。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2828. 1
18、 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 3480.5 直齿轮和斜齿轮承载能力计算第5部分:材料的强度和质量GB/T 8423-2008 石油钻采设备及专用管材词汇GB/T 10095(所有部分)圆柱齿轮精度制GB/T 13306 标牌GB/T 13799 双圆弧圆柱齿轮承载能力计算方法GB/T 15753 圆弧圆柱齿轮精度SY/T 6518 装设抽油机防护装置的推荐作法JB 4708 钢制压力容器焊接工艺评定AGMA 908-B89 直齿轮、斜齿轮和人宇齿轮抗点蚀和抗弯曲强度的几何系数(G巳ometryFactors for Determining t
19、he Pitting Resistance and Bending Strength of Spur, Helical and Herring bone Gear Teeth) 3 术语和定义3. 1 3.2 3. 3 GB/T 8423界定的以及下列术语和定义适用于本文件。悬点载荷polished rod load 悬绳器悬挂光杆处承受的光杆拉力，单位为千牛(kN)。GB/T 8423-2008，定义14.6.4J额定悬点载荷rated polished rod load 悬绳器悬挂光杆处承受的光杆拉力的额定值，单位为千牛(kN)。GB/T 8423-2008，定义14.6. 5J 悬点最大
20、冲程maximum stroke of polished rod 调整抽油机冲程调节机构，使悬绳器悬挂光杆处能获得的最大位移，单位为米(m)。-GB/T 29021-2012 3.4 3.5 3.6 3. 7 3. 8 最高冲次maximum strokes per minute 抽油机每分钟所获得的最高冲数，单位为每分钟Cmin-1)。减速器扭矩torque of reducer 减速器输出轴的实际扭矩，单位为千牛米CkN.m)。减速器额定扭矩rating torque of reducer 减速器输出轴允许的最大扭矩，单位为千牛米CkN.m)。减速器输出轴设计转速d四ignrotary叩e
21、eof reducer s tlUtput shaft 减速器输出轴设计所允许的最高转速，单位为转每分Cr/min)。曲柄平衡角(曲柄异相角)equilibrium angle of crank 减速器输出轴中心与曲柄平衡重重心连线和减速器输出轴中心与曲柄销中心连线之间的夹角，单位为度C)。3.9 游梁平衡角equilibrium angle of walking beam 横梁轴承中心和支架轴承中心处于jti一水平:直时，游tE平衡重重心和支架轴承中心的连线与水平线之间的夹角，单位为度(。人3.10 3. 11 3. 12 3.13 常规型游梁式抽油机conventional bcam pu
22、mping unit 驴头和曲柄连杆机构分别位支架前后句曲柄平衡角为亏的脐带式抽油机c前置型游梁式抽油机front-mounted beam pumping unit 驴头和曲柄连杆机构均位于支架前面的游梁式抽油机。异相型游梁式抽油机Jlhasedbeam pumping unit 驴头和曲柄连杆机构分别位于支架前后，曲柄平衡角不为零的游梁式抽油机。双驴头型游梁式抽油机dual horsehead beam pumping unit 在常规型游梁式抽油机的游梁后端安装一个由率半径按一定规律变化的后驴头，在一冲程过程中，游梁后臂长度和连杆长度不为常数的游梁式抽油机。3. 14 悬点投影polis
23、hed rod of horsehead project 在以悬点最大冲程运行过程中，驴头悬点在水平面上的投影，单位为毫米Cmm)。3.15 两曲柄剪刀差scissors difference between two crankshaft 距离旋转中心最远的两曲柄销孔中心线之间的距离。要在垂直曲柄轴中心线的游梁式抽油机中分面上测量，单位为毫米(mm)。2 GB/T 29021-2012 4 产品的分类与命名4.1 型式及代号4. 1. 1 类别及代号为:a) 常规型游梁式抽油机，其代号为:CYj;b) 前置型游梁式抽油机，其代号为:CYjQ;c) 异相型游梁式抽油机，其代号为:CYjY;d)
24、双驴头型游梁式抽油机，其代号为:CYjSc4. 1.2 平衡方式及代号为:a) 游梁平衡，即在游梁上加平衡重的平衡方式，其代号为Y;b) 由柄平衡，即在出柄上加平衡重的平衡方式，其代号为:B;c) 复合平衡，即同时用两种以上(含两种)平衡的平衡方式，其代号为:F;d) 气动平衡.即用气缸平衡的平衡方式，其代号为:Q。4. 1. 3 驴头的让位方式分为a) 上翻式;b) 侧转式;c) 上挂式;d) 低头式。4. 1. 4 齿轮减速器传动型式为分流式人宇齿材料齿)或展汗式斜齿罔中t内轮传动。情形flJ采用:a) 点瞄合双圆弧齿形，标i注j七二升j符才可为:Hb) 渐开线齿形，无标注符号4. 1.
25、5 底座的固定方式分为ta) 压杠固定;b) 地脚螺栓固定;c) 无基础安装、小4. 1. 6 动力机型式可采用:a) 电动机;b) 内燃机。4.2 型号编制方法4.2. 1 规格代号表示法规定按额定悬点载荷、悬点最大冲程、减速器额定扭矩的序列，并在三项参数间采用连接号组成规格代号。示例:额定悬点载荷为80kN、悬点最大冲程为3m、减速器额定扭矩为37kN m的游梁式抽油机规格代号为8-3-3703 -GB/T 29021-2012 4.2.2 型号表示法口口口口口口口游梁特征代号，根据游梁的不同特征在口里添加不同的字母，例如:直游梁抽油机不标注符号，弯游梁抽油机用W表示，下偏杠铃抽油机用X表
26、示平衡方式代号减速器齿轮齿形代号减速器额定扭矩，单位为千牛米(kN.m) 悬点最大冲程，单位为米(m)额定悬点载荷，以10千牛计(X10 kN) 游梁式抽油机类别代号示例:规格代号为8-3-37的弯游梁型常规抽油机，减速器采用点哨合双圆弧齿轮，平衡方式为复合平衡，其型号为CY8-3-37HFW。4.3 基本参数|431 游梁式抽油机基本参数应符合表1的规定允许采用表1时参数进行交叉组合形成游梁式抽油机的规格代号，允许有变化、有插值出现，游梁式抽油机的典型规格组合见表2。表1游梁式抽油机基本参数额定悬点载荷悬点最大冲程减速器额定扭矩10 kN 口1. 12no p 小齿轮转速，单位为转母分(r/
27、min); no 输出轴转速，单位为转每分(r，min)(抽油机速度); d，-加大的小齿轮的外径减1;两倍的标准齿顶高.单位为毫米(mm); Cs一一抗点蚀速度系数。已=78/(78十jV万哥王8)式中:V , -节困线速度，单位为毫米每分(mm/min)。V，= d I1 p 式中:d 小齿轮工作节圆直径，单位为毫米(mm)。点蚀接触数C2由式(8)确定:Cz = F kh/25. 4C, 式中: ( 4 ) . ( 5 ) . ( 6 ) ( 7 ) . ( 8 ) F一一齿轮副中最窄的净齿面宽度，单位为毫米(mm)。对于人宇齿轮或双斜齿轮，净齿面宽度是每个斜齿之和;走h一一热处理变形系
28、数。如果未对齿轮进行硬化处理，则kh= 1. 0; 如果一对齿轮中的一个齿轮在切齿后进行了硬化处理，则kh=0.95;如果一对齿轮在切齿后都进行了硬化处理，kh=0.9oCn1一抗点蚀载荷分布系数，由式(9)和式(10)得出，也可以由图2查得。10 飞回国-一2. 0 1. 5 E 1. 0 0.5 。- 。,.;-50 100 150 2 4 6 GlB/I 29021一2012卢一- - 、200 250 300 35(l 400 mm 一一一-，in 8 10 12 14 16 图2热处理控制良好的斜齿轮和人字齿轮的载荷分布系数CmC，1. 24斗(1.1)0123t、F405n1l1l
29、 . ( 9 ) Cm -=0. O:1J ojf/(O. 017 7F十2.0)F气温扒)二nlln( 10 ) 齿轮的点蚀应力数C3由式(1 1 )确定C，二:j2.633 (111 , . (川口斗1) CS , (,) .，.句(11 ) 式中:SC -_许用接触应力，单位为兆帕(MPa)。可由图3或表5中得出，由因3查得的轧，也可从式(2)中得出;注:推荐大齿轮和小齿轮硬度组合应符合表6的规定。Cp一一弹性系数，见表7; mg 齿轮速比7flg=Ng/Np;Ng一一大齿轮的齿数;Np一一小齿轮的齿数。SCc = 176. 5十2.379H ( 12 ) 11 -GB/T 29021-
30、2012 gg E 175 1200 1100 / / v 150 1000 ， i回900 y 飞且125 ./ y 800 / v v / 700 100 / / 600 75 。150 200 250 300 350 400 HBg 图3通过调质处理后斜齿轮和人字齿轮的最大许用接触应力Sac由公式(11)得到的C3为齿轮设计的最小值。更精确的C3值可由式(13)得出:C3 = 145Ip (S,c1Cp)2 ( 13 ) 式中:Ip 抗点蚀性(磨损)的几何系数，见式(14)(接触比不小于1)。I一costsint .Lmin p 2 mg十1F ( 14 ) 表5最大许用接触应力S，(适
31、用于非调质钢齿轮)AGMA 商用代号表面最S 材料等级热处理小硬度美国代号中国代号eMPa 火焰或感应50 HRC 1 172 i卒火a54 HRC 1 206. 5 钢渗碳及表面55 HRC 1 241 洋火b60 HRC 1 378. 9 AIS1 4140 42CrMo 48 HRC 1 068. 6 AIS1 4340 40CrNiMo 氮化c46 HRC 1 068. 6 20 HT100 393 铸铁30 H Tl50 铸造状态175 HB 482. 6 40 HT250 200 HB 55 1. 6 A一7-a60-40-18 QT400-18 退火140 HB A-7 C 80
32、-55-06 QT600-3 洋火回火180 HB 为具有相同硬度钢材的球墨可洋火回火S时值的90-100% 锻铸铁A-7-d 100-70-03 QT700-2 230 HB A-7-e 120-90-02 QT800-2 猝火回火270 HB (见图3)120-90-02 Mod QT900-2 洋火回火300 HB 12 、-一一一GB/T 29021-2012 表5(续)AGMA 商用代号表面最S 材料等级热处理小硬度美国代号中国代号eMPa A-8-C 45007 165 HB 468. 8 珠光体A-8-e 50005 180 HB 510.2 可锻铸铁A-8-f 53007 19
33、5 HB 544. 7 A-8-i 80002 240 HB 613.6 a用于火焰或感应淳火的最小有效层深度，见图7。b渗碳的最小表面深度，见图9。c渗氮的最小表面深度，见图10，d视制造商规定的控制冶金过程而定的球墨铸铁的最高许用应力。e表中对应的中国代号的材料仅为参考，允许使用性能更好的材料代替。表6调质钢大齿轮与小齿轮配合的最小布氏硬度组合大齿轮HB.180 210 225 245 255 270 285 300 335 350 375 小齿轮HBp210 245 265 285 295 310 325 340 375 390 415 式中:Lmin 接触区内接触线最小总长度，单位为毫
34、米(mm);F一-齿轮最窄处的净齿面宽度，单位为毫米(mm);1，一二横向工作压力角.单位为度(勺，见式(15)。扎=tan-1 (tan仇/cosn-一法向工作压力角，单位为度C); 一一工作螺旋角，单位为度C)。表7弹性系数Cp大齿轮材料及弹性系数Cp小齿轮材料弹性模量EpMPa MPao.s 钢可锻铸铁球墨铸铁铸铁钢2.06 X 105 191 181 179 174 可锻铸铁l. 72 X 105 181 174 172 168 球墨铸铁l. 65 X 105 179 172 170 165 铸铁l. 51X10 174 158 165 153 对于轴向重合度为2(也可放宽到1)或更大
35、的斜齿轮，Lmin/F的值为:L min /F=O.95Z/PN . ( 16 ) 式中:Z-一在横向平面中的作用线长度，单位为毫米(mm);P一法向基圆节距，单位为毫米(mm)。13 GE/T 29021-2012 5.3.2.3 额定抗弯扭矩斜齿轮及人宇齿轮的抗弯额定扭矩由式(17)求得:THt =0.016 4Kl K2 5 . K1 . ( 17 ) 式中:T 牛牛以抗弯强度为基础的输出轴许用传递扭矩，单位为下牛米(kN.m); Kl 弯曲速度数，见式(19); K2 弯曲接触数，见式(21); 5 许用弯曲应力，单位为兆帕(MPa).由图4或表8得出，由图4查得的5也可以从式(18)
36、式得出:NE同CODH 40 30 -Jllil-il- nu n, 10 6405 mm ( 23 ) E 2.0 1. 5 1. 0 0.5 。t-。50 100 。2 4 ￥-1-1-H-150 200 250 6 8 10 图5斜齿轮载荷分布系数Km弯曲强度几何数K.由式(24)得出:K4 =J b X mn/25. 4cos功式中:Jb一一-抗弯截面模量，见AGMA908-B89; mn-齿轮法向模数，单位为毫米(mm); 工作螺旋角，单位为度()。1-l- , 严300 350 12 14 小齿轮及大齿轮的抗弯强度都要计算，取其中较低者作为齿轮副的额定抗弯强度。5.3.2.4 额定
37、静扭矩卢卢400 mm 16 in . ( 24 ) 齿轮减速器的额定静扭矩应不小于减速器铭牌上额定扭矩的5倍。当抽油机的工况恶劣时，额定静扭矩的安全系数要适当加大。斜齿轮及人宇齿轮的额定静扭矩由式(25)来确定:T剧.i= (D/2) 0 ( b 0 mn/cos功)0 (F/Km,) 0 S,y 0 K y X 10-6 . ( 25 ) 式中:Tasi一-大齿轮或小齿轮的许用静扭矩，单位为千牛米比N0 m); 注1:T.l是第一级减速;T川是第二级减速;Tas，是第n级减速;注2.输出轴扭矩Ta.2= T as . 1 - 111 g2 16 -圃-一-GB/T 29021-2012 D
38、 一-大齿轮的工作节圆直径，单位为毫米(mm);S，y一一-大齿轮或小齿轮材料的许用屈服应力，单位为兆帕(MPa)。对于钢及球墨铸铁见图6，也可以由式(26)得出。对于表面硬化(火焰、感应、氮化、渗碳)材料，采用制造厂的数据表E.6中的芯部硬度来确定屈服应力;Say = 3. 323HB - 226 ( 26 ) Ky-一屈服强度系数，见表9;Km，-一静扭矩载荷分布系数，由式(27)和(28)得出。Km = 5.67 X 10-4 F + l. 07 F405 mm( 27 ) Km, = 1. 3 F 405 mm ( 28 ) 160 / / 1000 140 / v 120 800 3
39、 a h 100 A v x 护f600 80 v 飞/v 60 400 40 150 200 250 300 350 400 HB 图6钢及球墨铸铁的许用屈服应力S.y表9屈服应力系数Ky材料K y 钢(整体f$火)1. 0 球墨铸铁1. 0 钢(火焰瘁火或感应猝火)O. 85 钢(渗碳)1. 20 钢(氮化)O. 85 铸铁O. 75 可锻铸铁1. 0 17 GB/T 29021-2012 残余应力任何表面硬度与芯部硬度有差别的材料都有残余应力。如果处理妥善，这些应力就以压应力形式出现，会加强齿轮轮齿的抗弯强度。喷丸硬化、表面渗碳、渗氮、感应?卒火都是在轮齿表面产生残余压应力的常用方法。在
40、热处理后磨削轮齿表面会降低残余压应力，磨削齿根的圆角区域会使齿根产生拉应力。在磨削过程中应注意防止在显微结构上产生变化，在磨削之后使用喷丸硬化以确保存在残余压应力。5.3.2.5 最小有效硬化层深度有效硬化层深度定义为洛式硬度不低于50RC的硬化层深度。最小有效硬化层深度儿，是mn的函数，其定义是零件表面下其洛氏硬度降到li50RC或者比表面硬度低5点的深度值中的小值。5.3.2.6 火焰津火和感应j卒火齿轮对于火焰洋火和感应洋火的齿轮，最小有效硬化层深度由式(29)给出，见图7。h , =0.17677 X mn 1.l2481 5.3.2.6.1 ( 29 ) 产 l. nuh叫onuqtcuzu唱i4 3 2 HE立飞2.5 3 4 5 6 10 8 12 16 EE白E20 25 口1盯110.0 6.0 3.0 2.0 1. 0 O. 7 0.4 0.5 0.3 -n 1 0.300 O. 100 6 7 h e 5 4 3 2 O.OH) 火焰;卒火或感应i卒火齿轮的最小有效硬化层深度he图7感应器或火焰头感应线圈或火焰头8B 型式8A 型式轮齿的火焰洋火和感应
