《常規(guī)游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《常規(guī)游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì)（35頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 目 錄 任務(wù)書 第1章 概述 1.1抽油機(jī)類型、特點(diǎn)、應(yīng)用等陳述 1.2抽油機(jī)存在的問題 1.3抽油機(jī)的發(fā)展方向 第2章 常規(guī)游梁式抽油機(jī)傳動(dòng)方案計(jì) 2.1簡(jiǎn)述系統(tǒng)的組成工作原理等 2.2 繪制系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)（運(yùn)動(dòng)）簡(jiǎn)圖 第3章 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)分析與確定·（的有示意圖） 3.2 按K設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 3.3 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析 3.3.1滿足有

2、曲柄條件？ 3.3.2滿足傳動(dòng)角條件？（結(jié)合圖分析） 3.3.3滿足a最小嗎？ 3.4結(jié)論和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 第4章 常規(guī)游梁式抽油機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)分析計(jì)算 4.1 傳動(dòng)比分配和電動(dòng)機(jī)選擇 4.2 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 4.3各軸功率計(jì)算 4.4各軸扭矩計(jì)算 第5章 齒輪減速器設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的確定 計(jì)算過程 5.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的確定 計(jì)算過程 5.3結(jié)論及運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 第6章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算

3、6.1 帶鏈傳動(dòng)的方案比較 6.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的確定 計(jì)算過程（參見例題） 6.3結(jié)論及運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 第7章 軸系部件設(shè)計(jì)計(jì)算 7.1 各軸初算軸徑 7.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)容包括：選擇軸承、軸承配置、軸上零件定位、固定等。最后要有設(shè)計(jì)結(jié)果：圖 7.3滾動(dòng)軸承壽命驗(yàn)算 7.4軸的強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算 第8章 連接件的選擇和計(jì)算 8.1 齒輪連接平鍵的選擇與計(jì)算 3根軸 8.2 帶輪連接平鍵的選擇與計(jì)算 大小帶輪 8.3螺紋連接件的選擇 軸承座孔旁、箱蓋與箱座、地腳等 第9章 設(shè)計(jì)結(jié)論匯總 已知條件：

4、結(jié)論：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)、齒輪減速器參數(shù)（輸入輸出扭矩、傳動(dòng)比、齒輪齒數(shù)、中心距）、帶傳動(dòng)參數(shù)（帶根數(shù)、大小帶輪直徑、傳動(dòng)比） 總結(jié) 參 考 書 目 東北石油大學(xué)工程訓(xùn)練任務(wù)書 課程 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 題目 常規(guī)游梁式抽油機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè) 裝備01 姓名 學(xué)號(hào) 主要

5、內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等 一、設(shè)計(jì)的目的 1、綜合利用所學(xué)的知識(shí)，培養(yǎng)解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。 2、掌握一般的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和步驟。 3、掌握基本機(jī)構(gòu)一般的設(shè)計(jì)方法和步驟。 4、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及相關(guān)資料。培養(yǎng)獨(dú)立解決問題的能力。 二、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程 1、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備；2、總體方案設(shè)計(jì)；3、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4、零部件設(shè)計(jì)；5、聯(lián)系廠家，生產(chǎn)樣機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)；6、根據(jù)實(shí)驗(yàn)，修改設(shè)計(jì)；7、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書和使用說(shuō)明書 8、鑒定 三、課程設(shè)計(jì)題目 1、功能 抽油機(jī)是將原油從井下舉升到地面的主要采油設(shè)備之一。常用的有桿抽油設(shè)備主要由三部分組成：一是地面驅(qū)動(dòng)設(shè)

6、備即抽油機(jī)；二是井下的抽油泵，它懸掛在油井油管的下端；三是抽油桿，它將地面設(shè)備的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給井下抽油泵。三部分之間的相互位置關(guān)系如圖1所示。 抽油機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)減速傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)帶動(dòng)抽油桿及抽油泵柱塞作上下往復(fù)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將原油從井下舉升到地面的目的。 懸點(diǎn)載荷P、抽油桿沖程S和沖次n是抽油機(jī)工作的三個(gè)重要參數(shù)。懸點(diǎn)指執(zhí)行系統(tǒng)與抽油桿的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，懸點(diǎn)載荷P（kN）指抽油機(jī)工作過程中作用于懸點(diǎn)的載荷；抽油桿沖程S（m）指抽油桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的最大位移；沖次n（次/min）指單位時(shí)間內(nèi)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。 假設(shè)懸點(diǎn)載荷P的靜力示功圖如圖2所示。在柱塞上沖程過程中，由于舉升原油，作用

7、于懸點(diǎn)的載荷為P1，它等于原油的重量加上抽油桿和柱塞自身的重量；在柱塞下沖程過程中，原油已釋放，此時(shí)作用于懸點(diǎn)的載荷為P2，它就等于抽油桿和柱塞自身的重量。 四、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 假設(shè)電動(dòng)機(jī)作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，抽油桿（或執(zhí)行系統(tǒng)）的運(yùn)動(dòng)周期為T。兩種油井工況 圖1 抽油機(jī)系統(tǒng)示意圖 圖2 靜力示功圖 分別為： 工況1：抽油桿上沖程的時(shí)間為8T/15，下沖程的時(shí)間為7T/15。 工況2：抽油桿上沖程時(shí)間與下沖程時(shí)間相等。 兩種工況下抽油機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。 表1 抽油機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù) 組號(hào) 1 2 3 4 沖程S(m)

8、 1.4 1.6 1.8 2.0 沖次n(次/min) 5 6 7 8 懸點(diǎn)載荷P（kN） P1=40，P2=15 P1=20，P2=5 五、設(shè)計(jì)任務(wù) 1、根據(jù)任務(wù)要求，進(jìn)行抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，確定減速傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行 系統(tǒng)的組成，繪制系統(tǒng)方案示意圖。 2、根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求，采用優(yōu)化算法進(jìn)行執(zhí)行系統(tǒng)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的運(yùn)動(dòng)尺 寸設(shè)計(jì)，優(yōu)化目標(biāo)為抽油桿上沖程懸點(diǎn)加速度為最小，并應(yīng)使執(zhí)行系統(tǒng)具有較好的傳力性能。 3、建立執(zhí)行系統(tǒng)輸入、輸出（懸點(diǎn)）之間的位移、速度和加速度關(guān)系，并編程進(jìn)行 數(shù)值計(jì)算，繪制一個(gè)周期內(nèi)懸點(diǎn)位移、速度和加速度線圖（取抽油桿最低

9、位置作為機(jī)構(gòu)零位）。 4、選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)，分配減速傳動(dòng)系統(tǒng)中各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，并進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工 作能力設(shè)計(jì)計(jì)算。（注：選作完成齒輪減速器裝配圖設(shè)計(jì)）。 5、編寫研究報(bào)告一份。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書應(yīng)包括以下內(nèi)容： 1）功能分解；2）原始數(shù)據(jù)及計(jì)算；3）簡(jiǎn)述方案設(shè)計(jì)思路及討論、改進(jìn)；4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟或分析計(jì)算過程；5）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算；6）對(duì)所設(shè)計(jì)的結(jié)果分析討論；7）感想與建議。 六、參考資料 1、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》高等教育出版社 楊可楨 程光蘊(yùn)主編（第五版）1999 2、《機(jī)械原理》 高等教育出版社 孫桓等 主編 （第七版）2006 3、《機(jī)械設(shè)計(jì)》 高等教育出版社 濮良貴 主編

10、（第七版）2006 4、《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》 科學(xué)出版社，王淑仁主編 2006 5、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 華中科技大學(xué)出版社，唐增寶等主編（第二版）1998 6、其它機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)書籍和有關(guān)機(jī)械方案設(shè)計(jì)手冊(cè) 完成期限 指導(dǎo)教師 專業(yè)負(fù)責(zé)人 年 月 日 第1章 概述 1.1 抽油機(jī)類型、特點(diǎn)、應(yīng)用等陳述 1.常規(guī)游梁式石油抽油機(jī)

11、 常規(guī)游梁式抽油機(jī)是油田使用歷史最悠久，使用數(shù)量最多的一種抽油機(jī)。該機(jī)采用具有對(duì)稱循環(huán)四桿機(jī)構(gòu)或近似對(duì)稱循環(huán)四桿機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，操作維護(hù)方便，但長(zhǎng)沖程時(shí)平衡效果差，效率低，能耗大，不符合節(jié)能要求，基本停止了生產(chǎn)。 2.前置式抽油機(jī) 前置式抽油機(jī)平衡后的理論凈扭矩曲線是一條比較均勻的接近水平的直線，因此其運(yùn)行平穩(wěn)，減速箱齒輪基本無(wú)反向負(fù)荷，連桿、游梁不易疲勞損壞，機(jī)械磨損小，噪聲比常規(guī)式抽油機(jī)低，整機(jī)壽命長(zhǎng)。前置式抽油機(jī)可配置較小功率的電動(dòng)機(jī)，節(jié)能效果顯著。與常規(guī)式抽油機(jī)相比，具有體積小、重量輕、節(jié)省鋼材的優(yōu)點(diǎn)。 3.偏置式抽油機(jī) 偏置式抽油機(jī)又稱異相曲柄平衡式抽油機(jī)，特點(diǎn)是

12、平衡塊中心線相對(duì)于曲柄中心偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，這種機(jī)型國(guó)外60年代發(fā)展起來(lái)并得到API的承認(rèn)。試驗(yàn)表明，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的偏置式抽油機(jī)節(jié)電可達(dá)20％。 4.膠帶傳動(dòng)抽油機(jī) 膠帶傳動(dòng)抽油機(jī)是美國(guó)80年代開發(fā)的新型抽油設(shè)備，該機(jī)通過二級(jí)膠帶傳動(dòng)，將電動(dòng)機(jī)的原動(dòng)力傳給曲柄膠帶輪，并帶動(dòng)游梁擺動(dòng)。由于其四連桿機(jī)構(gòu)具有急回特性，而且其輔助平衡裝置可作適當(dāng)調(diào)整以獲得偏置角，因而與常規(guī)機(jī)相比，其上沖程轉(zhuǎn)矩因數(shù)小，驢頭懸點(diǎn)加速度小。在相同的工況下，其懸點(diǎn)載荷值和曲柄膠帶輪軸的凈轉(zhuǎn)矩都較小，曲柄軸凈轉(zhuǎn)矩曲線波動(dòng)較平緩。由于省去了減速箱，故具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，維修及運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)。 5.下偏杠鈴抽油機(jī) 下偏

13、杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)是在原常規(guī)游梁抽油機(jī)的游梁尾端，利用變矩原理增加簡(jiǎn)單的下偏杠鈴所形成的一種新型節(jié)能抽油機(jī)。該機(jī)繼承和保留了原常規(guī)游梁式抽油機(jī)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，這種類型可用于新機(jī)制造，又可用于現(xiàn)場(chǎng)在用的常規(guī)抽油機(jī)(含偏置機(jī))的節(jié)能改造，其改造技術(shù)是目前最簡(jiǎn)單易行的，節(jié)能效果也較明顯。 6.偏輪式游梁抽油機(jī) 偏輪機(jī)在游梁尾部裝有一個(gè)偏輪結(jié)構(gòu)：在偏輪與游梁中心和支架之間增設(shè)推桿，在游梁尾部、橫梁、推桿與偏輪之間用軸承連接。它打破常規(guī)機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)的框架，以游梁尾部的偏輪為中心，形成獨(dú)特的六連桿體系，偏輪桿件均為剛性連接，保持了常規(guī)機(jī)的特點(diǎn)。 7.雙驢頭游梁式石油抽油機(jī) 該石油抽油機(jī)是將常規(guī)機(jī)游

14、梁與橫梁的鉸鏈連接，改為變徑圓弧的后驢頭、鋼絲繩與橫梁之間的軟連接，構(gòu)成變參數(shù)四桿機(jī)構(gòu)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩，增加游梁擺角，沖程提高20％～70。由于采用變徑圓弧的游梁后臂，使其實(shí)現(xiàn)負(fù)載大時(shí)平衡力矩大，負(fù)載小時(shí)平衡力矩小的工作狀態(tài)。從而使減速器輸出扭矩波動(dòng)小，達(dá)到加強(qiáng)平衡，降低能耗的目的。這種機(jī)型是目前除常規(guī)機(jī)以外發(fā)展最迅速的機(jī)型。 1.2 抽油機(jī)存在的問題 1999年我國(guó)石油抽油機(jī)井采油年耗電總量1．05×10”kwh，占油氣生產(chǎn)總用電比例的49．2％，年電費(fèi)支出達(dá)42億；每臺(tái)在用的抽油機(jī)平均年維護(hù)費(fèi)用約3000元，全國(guó)石油抽油機(jī)年維護(hù)費(fèi)用約2．25億元，而因維護(hù)設(shè)備影響油井產(chǎn)量約相當(dāng)1．2億

15、元，兩項(xiàng)合計(jì)3．455億元：全國(guó)抽油機(jī)采油操作成本總額45．65億元。石油抽油機(jī)井是油田生產(chǎn)量大面廣、投入較大的項(xiàng)目。降低抽油機(jī)井的生產(chǎn)成本、提高原油生產(chǎn)效率，將是人工舉升挖潛增效的主戰(zhàn)場(chǎng)。若每口抽油井實(shí)用功率按lOkW計(jì)，5×l妒臺(tái)抽油機(jī)每天耗電近12x 106kwh，年耗電近4．4×l o口kwh。若我們將抽油機(jī)的系統(tǒng)效率平均提高1596，就全國(guó)而言每年可節(jié)電近1，575×109 kWh，節(jié)約費(fèi)用6．3億元。這不僅可以節(jié)約大量能源，還可以緩解油田用電緊張狀況，既有經(jīng)濟(jì)效益又有社會(huì)效益。 常規(guī)游梁式石油抽油機(jī)自誕生以來(lái)，歷經(jīng)百年使用，經(jīng)歷了各種工況和各種地域油田的考驗(yàn)，經(jīng)久不衰。目前仍在國(guó)

16、內(nèi)外油田普遍使用。常規(guī)機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、可靠性高、耐久性好、維修方便、適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工況等優(yōu)點(diǎn)，在采油機(jī)械中占有舉足輕重的地位。但是由于常規(guī)機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，決定了它平衡效果差，曲柄凈扭矩脈動(dòng)大，存在負(fù)扭矩、載荷率低、工作效率低和能耗大等缺點(diǎn)。在采油成本中，抽油機(jī)電費(fèi)占30％左右，年耗電量占油田總耗電量的20～30％，為油田電耗的第二位，僅次于注水。 1.3 抽油機(jī)的發(fā)展方向 石油抽油機(jī)是由裝在平衡架內(nèi)的平衡車調(diào)節(jié)整機(jī)平衡的，平衡車由鏈條經(jīng)上鏈輪和下鏈輪與換向裝置的下端相連，具有載能力大、易調(diào)節(jié)、平衡效果好、安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)。在各油田的原油生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位，并且隨著油田的進(jìn)一步開發(fā)

17、，各種新型節(jié)能抽油機(jī)將會(huì)得到廣泛地推廣和應(yīng)用。 石油抽油機(jī)適應(yīng)各種類型油井抽汲的需要。為了適應(yīng)垂直井,斜井,定向井,叢式井,水平井抽汲的需要,研制了斜井抽油機(jī),叢式井抽油機(jī),雙驢頭抽油機(jī),雙井平衡抽油機(jī),緊湊型石油抽油機(jī)等.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠耐用、操作簡(jiǎn)便、容易安裝等優(yōu)點(diǎn)，深受用戶歡迎，目前在用的抽油機(jī)中擁有最大的市場(chǎng)占有率。 因此低能耗，低消耗，低成本，效率高的抽油機(jī)是抽油機(jī)發(fā)展方向的最終結(jié)果，也是廣大設(shè)計(jì)者的畢生追求。 第2章 常規(guī)游梁式抽油機(jī)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 2.1簡(jiǎn)述系統(tǒng)的組成工作原理 ?? 圖2-1 結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示 　　圖中，1—底座；2—支架；3—懸繩器；4—驢頭；

18、5—游梁；6—橫梁軸承座；7—橫梁；8—連桿；9—曲柄銷裝置；10—曲柄裝置；11—減速器；12—?jiǎng)x車保險(xiǎn)裝置；13—?jiǎng)x車裝置；14—電動(dòng)機(jī)；15—配電箱。 工作原理 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過外伸軸帶動(dòng)V帶轉(zhuǎn)動(dòng)，V帶與減速器相連接，帶動(dòng)減速器中的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過兩級(jí)齒輪的傳動(dòng)，帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸與曲柄裝置相連接，帶動(dòng)曲柄裝置作圓周運(yùn)動(dòng)，通過連接點(diǎn)帶動(dòng)連桿作上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再通過橫梁帶動(dòng)驢頭作上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驢頭與懸繩器相連，帶動(dòng)抽油桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將油從地下抽出的可能 2.2 繪制系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)（運(yùn)動(dòng)）簡(jiǎn)圖 圖2-2 第3章 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)分析與確定 根據(jù)工況一的要

19、求，上沖程時(shí)間8/15，下沖程時(shí)間7/15 綜上可知 懸點(diǎn)載荷 假設(shè)橫梁的前后比值為1 圖3-1 3.2 按K設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)原理 需要假設(shè)橫梁半段，擺角和行程速度變化系數(shù) 設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是確定鉸鏈中心點(diǎn)的位置定出其他三桿的尺寸、和。 設(shè)計(jì)步驟如下： (1) 由已知的行程速度變化系數(shù)，計(jì)算出極位夾角。 (2) 任意選擇固定鉸鏈中心D的位置，由搖桿長(zhǎng)度和擺角，做出搖桿的兩個(gè)極限位置和。 (3) 連接和，并作垂直于。 (4) 作，與相較于點(diǎn)，由圖可見， (5) 作的外接圓，在此圓周上任取一點(diǎn)作為曲柄的固定鉸鏈中心，連接和，因?yàn)?/p>

20、同一圓弧的圓周角相等，故 (6) 因極限位置處曲柄與連桿共線，故從而的曲柄長(zhǎng)度，連桿長(zhǎng)度由圖得 圖3-2 根據(jù)如上原理利用CAD制圖如圖3-3可得到如下表3-1數(shù)據(jù) 圖3-3 表3-1數(shù)據(jù)記錄表 800 276 2572 2119 298 2344 1957 323 2044 1750 331 1708 1526 359 1436 1342 374 1064 1119 850

21、 276 2572 2102 298 2344 1943 323 2044 1743 331 1708 1525 359 1436 1347 374 1064 1133 880 276 2572 2085 298 2344 1931 323 2044 1727 331 1708 1525 359 1436 1353 374 1064 1148 913 276 2572 2068 298 2344 1918 32

22、3 2044 1729 331 1708 1525 359 1436 1360 374 1064 1164 987 276 2572 2050 298 2344 1905 323 2044 1723 331 1708 1527 359 1436 1370 374 1064 1182 987 276 2572 2031 298 2344 1898 323 2044 1717 331 1708 1530 359 1

23、436 1380 374 1064 1206 1600 600 1750 2560 3.3 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析 根據(jù)上表中可得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) 3.3.1滿足有曲柄條件 方式為比較并驗(yàn)算， 根據(jù)計(jì)算，以上各點(diǎn)均滿足要求 3.3.2滿足傳動(dòng)角條件 如圖3-4利用表中數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 使得，即四組桿長(zhǎng)滿足擺動(dòng)的條件 圖3-4 3.3.3滿足a最小 利用matlab進(jìn)行加速度分析可得到如下線性曲線圖

24、 結(jié)論 根據(jù)數(shù)據(jù)分析圖可以進(jìn)行選擇利用四桿機(jī)構(gòu)加速度最小原理，即波峰波谷差絕對(duì)值最小，所選四桿機(jī)構(gòu)的尺寸為=600，=1750，=1600，=2560 第4章 常規(guī)游梁式抽油機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)分析計(jì)算 4.1 傳動(dòng)比分配和電動(dòng)機(jī)選擇 利用圖3-4可以進(jìn)行計(jì)算，將橫梁放在任意位置，懸點(diǎn)載荷豎直向下 此時(shí)連桿和豎直方向的夾角為，連桿和圓周運(yùn)動(dòng)桿切線的方向的夾角為，則根據(jù)懸點(diǎn)載荷力可以計(jì)算出減速器輸出端的扭矩 利用公式 工作機(jī)所需要的有效功率為 為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需功率，需要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效

25、率，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表2-2可查得V帶效率為0.95,滾動(dòng)軸承效率為0.98，閉式齒輪傳動(dòng)效率為0.97，則傳動(dòng)裝置的總效率為 則可算得 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可初選額定功率為15kW的電動(dòng)機(jī) 電機(jī)型號(hào) 額定功率 同步轉(zhuǎn)速r/min 滿載轉(zhuǎn)速r/min 總傳動(dòng)比 Y160M2-2 15kW 3000 2980 488.3 Y160L-4 15kW 1500 1460 243.3 Y180L-6 15kW 1000 970 161.7 Y200L-8 15kW 750 730 121.7 根據(jù)轉(zhuǎn)速以及功率暫時(shí)選擇Y200L-8，轉(zhuǎn)速7

26、50r/min,總傳動(dòng)比121.7 根據(jù)總傳動(dòng)比進(jìn)行傳動(dòng)比的分配 取帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為=4，則減速器的傳動(dòng)比為 圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為 低速級(jí)傳動(dòng)比為 4.2 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及各級(jí)傳動(dòng)比可以計(jì)算得到如下的各軸的轉(zhuǎn)速 先進(jìn)行規(guī)定：電動(dòng)機(jī)的軸暫定為，高速級(jí)軸為，中間軸為，低速級(jí)軸為 則 =730r/min 4.3各軸功率計(jì)算 4.4各軸扭矩計(jì)算 第5章 齒輪減速器設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1.1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的確定 圓柱齒輪，高速級(jí)傳動(dòng)比，

27、高速級(jí)轉(zhuǎn)速182.5r/min,傳動(dòng)功率P=11.27kW 5.1.2計(jì)算過程 (1) 選擇材料以及確定許用應(yīng)力 小齒輪選用40表面淬火，表面硬度,查表得到 ， 。大齒輪用表面淬火，表面硬度,查表得 , 。 根據(jù)表11-5 選取 （2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)齒輪按八級(jí)精度制造，取載荷系數(shù)，齒寬系數(shù)選擇硬齒面選0.5。 小齒輪上的轉(zhuǎn)矩： 取 齒數(shù)選取，則 則實(shí)際傳動(dòng)比= 齒寬 因此可選取 按照表4-1取，實(shí)際的 中心距 （3）驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度 齒形系數(shù) （4）齒輪的圓周速度 對(duì)照表選八級(jí)精度合適

28、 5.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的確定 圓柱齒輪，高速級(jí)傳動(dòng)比，高速級(jí)轉(zhuǎn)速29r/min,傳動(dòng)功率P=10.71kW 5.2.2計(jì)算過程 （1）選擇材料以及確定許用應(yīng)力 小齒輪選用40表面淬火，表面硬度,查表得到 ， 。大齒輪用表面淬火，表面硬度,查表得 , 。 根據(jù)表11-5 選取 （2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)齒輪按八級(jí)精度制造，取載荷系數(shù)，齒寬系數(shù)選擇硬齒面選0.5。 小齒輪上的轉(zhuǎn)矩： 取 齒數(shù)選取，則 則實(shí)際傳動(dòng)比= 齒寬 因此可選取 按照表4-1取，實(shí)際的 中心距 （3）驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度

29、齒形系數(shù) （4）齒輪的圓周速度 對(duì)照表選八級(jí)精度合適 5.3結(jié)論及運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 圖5-1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)示意圖 根據(jù)計(jì)算可得高速級(jí)傳動(dòng)齒輪數(shù)據(jù)如下 齒數(shù) 模數(shù) 齒寬 直徑 中心距a=468mm 圖5-2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)示意圖 根據(jù)計(jì)算可得低速級(jí)傳動(dòng)齒輪數(shù)據(jù)如下 齒數(shù) 模數(shù) 齒寬 直徑 中心距a=561mm 第6章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1 帶鏈傳動(dòng)的方案比較 現(xiàn)在要選取在電動(dòng)機(jī)和減速器輸入端進(jìn)行傳動(dòng)的裝置，有鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)兩種方式，由于游梁式抽油

30、機(jī)屬于野外工作機(jī)型，因此在過載時(shí)很難保證安全，鏈傳動(dòng)雖然保證了很好的傳動(dòng)比，但是再出現(xiàn)過在狀態(tài)下不會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象以保證電動(dòng)機(jī)的安全，因此選擇帶傳動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)如下，適用于中心距較大的傳動(dòng)；具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收震動(dòng)；過載時(shí)帶與帶輪之間會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，避免了其他部件的損壞；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低廉，常用在高速級(jí)。 綜上，可知本設(shè)計(jì)傳動(dòng)部分選擇帶傳動(dòng) 6.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 6.2.1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的確定 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減速器輸入端轉(zhuǎn)速，輸入功率 6.2.2計(jì)算過程 （1）求計(jì)算功率 查表13-8得到故 （2）選擇V帶型號(hào) 選擇普通V帶，根據(jù),，由圖13-15可查出該點(diǎn)在C處，現(xiàn)

31、暫時(shí)選C型V帶 （3）求大小帶輪基準(zhǔn)直徑 由表13-9查得最小為200mm,取=200mm， 由式 由表13-9取，誤差小于5%，故允許 （4）驗(yàn)算帶速v 節(jié)速在范圍合適 （5）求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距a 初步選區(qū)中心距 取，符合 由式得帶長(zhǎng) 查表13-2，對(duì)C型帶，再由式 （6）鹽酸小帶輪包角 由式（13-1）得到 ,所以包角滿足條件 （7）求V帶根數(shù)z 由式（13-15）得 得 現(xiàn)在，查表13-3 由式（13-9）得傳動(dòng)比 查表13-5得到 由查表13-7得查表13-2得 由此得 所以化整為4根 求作用在帶輪上的壓力

32、查表13-1得根據(jù)式13-17得到V帶的初拉力 作用在軸上的壓力 6.3結(jié)論及運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 所選V帶的規(guī)格確定 選擇普通V帶，帶數(shù)為4，小輪直徑200mm,大輪直徑800mm,中心距為1476mm 第7章 軸系部件設(shè)計(jì)計(jì)算 7.1 各軸初算軸徑 根據(jù)之前算出的數(shù)值初算軸徑 根據(jù)公式 材料初選45鋼，因此選取 一軸軸徑 二軸軸徑 三軸軸徑 7.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a、軸的徑向尺寸的確定 以初步確定的軸徑為最小軸徑，根據(jù)軸上零件的受力、安裝、固定及加工要求，確定軸的各段徑向尺寸。軸上零件用軸肩定位的相鄰軸徑的直徑一般相差5到10mm。當(dāng)滾動(dòng)軸承用軸肩定位時(shí)

33、，其軸肩直徑由滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)中查出。為了軸上零件拆裝方便或加工需要，相鄰軸端直徑之差應(yīng)取1到3mm。軸上裝滾動(dòng)軸承、傳動(dòng)件和密封件登出的軸端直徑應(yīng)取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 b、軸的軸向尺寸的確定 軸上安裝零件的各段長(zhǎng)度，根據(jù)各段相應(yīng)零件輪轂寬度和其他結(jié)構(gòu)需要來(lái)確定。不安裝零件的各軸段長(zhǎng)度可根據(jù)主上零件的相應(yīng)位置來(lái)確定。當(dāng)用套筒或擋油環(huán)等零件來(lái)固定軸上零件時(shí)，軸端面與套筒端面或輪轂端面應(yīng)留有2到3mm的間隙，即周段長(zhǎng)度小于輪轂寬度2到3mm，以防止加工誤差使零件在軸向固定不牢靠，當(dāng)軸的外伸段上安裝連軸器、帶輪、鏈輪時(shí)，為了使其在軸向固定牢靠，也需同樣處理。 軸段在軸承座孔內(nèi)的結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度與軸承的潤(rùn)滑方

34、式有關(guān)，軸承用軸潤(rùn)滑，軸承的端面距箱體內(nèi)壁的距離為3到5mm 軸上的平鍵的長(zhǎng)度應(yīng)短于該軸段長(zhǎng)度5到10mm，鍵長(zhǎng)要整合到標(biāo)準(zhǔn)值。鍵端距零件裝入側(cè)軸端距離一般為2到5mm 7.2.1 軸一的設(shè)計(jì) 根據(jù)軸的最小軸徑55mm，初步選擇軸一的軸承選擇為滾動(dòng)軸承6211，軸承內(nèi)徑55mm，外徑100mm，軸承寬度25mm 軸上零件裝配圖如圖所示 圖7-1 根據(jù)裝配圖設(shè)計(jì)的桿的相關(guān)尺寸如圖所示 圖7-2 7.2.2軸二的軸承選擇 根據(jù)軸的最小軸徑80mm，初步選擇軸一的軸承選擇為滾動(dòng)軸承6216，軸承內(nèi)徑80mm，外徑140mm，軸承寬度30mm 根據(jù)裝配圖

35、各處尺寸為 7.2.3軸三的軸承選擇 根據(jù)軸的最小軸徑130mm，初步選擇軸一的軸承選擇為滾動(dòng)軸承130，軸承內(nèi)徑130mm，外徑240mm，軸承寬度46mm 得到裝配圖 根據(jù)裝配圖得到尺寸圖 7.3滾動(dòng)軸承壽命驗(yàn)算 根據(jù)公式 軸一的軸承選擇為滾動(dòng)軸承6211，軸承內(nèi)徑55mm，外徑100mm，軸承寬度25mm 先選擇 ，，,， ，，,， ，，,， 進(jìn)行計(jì)算可得到 7.4軸的強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算 第8章 連接件的選擇和計(jì)算 8.1 齒輪連接平鍵的選擇與計(jì)算 根據(jù)各軸的尺寸，可以初步確定鍵的大小 查表可得軸一的鍵，公稱尺寸1811，鍵

36、長(zhǎng)50 軸二的鍵，小齒輪的鍵為，公稱尺寸2514，鍵長(zhǎng)80 大齒輪的鍵為，公稱尺寸2514，鍵長(zhǎng)56 軸三的鍵，公稱直徑3218，鍵長(zhǎng)90 計(jì)算，利用公式 根據(jù)先前計(jì)算已知 根據(jù)表格可知輕微沖擊的=110 經(jīng)過計(jì)算可知，以上所有鍵均滿足關(guān)系，可安穩(wěn)使用 8.2 帶輪連接平鍵的選擇與計(jì)算 銷的選擇，根據(jù)表格可查得大帶輪銷的公稱尺寸為16，長(zhǎng)度為100 根據(jù)式子進(jìn)行計(jì)算，由已知條件,,查表可得到 =110，可以知道選擇的鍵的尺寸符合條件 8.3螺紋連接件的選擇 軸承座孔旁、箱蓋與箱座、地腳等 第9章

37、 設(shè)計(jì)結(jié)論匯總 9.1已知條件： 上沖程時(shí)間8/15，下沖程時(shí)間7/15，懸點(diǎn)載荷，橫梁前后臂的比之為1:1， 設(shè)計(jì)結(jié)果 9.2總結(jié)結(jié)果 9.2.1四桿長(zhǎng)度及擺角 1600 600 1750 2560 9.2.2減速器參數(shù) 高速級(jí)傳動(dòng)齒輪數(shù)據(jù)如下 齒數(shù) 模數(shù) 齒寬 直徑 中心距a=468mm 低速級(jí)傳動(dòng)齒輪數(shù)據(jù)如下 齒數(shù) 模數(shù) 齒寬 直徑 中心距a=561mm 9.3.3帶傳動(dòng)參數(shù) 選擇普通V帶，傳動(dòng)比為4，帶數(shù)為4，小

38、輪直徑200mm,大輪直徑800mm,中心距為1476mm 總結(jié)： 在本次設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，我們組通過互助和共同學(xué)習(xí)，懂得了關(guān)于常規(guī)游梁式抽油機(jī)的基本設(shè)計(jì)思路，其中包括了材料的選擇，四桿機(jī)構(gòu)加速度最小原理，長(zhǎng)度的確定，軸的設(shè)計(jì)和校核，帶的傳動(dòng)方面，在抽油機(jī)中選擇V帶的原因和鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)，鍵的選擇與校核等等。 我們也通過課外學(xué)習(xí)知道了一些關(guān)于抽油機(jī)方面的課外知識(shí)，包括抽油機(jī)的利與弊，中國(guó)抽油機(jī)的歷史及發(fā)展方向，抽油機(jī)在生產(chǎn)中的位置等等。同時(shí)也了解了關(guān)于材料選擇方面需要注意的東西。 我們小組在共同的學(xué)習(xí)和研討中知道了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的力量，并且在設(shè)計(jì)中取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同進(jìn)步，在團(tuán)隊(duì)協(xié)作方面也有很大的收獲。 參考書目 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第五版 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第三版 部分文字來(lái)源 百度 專心---專注---專業(yè)