3101 鏈條式抽油機(jī)的設(shè)計(jì),鏈條,抽油機(jī),設(shè)計(jì) 塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查記錄表年 月 日學(xué)生姓名 班級(jí)課題名稱(chēng)課題完成進(jìn)度（學(xué)生自述）存在的問(wèn)題及整改措施（學(xué)生自述）指導(dǎo)教師意見(jiàn)（課題進(jìn)展情況、優(yōu)缺點(diǎn)、整改措施等）指導(dǎo)教師簽名 年 月 日學(xué)院意見(jiàn)負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 班級(jí) 農(nóng)機(jī) 12-1學(xué)生姓名 劉凱 學(xué)號(hào) 8031208121課題名稱(chēng) 鏈條式抽油機(jī)設(shè)計(jì)起止時(shí)間 2011 年 12 月 1 日—— 2012 年 5 月 25 日（共 14 周）指導(dǎo)教師 廖結(jié)安 職稱(chēng) 講師課題內(nèi)容主要參數(shù)：型 號(hào)：LCJ12-5-13HQ ；最大載荷：120kN；光桿沖程：5m； 沖程次數(shù)：2,3,4 min ；1?設(shè)計(jì)內(nèi)容：1 、方案設(shè)計(jì)（總體尺寸）；2、運(yùn)動(dòng)分析及編程（計(jì)算位移、速度、加速度）；3、載荷分析及平衡計(jì)算；4、受力分析及編程；5、主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算；6、與常規(guī)型抽油機(jī)比較其優(yōu)缺點(diǎn)擬定工作進(jìn)度（以周為單位）第 1 到 2 周： 熟悉題目,開(kāi)始查閱資料，完成開(kāi)題報(bào)告。第 3 到 4 周： 消化資料，設(shè)計(jì)方案。 第 5 周： 方案研究，確定具體方案，做出開(kāi)題報(bào)告。第 6 到 7 周： 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，計(jì)算。第 8 到 9 周： 進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)草圖。第 10 到 11 周：完成圖紙，進(jìn)行設(shè)計(jì)論文。第 12 到 13 周：完成設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備有關(guān)畢業(yè)答辯。第 14 周： 交畢業(yè)設(shè)計(jì)的各種資料，并進(jìn)行答辯。主要參考文獻(xiàn)[1] 張連山.我國(guó)抽油機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)[J].鉆采工藝，1996，19 （6 ）.[2] 馮耀忠，李光，韓煒等.國(guó)外抽油技術(shù)的新發(fā)展[J].石油機(jī)械，2000 ，28 （10）.[3] 張連山.也論抽油機(jī)應(yīng)具備的基本性能[J].石油機(jī)械， 1995，23 （11）.[4] 張連山.我國(guó)有桿技術(shù)發(fā)展前景[J].石油機(jī)械，1992，20 （8 ）.[5] 孔昭瑞.國(guó)內(nèi)抽油機(jī)的發(fā)展趨向[J].石油機(jī)械，1995，23 （2 ）.[6] 杜風(fēng)華，李新華.勝利油田氣平衡式鏈條抽油機(jī)技術(shù)改造 [J].鉆采工藝，2002，25（5 ）.任務(wù)下達(dá)人（簽字）年 月 日任務(wù)接受人意見(jiàn)任務(wù)接受人簽名 2011 年 12 月 7 日注：1、此任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。2、此任務(wù)書(shū)須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開(kāi)始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。3、此任務(wù)書(shū)一式三份，一份留學(xué)院存檔，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師留存。塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）綜合成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名 班級(jí)論文（設(shè)計(jì)）題目評(píng)定項(xiàng)目 指導(dǎo)教師評(píng)分（20%）評(píng)閱教師評(píng)分（20%）答辯小組評(píng)分（60%）原始得分（百分制）按評(píng)分比例折合得分總分等級(jí)評(píng)定根據(jù)指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師、答辯專(zhuān)家組評(píng)審意見(jiàn)，經(jīng)綜合評(píng)定，該 生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的等級(jí)為：學(xué)院答辯委員會(huì)負(fù)責(zé)人（簽字）：年 月 日塔里木大學(xué)屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄課題名稱(chēng) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所屬學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯情況記錄表答辯時(shí)間 答辯地點(diǎn)答辯組成員答辯情況記錄 記錄人 答辯組評(píng)語(yǔ)及答辯成績(jī)負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日學(xué)院答辯委員會(huì)意見(jiàn)負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日機(jī)械電氣化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)（論文）題目 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目序號(hào)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)比例指導(dǎo)教師評(píng)分評(píng)閱教師評(píng)分1設(shè)計(jì)合理，調(diào)查或試驗(yàn)方法正確，無(wú)明顯漏洞，數(shù)據(jù)詳實(shí)、正確，統(tǒng)計(jì)分析方法科學(xué)，圖紙表達(dá)準(zhǔn)確、 規(guī)范 25 分2立題有新意，觀點(diǎn)新穎，科學(xué)性強(qiáng)；目的明確，中心突出，選題有理論意義或?qū)ιa(chǎn)實(shí)踐有指導(dǎo)意義或有參考價(jià)值20 分3 設(shè)計(jì)（論文）工作量大小 10 分設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容（60 分）4 無(wú)圖表重復(fù)現(xiàn)象，圖表自明性 較強(qiáng)、運(yùn)用恰當(dāng) 5 分5文體規(guī)范，符合學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）的書(shū)寫(xiě)格式要求，參考文獻(xiàn)引用規(guī)范、恰當(dāng) 10 分6觀點(diǎn)正確，觀點(diǎn)與材料統(tǒng)一，實(shí)事求是，無(wú)主觀臆測(cè)及言過(guò)其實(shí)現(xiàn)象 15 分設(shè)計(jì)（論文）寫(xiě)作（40 分） 7論證邏輯嚴(yán)密，推理正確，層次分明，條理清楚；文理通暢，無(wú)語(yǔ)法、文字錯(cuò)誤，公式、中英文、標(biāo)點(diǎn)等應(yīng)用錯(cuò)誤 15 分合計(jì)指導(dǎo)教師意見(jiàn)：指導(dǎo)教師（簽名） 評(píng)閱教師意見(jiàn)：評(píng)閱教師（簽名） 前 言鏈條抽油機(jī)是我國(guó)首創(chuàng)的一種性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)新穎的新型抽油機(jī)，較其它類(lèi)型的抽油機(jī)有許多無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，如體積小，重量輕，耗能少，沖次低，沖程長(zhǎng)，懸點(diǎn)加速度變化小，減速器扭矩小和易于安裝等，特別適合于稠油、高凝油和深層油的開(kāi)采。對(duì)游梁式抽油機(jī)進(jìn)行增大行程的改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)，存在著造價(jià)高，外形尺寸大，使用中消耗功率多等問(wèn)題。按照采油工藝的要求，國(guó)內(nèi)外都在研制長(zhǎng)沖程，大載荷，低沖次，高效節(jié)能的抽油機(jī)。其中鏈條抽油機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，耗能少，沖次低，沖程長(zhǎng)，懸點(diǎn)加速度變化小，慣性載荷小，運(yùn)行平穩(wěn)，減速器額定扭矩小和易于安裝等特點(diǎn)本文闡述了一種新型的鏈條抽油機(jī)，利用增大轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)原理、滑輪組增倍原理對(duì)現(xiàn)有抽油機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)改進(jìn)部分進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，對(duì)零部件進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核。改進(jìn)后的抽油機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、耗能少、沖次少、長(zhǎng)沖程、懸點(diǎn)加速度變化小、慣性載荷小、運(yùn)行平穩(wěn)、減速器輸出扭矩小、易于安裝、維護(hù)使用方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足抽油機(jī)一年 365 天無(wú)人看守連續(xù)工作的目的。目錄1 緒論 ..............................................................11.1 選題的目的與意義 ................................................11.2 發(fā)展的趨勢(shì) .....................................................................................................................................11.3 本課題主要討論的問(wèn)題 .................................................................................................................12 總體方案確定 ......................................................22.1 方案確定 .........................................................................................................................................22.2 結(jié)構(gòu)和工作原理 .............................................................................................................................23 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) ......................................................33.1 帶、減速器設(shè)計(jì) .............................................................................................................................33.1.1 V 帶設(shè)計(jì) .............................................................................................................................43.1.2 減速器設(shè)計(jì) .........................................................................................................................53.1.3 減速器軸計(jì)算及軸承選擇 ...............................................................................................123.1.4 減速器軸的校核 ...............................................................................................................143.2 四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................153.2.1 四桿機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算 ...........................................................................................................153.2.2 曲柄的設(shè)計(jì) .......................................................................................................................153.2.3 連桿的設(shè)計(jì) .......................................................................................................................164 桁架和底座設(shè)計(jì) ...................................................174.1 底座設(shè)計(jì) .......................................................................................................................................174.2 桁架設(shè)計(jì) .......................................................................................................................................174.3 桁架懸出部分的強(qiáng)度校核 ..........................................................................................................184.4 鏈輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) .......................................................................................................................194.4.1 材料的選擇 .......................................................................................................................194.4.2 齒數(shù)的確定 .......................................................................................................................194.4.3 當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率 ...............................................................................................194.4.4 鏈條的型號(hào)和節(jié)距的確定 ...............................................................................................194.4.5 中心距、鏈節(jié)數(shù)的計(jì)算 ...................................................................................................194.4.6 鏈輪各個(gè)尺寸的計(jì)算 .......................................................................................................204.4.7 具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖 ...........................................................................................................204.5 滑輪設(shè)計(jì) .......................................................................................................................................214.5.1 滑輪設(shè)計(jì) ...........................................................................................................................214.6 支承座設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................224.6.1 材料的選取 .......................................................................................................................224.6.2 具體結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì) ...................................................................................................224.7 增設(shè)失載保護(hù)裝置 .......................................................................................................................23小結(jié) ...............................................................25致 謝 ..............................................................26參考文獻(xiàn) ...........................................................27塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)11 緒論1.1 選題的目的與意義隨著油田開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)移，我國(guó)大多數(shù)油田都已進(jìn)入開(kāi)發(fā)的中后期，逐漸喪失自噴能力，基本上已從自噴轉(zhuǎn)入機(jī)采。80 年代初，我國(guó)擁有機(jī)采油井 2 萬(wàn)口，占油井總數(shù)的 57.3%，機(jī)采原油產(chǎn)量占總產(chǎn)量的 27%。到 80 年代末，我國(guó)擁有機(jī)采油井 3 萬(wàn)口，占油井總數(shù)的 85%，機(jī)采原油產(chǎn)量占總產(chǎn)量的 80%。在這些機(jī)采油井中，采用抽油機(jī)有桿式抽油占 90%，采用電潛泵、水力活塞泵、射流泵、氣舉等其他無(wú)桿式抽油占 10%。隨著油田進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，機(jī)采油井的比重將進(jìn)一步加大，其中主要采用有桿式抽油。由此可見(jiàn)，抽油機(jī)在石油工業(yè)中具有舉足輕重、非同小可的重要地位。抽油機(jī)的產(chǎn)生和使用由來(lái)已久，迄今已有百年的歷史。應(yīng)用最廣，普及最廣的應(yīng)屬游梁式抽油機(jī)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易損件少、可靠性高、耐久性好，操作維修方便。但是，在開(kāi)采稠油、高凝油、深層油、特別是高含水油田時(shí)，使用常規(guī)游梁式抽油機(jī)已無(wú)法實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)、有效地開(kāi)采。對(duì)游梁式抽油機(jī)進(jìn)行增大行程的改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)，存在著造價(jià)高，外形尺寸大，使用中消耗功率多等問(wèn)題。按照采油工藝的要求， 國(guó)內(nèi)外都在研制長(zhǎng)沖程，大載荷，低沖次， 高效節(jié)能的抽油機(jī) 。其中鏈條抽油機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，耗能少，沖次低，沖程長(zhǎng)，懸點(diǎn)加速度變化小，慣性載荷小，運(yùn)行平穩(wěn)，減速器額定扭矩小和易于安裝，設(shè)計(jì)改進(jìn)發(fā)展空間大等特點(diǎn)，得到了普遍發(fā)展。1.2 發(fā)展的趨勢(shì)抽油機(jī)的產(chǎn)生和使用由來(lái)已久，迄今已有百年的歷史。應(yīng)用最廣，普及最廣的應(yīng)屬游梁式抽油機(jī)，早在 120 年前就誕生了，目前，在世界各個(gè)產(chǎn)油國(guó)仍在大面積的廣泛應(yīng)用。美國(guó)擁有 40 萬(wàn)臺(tái)，我國(guó)擁有 2 .7 萬(wàn)臺(tái)，一百多年來(lái)，游梁式抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理沒(méi)有實(shí)質(zhì)性變化。我國(guó)的抽油機(jī)制造業(yè)已有 40 年歷史，經(jīng)過(guò)了進(jìn)口修配、仿制試制、設(shè)計(jì)研制三個(gè)階段。50年代以進(jìn)口為主，修配為輔。60-70 年代在仿制的基礎(chǔ)上進(jìn)行試制，1975 年制定國(guó)產(chǎn)抽油機(jī)基本形式與參數(shù)，1980 年制定抽油機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸和技術(shù)條件。從此開(kāi)始自行設(shè)計(jì)，研究制造國(guó)產(chǎn)抽油機(jī)，逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，不僅滿(mǎn)足自給，而且還部分出口，目前，我國(guó)已有蘭州石油機(jī)械廠、蘭州通用石油機(jī)械廠、寶雞石油機(jī)械廠、第二石油機(jī)械廠、等 30 多家抽油機(jī)制造廠，年生產(chǎn)抽油機(jī)上萬(wàn)臺(tái)，蘭州石油機(jī)械廠、蘭州通用石油機(jī)械廠、寶雞石油機(jī)械廠、第二石油機(jī)械廠等廠家先后獲得 API商標(biāo)使用許可證，抽油機(jī)出口美國(guó)，從而使國(guó)產(chǎn)抽油機(jī)打入國(guó)際市場(chǎng)，躋身于世界先進(jìn)行列?，F(xiàn)有技術(shù)所提供的抽油機(jī)，主要有游梁式抽油機(jī)、異型抽油機(jī)、鏈條式抽油機(jī)等，其中游梁式抽油機(jī)是我國(guó)使用最早，用量最大的一種類(lèi)型，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，使用壽命最長(zhǎng)，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，它的不足之處在于驢頭尺寸過(guò)大，因而自重大，能耗高，沖程短，隨著油田開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)移,我國(guó)大多數(shù)油田都已進(jìn)入開(kāi)發(fā)的中后期油井普遍出現(xiàn)稠油、高凝油、深層油、特別是高含水油田時(shí)，使用常規(guī)游梁式抽油機(jī)已無(wú)法實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)、有效地開(kāi)采。對(duì)游梁式抽油機(jī)進(jìn)行增大行程的改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)，存在著造價(jià)高，外形尺寸大等缺點(diǎn)。因此，國(guó)內(nèi)外都在研制長(zhǎng)沖程，大載荷，低沖次， 高效節(jié)能的抽油機(jī)。其中鏈條抽油機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，耗能少，沖次低， 沖程長(zhǎng)，懸點(diǎn)加速度變化小，慣性載荷小，運(yùn)行平穩(wěn)、減速器額定扭矩小、易于安裝，設(shè)計(jì)改進(jìn)和發(fā)展空間大等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到各國(guó)研究者的親瞇，得到了普遍發(fā)展。1.3 本課題主要討論的問(wèn)題本次設(shè)計(jì)利用增大轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)原理，改進(jìn)抽油機(jī)的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到整機(jī)結(jié)構(gòu)合理、懸點(diǎn)載荷大、沖程長(zhǎng)、沖次少，減速機(jī)輸出扭矩小，重量輕，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)鏈輪傳動(dòng)裝置往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)復(fù)動(dòng)增距滑輪組隨之往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用滑輪組的增倍原理和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)動(dòng)增距動(dòng)力消耗與同類(lèi)機(jī)型相比降低 10%，維護(hù)使用方便，滿(mǎn)足抽油機(jī)一年 365 天連續(xù)工作的目的,結(jié)合實(shí)際，解決具體生產(chǎn)問(wèn)題。抽油機(jī)的工作性能指標(biāo)包括懸點(diǎn)載荷、沖程、沖次、減速機(jī)扭矩、單井井口產(chǎn)量等技術(shù)參數(shù)。隨著油田不斷開(kāi)發(fā)，油井含水比不斷增大，泵掛深度不斷增加，動(dòng)液面不斷下降，勢(shì)必引起懸點(diǎn)負(fù)荷增大，同時(shí)引起減速器扭矩的增大，泵徑、沖程、沖次也要根據(jù)工況的變化而經(jīng)常調(diào)節(jié)。抽油機(jī)常年連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工況復(fù)雜多變，加之無(wú)人監(jiān)護(hù)，管理不便，因而要求其工作必須可靠。對(duì)于油礦設(shè)備來(lái)說(shuō)，可靠性是最重要的技術(shù)指標(biāo)，抽油機(jī)發(fā)生故障將會(huì)造成停產(chǎn)待修、油井破壞等重大事故和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。加之游梁式抽油機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)諸多不利因素，針對(duì)上述實(shí)際情況，本次設(shè)計(jì)鏈條抽油機(jī)改進(jìn)方案是符合實(shí)際需求的。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)22 總體方案確定2.1 方案確定本次設(shè)計(jì)利用增大轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)原理，改進(jìn)抽油機(jī)的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到整機(jī)結(jié)構(gòu)合理、懸點(diǎn)載荷大、沖程長(zhǎng)、沖次少，減速機(jī)輸出扭矩小，重量輕，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)鏈輪傳動(dòng)裝置往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)復(fù)動(dòng)增距滑輪組隨之往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用滑輪組的增倍原理和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)動(dòng)增距。改進(jìn)費(fèi)用，動(dòng)力消耗低于游梁式抽油機(jī)，且維護(hù)方便。通過(guò)這次改進(jìn)設(shè)計(jì)，使鏈條抽油機(jī)能夠在較為苛刻的環(huán)境下良好的工作，滿(mǎn)足抽油機(jī)一年 365 天無(wú)人看守、連續(xù)工作的目的，適應(yīng)的工作范圍面更寬。因此本方改進(jìn)案符合實(shí)際需求。2.2 結(jié)構(gòu)和工作原理(1)、結(jié)構(gòu)草圖如圖 2.1 及圖 2.2：圖 2.1 總裝草圖 主視圖塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)3圖 2.2 總裝草圖 側(cè)視圖1.底座 2.電機(jī) 3.大帶輪 4.減速器 5.曲柄 6.連桿 7.重力平衡塊 8.鏈條9.大鏈輪 10.小鏈輪 11.小滑輪 12.定位輪機(jī)構(gòu) 13.軸承 1 14.懸架 15.推桿機(jī)構(gòu) 16.抽油桿 17.桁架 18.軸承 2 19.小帶輪(2)、工作原理如上兩圖所示，當(dāng)懸繩器處在最低位置時(shí)，重力平衡機(jī)構(gòu) 7 尾部處在上擺角的最高位置，浮動(dòng)增距滑輪組和拉桿及平衡塊處在最高位置，曲柄連桿機(jī)構(gòu)處在上支點(diǎn)換向位置，此時(shí)，各部件儲(chǔ)存的勢(shì)能最大，開(kāi)啟電機(jī) 2 動(dòng)力經(jīng)帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3、減速器 4 帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu) 6 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，各部件儲(chǔ)存的勢(shì)能變?yōu)閯?dòng)能做功，曲柄連桿機(jī)構(gòu) 6 中的連桿牽動(dòng)橫軸 17 帶動(dòng)重力平衡塊 7 繞著主軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)下行，傳動(dòng)鏈條 8 在重力平衡塊 7 的拉動(dòng)下帶動(dòng)天輪機(jī)構(gòu) 13 中的小直徑滑輪逆時(shí)針纏繞傳動(dòng)鋼絲繩 8，再由小鏈輪 11 帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而使大鏈輪跟著轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)由大鏈輪 9 帶動(dòng)小鏈輪 10轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，小鏈輪帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)定位滑輪 14 牽拉懸繩器帶動(dòng)抽油桿 16 上行抽油，當(dāng)重力平衡塊 7 帶動(dòng)復(fù)動(dòng)增距滑輪組和拉桿下行到最低位置時(shí)，曲柄連桿機(jī)構(gòu) 6 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至下止點(diǎn)換向位置，各部件儲(chǔ)存的勢(shì)能降到最小，懸繩器帶動(dòng)抽油桿 16 上行至最高位置，抽油工作行程結(jié)束，電動(dòng)機(jī) 2 繼續(xù)運(yùn)行，通過(guò)前述的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)曲柄 5 繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)過(guò)下止點(diǎn)換向位置，通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu) 6 中的連桿推動(dòng)橫梁 17 和重力平衡塊 7 向上移動(dòng)，這時(shí)通過(guò)抽油桿 16 的慣性作用帶動(dòng)定位輪 12 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過(guò)小鏈輪 10 帶動(dòng)大鏈輪 9 從而使小鏈輪11 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，此時(shí)各部件將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，同時(shí)與懸繩器相連的抽油桿 16 從最高位置下落，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能對(duì)傳動(dòng)部件做功，曲柄連桿機(jī)構(gòu)到達(dá)止點(diǎn)的換向位置，抽油機(jī)空載行程結(jié)束，電動(dòng)機(jī) 2 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)曲柄 6 繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)過(guò)上止點(diǎn)換向位置，連桿 6 牽拉橫軸 17 和重力平衡塊 7 帶動(dòng)復(fù)動(dòng)增距滑輪組和拉桿繞著主軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)下行，開(kāi)始下一個(gè)抽油工作循環(huán)。3 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)3.1 帶、減速器設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)?；窘M成零件為帶輪（主動(dòng)輪和從動(dòng)輪）和傳動(dòng)帶，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)4傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)是把電機(jī)的轉(zhuǎn)速通過(guò)一定的傳動(dòng)比傳給減速器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)與減速器通過(guò)帶間接連接起來(lái)。選電機(jī)的型號(hào) Y200L-8，查表的kwprnn15min,/730i,/750r ???滿(mǎn) 載，設(shè)計(jì)抽油桿的沖次 15i?次 /min3.1.1 V 帶設(shè)計(jì)1、傳動(dòng)比的確定查表得帶得傳動(dòng)比一般推薦 ~2i.本次設(shè)計(jì)取 3.2i查表得 98096.095.0??軸 承減 速 器帶 ，， ??則減速器的輸入轉(zhuǎn)速 172.15min3.nri滿(mǎn) 載帶減速器的總的降速比 14.6i?滿(mǎn) 載總 帶2、皮帶確定查表得 6.1?AK則電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率 kw25.6PAC?（1）帶型號(hào)選擇---查表得選擇 V 帶的型號(hào)為 C 型查表得初選小帶輪的直徑為 md01?則大帶輪的直徑 mi56028.12?帶（2）帶速計(jì)算 snv /4.734306???帶查表得符合推薦值 5/s~范圍故合適（3）中心距及帶長(zhǎng)計(jì)算 ）（）（ 210217. dad???（3.1）則帶入數(shù)據(jù)有 ma12230?初取 a10?（3.2）0212104)()(aaddL??md 96.34)(20210 ???查表得取 mLd315?（3.3）0dLa??則實(shí)際中心距 m2.978?中心距變換范圍 Lad5.1min?043.x?（4）帶包角的驗(yàn)算塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)5??? 47.135.)(18021?????ad符合 范 圍??150~21??（5）V 帶根數(shù)的確定查表得 97.0,8.,65.0,8.3P0 ????LKkwk則根數(shù)2)(0????LCKZ取 根4?Z(6）初拉力得計(jì)算由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P149 表 8-3 的 mkgq/30.則NvZPC29)5.2(F2min0??）（實(shí)際 ）（ min0F?(7)壓軸力的計(jì)算 F2.546sin)(m0P(min) ???(8)小帶輪尺寸設(shè)計(jì)查表得電機(jī) Y200L-8 輸出軸的直徑.3015D?，長(zhǎng)度 E10鍵槽的寬 mF16?，49G?,則鍵槽的高度= 6495?.查表得帶和輪連接時(shí)的各個(gè)參數(shù)(9)選帶輪的材料為 Q235,小帶輪零件圖如圖 3-1：圖 3-1 小帶輪零件圖3.1.2 減速器設(shè)計(jì)I 級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(1)傳動(dòng)比計(jì)算 24.371??ii總查表得 總5.~本次設(shè)計(jì)取系數(shù)為 1.4 則塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)6,16.52.74.31????ii 總，(2)功率、轉(zhuǎn)速計(jì)算 min/.0,5.9.051rnkwP有設(shè)計(jì)要求可得齒輪的轉(zhuǎn)速不高，故選擇八級(jí)精度。(3)齒輪材料的選擇選擇小齒輪的材料為 Cr4，硬度為 280HBS，大齒輪的材料為 45 號(hào)鋼，硬度為 240HBS，兩者相差 40HBS(4)齒數(shù)的選擇選小齒輪的齒數(shù)為 137.8.29Z19,Z2???則 大 齒 輪 的 齒 數(shù)取 1372?(5)齒輪具體的設(shè)計(jì)初選螺旋角 ?4，載荷系數(shù) 3.tK，查表得選齒寬系數(shù) 1?d?，查表得選區(qū)域系數(shù) 4.2HZ。查表得材料的彈性影響系數(shù) 218.9MPaE查表得 7.,1,78.0121 ???????則小齒輪的轉(zhuǎn)距mNnT ???? 5515 10.2.6040.9查表得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 aH1lim?大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 P2li應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(3.4)hjLnN160?次小 91 1037.65247.60 ?????hjLn次大 891..3i查表得接觸疲勞壽命系數(shù) 0,95.2?HNHNK取失效概率 10，安全系數(shù) ?S（3.5）??Slim?MPaHNH 57019.60][1li1????K.32lim22?HH.57][][1????小齒輪的分度圓直徑(3.6)3 2EHt )][Z(u1T2d??????小塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)7m7.84)75.13289(2.78.10523)][Z(u1T2K53 2EHt ??????????d????小計(jì)算圓周速度 v smn/16.607.4.106d??小?計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntmbd.8.?小?Znt 3419cos74cos1????小齒高 mhnt 3.9.425.??寬高比71.83.9b查表得使用系數(shù) AK， sv/8.8 級(jí)精度查表得得 .V? 則縱向重合度 51.4tan193.0tanZ10????????d查表得 4.?FH， H， 6.?FK則載荷系數(shù) 2.3.5??VA則校合分度圓直徑 m07.13.2678K3t1 ??小小 d計(jì)算模數(shù) Z8.59cosm1n?小齒跟彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)動(dòng)載系數(shù) 14.36.1.1 ?????FVA縱向重合度 5.?? 查表得螺旋角影響系數(shù) 8.0Y則當(dāng)量齒數(shù)2.14cos9331ZV 1.504cos3732???ZV查表得取齒型系數(shù)得 .,76.1FaFaY查表得應(yīng)力校合系數(shù) 8152SS計(jì)算大小齒輪的 ][ＦaFY?查表得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE01?大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 432查表得取疲勞壽命系數(shù) 95.,9.1NFNK取彎曲疲勞安全系數(shù) 35.1?S塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)8則MPaSKFENF 148.35.1094][1????926..22小齒輪01.48.36][1FSaY?大齒輪3.592.072???大齒輪的數(shù)值大則設(shè)計(jì)模數(shù) m80.31.87.199.05.243][cos2521 ???????FSaadn YZTKm???對(duì)計(jì)算結(jié)果由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，為了符合兩者取 5.4n，就可以滿(mǎn)足強(qiáng)度，但為了同是滿(mǎn)足強(qiáng)度，取分度圓直徑 7.15小d則.245.071mcos1??小dZ取 2?，則 817312??iZ取 1732?Z則中心距 m450.459.0)734(cos)(1 圓 整 后 為an???按圓整后的中心距修正螺旋角 ?9.12.)(2)(r1 ????amZn變化不大不需要修改，則大齒輪的分度圓直徑為 dn58.0cos2?大(6)齒輪幾何要素的尺寸計(jì)算查表得得大齒輪的齒頂圓直徑為 m58.1.4258.02hdaa ?????大齒輪的齒根圓直徑為 793-ffm.1小小齒輪的齒頂圓直徑為 0.24hdaa??小齒輪的齒根圓直徑為 83-ff則小齒輪的寬度為 mbd 7.15.???小取 mB15＝小塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)9大齒輪的寬度為 mB105-??小大（7）小齒輪的具體結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 3-2圖 3-2 小齒輪零件圖II 級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(1)傳動(dòng)比的分配 16.52?i(2)功率和轉(zhuǎn)速的計(jì)算 13.82kw0.9751P2??? min/1.362.70rn?由設(shè)計(jì)要求可得齒輪的轉(zhuǎn)速不高，故選擇八級(jí)精度。(3)齒輪材料的選擇選擇小齒輪的材料為 40Cr，硬度為 280HBS，大齒輪的材料為 45 號(hào)鋼，硬度為 240HBS，兩者相差 40HBS(4)齒數(shù)的選擇初選小齒輪的齒數(shù)為 23Z1?則大齒輪的齒數(shù) 18.65.23Z??取 19Z2?(5)齒輪具體的設(shè)計(jì)初選螺旋角 ?4，載荷系數(shù) .tK，查表得選齒寬系數(shù) 1?d?，查表得選區(qū)域系數(shù) 43.2HZ。查表得材料的彈性影響系數(shù) 218.9MPaE查表得得 7.,1,78.021 ???????小齒輪的轉(zhuǎn)距mNnT ???? 6515 105.31.3609查表得得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 aHlim?大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 P2?應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 次小 81 109.36541.3606 ????hjLnN次大 7821..9i塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)10查表得取接觸疲勞壽命系數(shù) 98.0,6.21?HNHNK取失效概率 10，安全系數(shù) ?S由式 10-12 得 MPa5761.][1lim1 ????HNH 39802li22 ?.576][][1???由式 a910?得小齒輪的分度圓直徑 m45.163)57.2819(6.87.1032)][Z(uT2K363 EHt ????????d????小計(jì)算圓周速度 V smn/3.0.45..06dv1 ???小?計(jì)算齒寬不 b 及模數(shù) ntmbd.16.3小?Znt 892cos45cos14?????小齒高 mhnt .89.625.??寬高比410.3b查表得使用系數(shù) .AK， sv/3.8 級(jí)精度查表得得 2V? 則縱向重合度 82.14tan231.0tanZ318.0????????d查表得 4?FH， H， 7.?FK則載荷系數(shù) 96.8.5??VA則校合分度圓直徑 m03.21.96.13K3t1 ??小小 d計(jì)算模數(shù) Z7.95cosm1n?小齒跟彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)動(dòng)載系數(shù) 93.2.1402.1 ?????FVA由縱向重合度 82.?? 查表得螺旋角影響系數(shù) .Y則當(dāng)量齒數(shù)27.514cos331ZV塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)117.1304cos932???ZV查表得取齒型系數(shù)得 17.,6.1FaFaY查取應(yīng)力校合系數(shù) 852SS計(jì)算大小齒輪的 ][ＦaF?查表得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE501?大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 432查表得疲勞壽命系數(shù) 9.,9.1NFNK取彎曲疲勞安全系數(shù) 3?S PaFE148.35.10][1 ???MSNF 926..922小齒輪0.148.3596][1???FSaY?大齒輪13.2.72大齒輪的數(shù)值大則設(shè)計(jì)模數(shù) m.21603.82.1397.065.92][cos3 2321 ???????FSaadn YZYTKm???對(duì)計(jì)算結(jié)果由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，為了符合兩者取 7n，就可以滿(mǎn)足強(qiáng)度，但為了同是滿(mǎn)足強(qiáng)度，取分度圓直徑 03.5小d則64.79.04516mcos1??小dZ取 23?，則 812312??iZ取 192?Z則中心距 m57.59.0)(cos)(1 圓 整 后 為an???按圓整后的中心距修正螺旋角 ?90.132)3(2)(r1 ????amZn變化不大不需要修改，則大齒輪的分度圓直徑為 Zdn83cos2??大(6)齒輪幾何要素的尺寸計(jì)算查表得大齒輪的齒頂圓直徑為塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)12m84723hdaa ????大齒輪的齒根圓直徑為 5.1.82-ff ?0.15小小齒輪的齒頂圓直徑為 3.9hdaa??小齒輪的齒根圓直徑為 m72-ff則小齒輪的寬度為bd 0.215.1???小取 B5＝小大齒輪的寬度為 -B?小大3.1.3 減速器軸計(jì)算及軸承選擇1、減速器軸徑的計(jì)算軸徑的初算 3nPCd?（3.7）其中 P 為軸所傳遞的功率,n 為軸的轉(zhuǎn)速,C 可由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P18 表 3-1 得出,本次設(shè)計(jì)取 10C?。抽油機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)工作，減速器作為動(dòng)力輸出，所以對(duì)減速器軸的要求較高查表選軸的材料為20Cr，許用彎曲應(yīng)力 ，剪切疲勞極限 彎曲疲勞極限MPa601???Ma160??屈服強(qiáng)度極限 抗拉強(qiáng)度極限 硬度 56～62HBSa351??S39PB4??由 4.2kwP, min/7.21rnmd75.1.260413由 8.32?, i/.62r?86.9.32?由 kw7.319.01P3?, in/rmd14.7.1032、具體結(jié)構(gòu)和尺寸的計(jì)算 根據(jù)前面帶輪的寬度，減速器軸的寬度及軸承端蓋厚度，及各部分間隙可算得減速器一軸的長(zhǎng)度 。mL56?由計(jì)算的 ，取與減速器相連軸的直徑為 d=42mm，為了滿(mǎn)足軸向定位要求需要d75.41制出一軸肩查表可得 r=1.6mm,取安裝軸處的直徑 d=50mm，為了滿(mǎn)足軸向定位要求需要制出一軸肩查表可得 r=1.6mm，則此時(shí)軸的直徑為 d=56mm 為了方便定位在齒輪安裝處需設(shè)計(jì)一軸肩查表得r=2mm，則安裝齒輪處的直徑降為 d=56mm，同樣在安裝軸承處設(shè)軸肩的高度 r=1.6，安裝軸處的直徑降為 d=50mm 具體設(shè)計(jì)如圖 3-3塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)13圖 3-3 減速器一軸零件圖同樣的方法可設(shè)計(jì)的軸二的具體尺寸和結(jié)構(gòu)如如圖 3-4：圖 3-4 減速器二軸零件圖3、軸承的選取本次設(shè)計(jì)采用滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件的?；窘Y(jié)構(gòu)分為四部分：1、內(nèi)圈 2、外圈 3、滾動(dòng)體 4、保持架。由設(shè)計(jì)可知減速器軸承既承受軸向力，又承受徑向力。查表得選擇圓錐滾子軸承機(jī)構(gòu)代號(hào)30000，塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)14由軸一支撐處的直徑 md50?選一軸選擇軸承代號(hào) 30210 小徑 md50?大徑m90D?寬 T7.21由軸二支撐處的直徑 8選二軸的軸承型號(hào)為 30216 小徑 8大徑41寬由軸三支撐處的直徑 4選三軸的軸承型號(hào)為 30228 小徑 14大徑5寬 5.。4、鍵的選擇本次設(shè)計(jì)減速器所使用的鍵全部選用平鍵，由設(shè)計(jì)圖可得軸一安裝齒輪處的直徑 d=56mm，查表可得鍵的基本尺寸 b=16mm，h=10mm，選長(zhǎng)度 L=125mm.安裝帶輪處軸的直徑為 d=42mm，查表可得鍵的基本尺寸 b=12mm，h=8mm，選長(zhǎng)度 L=110mm。軸二安裝齒輪處的軸徑均為 d=86mm，查表可得鍵的基本尺寸 b=25mm，h=14mm，選長(zhǎng)度分別為 L=160mm，L=90mm。3.1.4 減速器軸的校核減速器軸的校核，減速器共有三軸，我們著重對(duì)一軸進(jìn)行校核。1、軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的計(jì)算由上面的計(jì)算可知軸上的功率 kw5.214P?，轉(zhuǎn)速 min/71.2601rn?轉(zhuǎn)矩NT??98902、齒輪上作用力的計(jì)算由上面的計(jì)算可知齒輪的分度圓直徑 d07.5則有53.9072Ft?d, 34.86costanr???F， NFt 04.26an???式中?n?，?143、軸的尺寸設(shè)計(jì)如上面4、軸上載荷的計(jì)算從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩中可以看出 C 截面為軸的危險(xiǎn)面現(xiàn)在將 C 處的數(shù)據(jù)列于表3.1：表 3-1載 荷 水平面 垂直面支反力 F N6.421?NH961.072?HF17.6N?NVF 21.74?VF彎矩M m53.1?m30.9?M42總彎矩?.89.32 ???57617409.42扭矩T 5NT??5、校核軸的強(qiáng)度軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力取 .?查表得 paWTMa 2.45)(221c????塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)15其中 W 可查表得到查表 15-1 得 paM601??? 1c??? 因此軸是安全的。3.2 四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1 四桿機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算1、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的條件查表得曲柄連桿機(jī)構(gòu)則桿長(zhǎng)條件如下：(1)組成周轉(zhuǎn)副的兩桿中必有一桿為最短桿。(2)最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度 ?其余兩桿的長(zhǎng)度之和。取曲柄的長(zhǎng)度為 L1=500mm，出設(shè)計(jì)其它的尺寸如圖 3-5：圖 3-52、轉(zhuǎn)角的計(jì)算如上圖所示L1 為曲柄原動(dòng)件，S2C,S2D 分別為搖桿 L3 的兩個(gè)極限位置出選擇各個(gè)參數(shù)如圖當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)的 L1,L2 處在同一直線及 S1BD 在同一直線時(shí)則根據(jù)余弦公式 abc2cos????其中 a ，b 為 ?相鄰的邊則有 2015320Qos2?????140.65Q?當(dāng)四桿機(jī)構(gòu) L1,L2 重合時(shí)及 AS1C 在同一直線時(shí)則有 20158cos22?????59.82?則曲桿 L3 的轉(zhuǎn)角?.769.-40.6Q2-10?塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)16初選轉(zhuǎn)角 ?80.76，如最后有不合適的地方，稍加以調(diào)整3.2.2 曲柄的設(shè)計(jì)由上面計(jì)算可得減速器三軸的直徑為 d=136.14mm 取 d=140mm 曲柄的長(zhǎng)度為 L=500mm,選曲柄的材料為 Q235A,具體結(jié)構(gòu)和尺寸如如圖 3-6圖 3-6 曲柄零件圖3.2.3 連桿的設(shè)計(jì)選連桿的材料為 Q235A，具體的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 3-7塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)17圖 3-7 連桿零件圖4 桁架和底座設(shè)計(jì)4.1 底座設(shè)計(jì)1、材料選擇底座一面固定在地面上，另一面是固定減速器和桁架的，通過(guò)底座來(lái)確保減速器與電機(jī)、桁架之間的距離，從而確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。 所以底座的結(jié)構(gòu)和所選的材料對(duì)整個(gè)系統(tǒng)是非常重要的。查表得選底座的材料為 Q235 的等邊角鋼和槽鋼構(gòu)成角鋼號(hào)數(shù) 10，厚度為 d=12mm 寬度為b=100mm，取槽鋼的型號(hào)為 20a 高度 H=200mm 寬度 b=70mm，根據(jù)前面減速器的寬度及長(zhǎng)度,四桿機(jī)構(gòu)可計(jì)算得底座的具體尺寸。2、具體結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖 4.1 底座零件圖塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)18圖 4-1 底座4.2 桁架設(shè)計(jì)1、材料選擇桁架固定在底座上。保證減速器與四桿機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)與天輪、天輪與滑輪的尺寸，幾乎支撐整個(gè)系統(tǒng)的重量。本次設(shè)計(jì)桁架由不同的角鋼焊接而成。查表得選角鋼規(guī)格表分別選取桁架的材料 Q235 號(hào)角鋼，角鋼號(hào)數(shù)分別為 11、18、16 具體尺寸如下： 12 號(hào)鋼尺寸 ，mrdmb12,,120??16 號(hào)鋼尺寸 646，18 號(hào)鋼尺寸 ,,8，20 號(hào)鋼尺寸 r8。根據(jù)曲柄連桿機(jī)、鋼絲繩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及底座的尺寸得桁架的結(jié)構(gòu)和尺寸如下2、具體結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖如圖 4-2塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)19圖 4-2 桁架零件圖4.3 桁架懸出部分的強(qiáng)度校核我國(guó)近幾年現(xiàn)場(chǎng)使用的抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷能力多為8O～120kN，本次設(shè)計(jì)為100KN.現(xiàn)在對(duì)懸架進(jìn)行校核。受力簡(jiǎn)化圖如圖4.3所示：圖 4.3 懸架的校核1． 受力分析在水平方向有： ??sin45Fco21?塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)20在豎直方向有： KN01sin45Fi21????聯(lián)合方程可得 .0?78.692． 懸架進(jìn)行校核選擇角鋼的得材料為 Q235 查表得角鋼的許用應(yīng)力 ，截面面積??MPa20?219.750cmA?（4.1）AN? a6.985109.75cmKN864-23????故此懸架架是安全的。???4.4 鏈輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)4.4.1 材料的選擇鏈輪機(jī)構(gòu)是將四桿機(jī)構(gòu)和天輪連接器來(lái)的重要部件，同時(shí)也是將四桿機(jī)構(gòu)所傳遞動(dòng)力通過(guò)鋼絲鏈條傳送給小鏈輪，從而完成整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。鏈輪為傳遞動(dòng)力的重要部件，對(duì)材料的要求較高。小鏈輪為主動(dòng)輪，查表得選小鏈輪的材料為 20Cr，熱處理的方式滲碳、淬火、回火，處理后硬度 50～60HBC,齒數(shù) 25Z?大鏈輪為從動(dòng)輪選擇材料為 Q235,熱處理的方式焊接后退火,熱處理后的硬度為 140HBS4.4.2 齒數(shù)的確定已知傳遞的功率不大由查表得選擇滾子鏈,鏈速 smv/1?最大的傳動(dòng)比 8?i本次設(shè)計(jì)取 0.3?i因?yàn)樾℃溳喌凝X數(shù) 25Z1?,取 91?則大鏈輪的齒數(shù) 759Z2?由四桿機(jī)構(gòu)可得大輪的相對(duì)轉(zhuǎn)速 min/N2r則小鏈輪的速度為 i/1r4.4.3 當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率PKZAC?（4.2）查表得 4.1KA?， 35.V選擇三排鏈則 2P1.4kw0.98.6095P??4.4.4 鏈條的型號(hào)和節(jié)距的確定根據(jù) C和小鏈輪的轉(zhuǎn)速 1N查表得選擇鏈的型號(hào) 40A查表可得鏈條的節(jié)距 m5.3p?，滾子直徑 md68.391?排距 .571t，則可得鏈輪的寬度為 214.575Pt?4.4.5 中心距、鏈節(jié)數(shù)的計(jì)算 a)0~3(0?（4.3）為了使結(jié)構(gòu)緊湊，本次設(shè)計(jì)取中心距 pa1905.630??02102LapZZp ?????????（4.4）2.98L0?p為了使得鏈條的過(guò)渡鏈接，將 0Lp圓整為 8p)]([211fa?（4.5）塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)21查表得 24.01?f則鏈傳動(dòng)的最大中心距ma84.4.6 鏈輪各個(gè)尺寸的計(jì)算小鏈輪的尺寸查表可得分度圓直徑 ???????180sinzpd?（4.6）md8.35?齒頂圓直徑 ????????????1axmin25.6.dpdz（4.7）??am.398740xin齒根圓直徑 1df??（4.8）mdf12.346?同理的大鏈輪的尺寸參數(shù)分度圓直徑 7.5，齒頂圓直徑???????mdam4.192xin，齒根圓直徑 f0.3 4.4.7 具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖小鏈輪圖如如圖 3.9 所示. 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)22C1圖 4-4 小鏈輪零件圖大鏈輪圖如圖 4-5 A-A圖 4-5 大鏈輪零件圖4.5 滑輪設(shè)計(jì)4.5.1 滑輪設(shè)計(jì)1、材料的選擇選擇滑輪的材料為 HT2502、滑輪的具體設(shè)計(jì)取滑輪的直徑 m50D?3、滑輪軸承的選取塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)23由結(jié)構(gòu)可得滑倫軸承主要承受軸向力，所以我們也選深溝球軸承,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P309 表 13-1 得結(jié)構(gòu)代號(hào)為 60000，選軸承的型號(hào)為 6036 內(nèi)徑 md180?外徑 280D?寬 m4,4、滑輪軸的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用軸輪連體式，具體的尺寸和結(jié)構(gòu)如圖 4-6圖 4-6 滑輪零件圖4.6 支承座設(shè)計(jì)支承座分為上下兩個(gè)部，主要是用來(lái)支撐軸承。本次設(shè)計(jì)共有三處使用：1、四桿機(jī)構(gòu)處支撐大鏈輪 2、桁架上支撐天輪處 3、懸架支撐滑輪處。4.6.1 材料的選取因?yàn)橹С凶屋S承,故選擇支承座的材料為 HT200，桁架兩處的輪使用的軸承相同，都選軸承的型號(hào)為 6036，內(nèi)徑 md180?外徑 280D?寬 m4,4.6.2 具體結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)由上面軸承的選擇可得出支撐座的內(nèi)徑為 280mm,具體的結(jié)構(gòu)和尺寸如設(shè)計(jì)如圖 4-7,4-8 所示，支承座上塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)24圖 4-7 軸承座上支承座下圖 4-8 軸承座下4.7 增設(shè)失載保護(hù)裝置為了防止光桿或鋼絲繩斷裂而引起重達(dá)6t的往返架主體突然下落，進(jìn)而撞擊破壞機(jī)架，設(shè)計(jì)塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)25了電磁式失載保護(hù)裝置。當(dāng)發(fā)生失載時(shí)，主電源即自動(dòng)切斷使重錘下落，實(shí)施剎車(chē)。待故障處理后，按下控制箱內(nèi)的復(fù)位按鈕，使重錘復(fù)位。4.8改善潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑不充分是造成機(jī)器零部件過(guò)早磨損的主要原因。鏈條抽油機(jī)原有的潤(rùn)滑系統(tǒng)不能對(duì)換向機(jī)構(gòu)實(shí)施潤(rùn)滑，致使換向機(jī)構(gòu)早期磨損，并產(chǎn)生換向噪音，甚至影響換向機(jī)構(gòu)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為此，重新設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)，增加對(duì)換向機(jī)構(gòu)及導(dǎo)軌的潤(rùn)滑，可明顯減輕機(jī)件的磨損，降低換向噪音，從而提高了整機(jī)的使用壽命4.9氣平衡改為重力平衡氣平衡系統(tǒng)由于受磨損、漏氣及其他因素的影響，使抽油機(jī)經(jīng)常于不平衡狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致整機(jī)過(guò)早損壞和可靠性變差。鑒于目前油田待修理的鏈條抽油機(jī)數(shù)量較多的狀況，先從平衡原理上進(jìn)行改進(jìn)，采用較可靠的重力平衡代替氣平衡，去掉平衡缸、平衡鏈輪和空氣包，加固往返架主體，配掛放置平衡塊的配重箱，最大平衡重達(dá) 6500kg。根據(jù)懸點(diǎn)載荷的不同，選擇相應(yīng)的重力平衡。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)26小結(jié)1.本次設(shè)計(jì)利用增大轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)原理，改進(jìn)抽油機(jī)的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到整機(jī)結(jié)構(gòu)合理、懸點(diǎn)載荷大、沖程長(zhǎng)、沖次少，減速機(jī)輸出扭矩小，重量輕。2.動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)鏈輪傳動(dòng)裝置往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)復(fù)動(dòng)增距滑輪組隨之往復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用鏈輪輪組的增倍原理和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)動(dòng)增距動(dòng)力消耗與同類(lèi)機(jī)型相比降低 10%。3.維護(hù)使用方便，滿(mǎn)足抽油機(jī)一年 365 天連續(xù)工作的目的,結(jié)合實(shí)際解決具體生產(chǎn)或社會(huì)實(shí)際問(wèn)題。4.通過(guò)重力平衡機(jī)構(gòu)可以使抽油桿在抽油和下行的過(guò)程中更加節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力消耗。5.增加了過(guò)載保護(hù)，使得對(duì)抽油桿拉繩的突然斷裂有了很好的防御方法。6.由于此次是本人第一次設(shè)計(jì)，所以因資歷尚淺帶來(lái)的一些技術(shù)性問(wèn)題可能沒(méi)有察覺(jué)，該設(shè)計(jì)的存在的問(wèn)題我會(huì)不斷地對(duì)其進(jìn)行完善。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)27致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是在我的指導(dǎo)老師廖結(jié)安老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的教學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。正是由于廖結(jié)安老師的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。廖結(jié)安老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想上給我以廣泛點(diǎn)播，在此謹(jǐn)向廖結(jié)安老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。在論文即將完成之際，我的心情久久難以平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，是你們默默奉獻(xiàn)養(yǎng)育了我，謝謝你們!再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝！祝你們工作順利，萬(wàn)事大吉。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)28參考文獻(xiàn)[1]濮良貴 ，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).第八版.高等教育出版設(shè).2006.5[2]何銘新 ，錢(qián)可強(qiáng).機(jī)械制圖.第五版.高等教育出版社.2005.4[3]陸玉.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).第四版.機(jī)械工業(yè)出版社. 2008.6[4]孫桓 ，陳作模 ，葛文杰.機(jī)械原理 .第七版. 高等教育出版社. 2006.5 [5]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)(I).第六版.高等教育出版 2002.8 [6]白象忠.材料力學(xué).科學(xué)出版社.2007.2[7] 范欽珊 ，殷雅俊.材料力學(xué).清華大學(xué)出版社.2004.9[8]化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 編 寫(xiě) 組 ． 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)．化學(xué)工業(yè)出版社. 1989 [9]卜炎．機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社. 1994[10]洪鐘德．簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)．同濟(jì)大學(xué)出版社． 1996[11] 張連山.我國(guó)抽油機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)[J].鉆采工藝，1996，19（6）[12] 馮耀忠，李光，韓煒等.國(guó)外抽油技術(shù)的新發(fā)展[J].石油機(jī)械，2000，28（10）[13] 張連山.也論抽油機(jī)應(yīng)具備的基本性能[J].石油機(jī)械，1995，23（11）[14] 張連山.我國(guó)有桿技術(shù)發(fā)展前景[J].石油機(jī)械，1992，20（8）[15] 孔昭瑞.國(guó)內(nèi)抽油機(jī)的發(fā)展趨向[J].石油機(jī)械，1995，23（2）[16] 杜風(fēng)華，李新華.勝利油田氣平衡式鏈條抽油機(jī)技術(shù)改造[J].鉆采工藝，2002，25[17] LCJ1250 鏈條抽油機(jī)平衡方式改造的實(shí)踐[J].石油機(jī)械，1999，26（6）