3101 鏈條式抽油機(jī)的設(shè)計(jì)
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（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 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 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,開始查閱資料，完成開題報(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)接受人意見任務(wù)接受人簽名 2011 年 12 月 7 日注：1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。3、此任務(wù)書一式三份，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、答辯專家組評(píng)審意見，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 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所屬學(xué)院 專 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)ιa(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）的書寫格式要求，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：指導(dǎo)教師（簽名） 評(píng)閱教師意見：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發(fā)的轉(zhuǎn)移，我國(guó)大多數(shù)油田都已進(jìn)入開發(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，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，隨著油田開發(fā)的轉(zhuǎn)移,我國(guó)大多數(shù)油田都已進(jìn)入開發(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)力消耗與同類機(jī)型相比降低 10%，維護(hù)使用方便，滿足抽油機(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 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 載帶減速器的總的降速比 14.6i滿 載總 帶2、皮帶確定查表得 6.1AK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)()(aaddLmd 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 Lad5.1min043.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.)(18021ad符合 范 圍15021（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)(0LCKZ取 根4Z(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 24.371ii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)6,16.52.74.31ii 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) 1d，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) 0,95.2HNHNK取失效概率 10，安全系數(shù) S（3.5）SlimMPaHNH 57019.601li1K.32lim22HH.571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 51.4tan193.0tanZ10d查表得 4.FH， H， 6.FK則載荷系數(shù) 2.3.5VA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 1.504cos3732ZV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 aFY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) 35.1S塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)8則MPaSKFENF 148.35.10941926.22小齒輪01.48.361FSaY大齒輪3.592.072大齒輪的數(shù)值大則設(shè)計(jì)模數(shù) m80.31.87.199.05.243cos2521 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，就可以滿足強(qiáng)度，但為了同是滿足強(qiáng)度，取分度圓直徑 7.15小d則.245.071mcos1小dZ取 2，則 817312iZ取 1732Z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 16.52i(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) 1d，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) 98.0,6.21HNHNK取失效概率 10，安全系數(shù) S由式 10-12 得 MPa5761.1lim1 HNH 39802li22 .5761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 82.14tan231.0tanZ318.0d查表得 4FH， H， 7.FK則載荷系數(shù) 96.8.5VA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)117.1304cos932ZV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 aF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) 3S PaFE148.35.101 MSNF 926.922小齒輪0.148.35961FSaY大齒輪13.2.72大齒輪的數(shù)值大則設(shè)計(jì)模數(shù) m.21603.82.1397.065.92cos3 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，就可以滿足強(qiáng)度，但為了同是滿足強(qiáng)度，取分度圓直徑 03.5小d則64.79.04516mcos1小dZ取 23，則 812312iZ取 192Z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MPa601Ma160屈服強(qiáng)度極限 抗拉強(qiáng)度極限 硬度 5662HBSa351S39PB4由 4.2kwP, min/7.21rnmd75.1.260413由 8.32, i/.62r86.9.32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。基本結(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NT98902、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53.9072Ftd, 34.86costanrF， 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 N6.421NH961.072HF17.6NNVF 21.74VF彎矩M m53.1m30.9M42總彎矩.89.32 57617409.42扭矩T 5NT5、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 2015320Qos2140.65Q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 20158cos2259.82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 ，mrdmb12,12016 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8O120kN，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 .078.692 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MPa20219.750cmA（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 5060HBC,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 8i本次設(shè)計(jì)取 0.3i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 2P1.4kw0.98.6095P4.4.4 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 214.575Pt4.4.5 中心距、鏈節(jié)數(shù)的計(jì)算 a)03(0（4.3）為了使結(jié)構(gòu)緊湊，本次設(shè)計(jì)取中心距 pa1905.63002102LapZZp （4.4）2.98L0p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 24.01f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 m50D3、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。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)力消耗與同類機(jī)型相比降低 10%。3.維護(hù)使用方便，滿足抽油機(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).2006.52何銘新 ，錢可強(qiáng).機(jī)械制圖.第五版.高等教育出版社.2005.43陸玉.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. 2008.64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.2007.27 范欽珊 ，殷雅俊.材料力學(xué).清華大學(xué)出版社.2004.98化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 編 寫 組 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)化學(xué)工業(yè)出版社. 1989 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