【正文】 對平衡的配置進(jìn)行了分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足所要求的工況需要。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇的軸承型號為ＮＪ2322,其基本額定靜載荷，基本額定動載荷。 曲柄銷強(qiáng)度校核 曲柄銷材料選擇曲柄將力矩傳遞給連桿是通過曲柄銷總成來實(shí)現(xiàn)的，曲柄銷總成在整個抽油機(jī)的零部件中是一個受載較大的關(guān)鍵受力件，所以對曲柄銷的材料要有良好的綜合機(jī)械性能，選用黑色金色材料40Cr；查《機(jī)械工程材料實(shí)用手冊》知，σp =780Mpa, σs=785Mpa防止曲柄銷配合的松動措施(1).配合錐面的錐度設(shè)計(jì)為1：10，并確保接觸斑點(diǎn)達(dá)到精度要求，以加大結(jié)合面的摩擦力(2).錐型套應(yīng)采用彈性套。因此，游梁除做靜強(qiáng)度校核外，還須對其進(jìn)行側(cè)向穩(wěn)定校核。 強(qiáng)度校核游梁危險(xiǎn)截面內(nèi)的正應(yīng)σ隨懸點(diǎn)載荷ω作周期性變化，但由于／，應(yīng)力幅σa比較小，應(yīng)力集中系數(shù)也比較小，故可不做疲勞強(qiáng)度校核。要求鋼絲繩彎成兩根，旋向相反，以使鋼絲繩受力后旋轉(zhuǎn)趨勢相互抵消，是懸繩器和光桿不受影響。當(dāng)抽油機(jī)工作時，支架承受懸點(diǎn)載荷和連桿拉力，是重要的受力部件，因此要求支架具有足夠的剛度和強(qiáng)度。平衡塊可以沿曲柄側(cè)面移動，以改變平衡扭矩大小，取得較好的平衡效果。由于此抽油機(jī)為輕型抽油機(jī)，故采用工字形截面游梁。本機(jī)采用側(cè)轉(zhuǎn)式驢頭。 所以，選擇合適。（3）材料選擇：考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪，小齒輪材料為20CrMnTi，大齒輪材料為20Cr。（5）選取螺旋角，初選螺旋角。所以將傳動裝置各軸由高速至低速依次定義為Ⅰ軸、Ⅱ軸…….，以及，…為相鄰兩軸間的傳動比；，... 為相鄰兩軸間的傳的傳動效率；，…為各軸的輸入功率（kW）；，…為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（N由已知數(shù)據(jù)可知光桿的起下速度：V= (6/60)==(8/60)= m/s=(10/60)= m/s由此可知：　　　 m/s 　　　 m/s則起升功率為：FV = 80kN(~)=(24~)kW(2)選擇電動機(jī)的容量抽油機(jī)的功率 電動機(jī)所需的工作功率為V帶傳動的合理傳動比 =2～4二級圓柱齒輪減速器的傳動比 =8～40則總傳動比合理范圍為 =16～160故，曲柄轉(zhuǎn)速： n=（Pw9550）/T =(9550)kW/(3710 179。為了簡化計(jì)算，可以忽略上述兩項(xiàng)的影響。 代入數(shù)值得： = =3t 減速器扭矩計(jì)算復(fù)合平衡抽油機(jī)曲柄銷計(jì)算時采用如下符號（在平衡中出現(xiàn)的不在說明）：P——懸點(diǎn)載荷，N；——游梁平衡重重心得到游梁旋轉(zhuǎn)中心的距離，m；——連桿所受的拉力，N；T——連桿力在曲柄切向上得分力，沿曲柄旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎?，m；M——減速箱曲柄軸輸出扭矩，沿曲柄旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎?，N*m。而上沖程時平衡重由高處下落，把下沖程時存儲的位能釋放出來，幫助電動機(jī)去提升抽油桿柱和油柱，這就減小了電動機(jī)在上沖程時給出的能量等于下沖程時給出的能量，也就是電動機(jī)在懸點(diǎn)上、下沖程所做的功相等。到下沖程時，抽油桿依靠自重就可以下落，不但不需要電動機(jī)付出能量，反而對電動機(jī)做功，使電動機(jī)處于發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。 (415)對于組合桿柱，應(yīng)分段計(jì)算和，然后求和。其靜變形量為： 式中，——油管柱靜變形， ； ——油管截面積， ； ——油管彈性常數(shù)， ；查表得 靜變形量為 總的靜變形量為抽油桿柱靜變形量與油管柱靜變形之和。柱塞上面的液體壓力等于油管內(nèi)液柱靜壓力，柱塞下面的液體壓力等于油管外動液面以下液體液柱的靜壓力（忽略固定閥的阻力）。 ； ——第i級桿柱長度與總長之比值。其中游動閥的液體摩擦力只在泵下沖程、游動閥打開時才產(chǎn)生，所以它的作用方向只向上。(2)油管內(nèi)，柱塞上的油柱重（即柱塞面積減去抽油桿面積上的油柱重），作用方向也向下。 原理部分原理闡述: (31) (32) (33) (34) (35) (36) (38) (39) (310) 懸點(diǎn)位移分析以光桿處在最低位置時（即下死點(diǎn)）作為計(jì)算位移的起始點(diǎn)。A=3400mm；C=1860mm；P=3100mm；I=2400mm；H=5100mm；G=2100mm；R=850mm。(2)減速器輸出扭矩較常規(guī)抽油機(jī)小20%35%。與雙驢頭抽油機(jī)相比，雖然彎游梁式抽油機(jī)的節(jié)能性略低，但減少了由于柔性驅(qū)動繩的疲勞壽命限制和變徑圓弧形游梁制造和安裝困難造成的較高維護(hù)使用成本。該項(xiàng)是一種適合于油田石油開采的新型采油設(shè)備，也可以應(yīng)用在其它行業(yè)作為抽水和提液作業(yè)的機(jī)械設(shè)備使用。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀目前，、操作方便、維修費(fèi)用低等明顯優(yōu)勢,而區(qū)別于其它抽油機(jī)類型,一直以來占據(jù)著有桿泵采油地面設(shè)備的主導(dǎo)地位。同時，根據(jù)我國油田的具體情況，原油含水率的不斷上升，油層壓力和油井動液面的逐漸下降，為了保持原油穩(wěn)產(chǎn)，即原油產(chǎn)量不隨含水率的升高而遞減，必須加大采液量，這樣采油成本也相應(yīng)提高。它具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于“小泵深抽” 的油井工況。因此，要求采油設(shè)備不僅能滿足“深抽、大排量”提液的工藝要求，而且要具有能耗低、可靠性高等特點(diǎn)，這就需要選用高效節(jié)能的抽油機(jī)。同樣為四桿機(jī)構(gòu)游梁抽油機(jī)，因此性能依然可靠耐用。懸掛式偏置型游梁抽油機(jī)的運(yùn)動簡圖如圖21所示，圖中各參數(shù)的含義表示如下：A——游梁前臂長度，mm。研究懸點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律,首先了解抽油機(jī)四桿機(jī)構(gòu)的循環(huán)特性目前，國內(nèi)外使用的抽油機(jī)四桿機(jī)構(gòu)的循環(huán)主要有以下三種形式：(1)對稱循環(huán)型(2)近似對稱循環(huán)型(3)非對稱循環(huán)型由于與常規(guī)型抽油機(jī)相比，異相曲柄平衡抽油機(jī)的游梁后臂長度縮短，減速箱相對于支架的位置后移，從而使四連桿機(jī)構(gòu)的極位夾角增大。上面的計(jì)算過程也是這樣計(jì)算的。(6)柱塞和泵筒間、抽油桿（接箍）和油管間的半干摩擦力。 懸點(diǎn)靜載荷(1) 抽油桿自重在上下沖程中，抽油桿柱自重始終作用于抽油機(jī)驢頭懸點(diǎn)上，是一個不變化的載荷，它可以用下式計(jì)算： (41)式中 —抽油桿柱自重。假定不計(jì)液體通過游動閥和柱塞內(nèi)孔的阻力，則柱塞上下的液體壓力相等。對于組合桿柱，有 (49) 對于組合桿柱 如果油管底部不錨定（我國絕大多數(shù)油井屬于這種情況）。(1)抽油桿柱動載荷忽略抽油桿柱的彈性，將其視為已集中質(zhì)量，則抽油桿柱動載荷就等于桿柱質(zhì)量乘以懸點(diǎn)加速度。（1）威爾諾夫斯基—阿道寧公式 (419) (420) (421) (422) (423)式中 —抽油桿柱靜變形， ； —抽油桿柱彈性常數(shù)， ，對組合桿柱，有： ； —油管彈性常數(shù)， ； —變形分配系數(shù)； —懸點(diǎn)最大動載荷， ； —泵徑，； ；；； ； ； —抽油桿注， ；對于組合桿柱，有： (224) 　　　　　 　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　 kN 四連桿機(jī)構(gòu)的受力分析考慮到游梁的慣性效應(yīng)以后，計(jì)算連桿力的一般公式為: (425)式中 ——游梁與水平線夾角； ——游梁轉(zhuǎn)動慣量， ——懸點(diǎn)加速度， ； ——懸點(diǎn)瞬時載荷， ——結(jié)構(gòu)不平衡重， (426)在忽略游梁慣性效應(yīng)并認(rèn)為時，則上式可簡化為： (427)則連桿力在平行于游梁方向及垂直于游梁方向的分力為分別： (428) (429)其中，主要用于橫梁軸承座與游梁之間的連接螺栓的計(jì)算。采用復(fù)合平衡的游梁式抽油機(jī)在游梁尾端和曲柄上都裝了平衡重。在抽油機(jī)設(shè)計(jì)時，利用準(zhǔn)則一設(shè)計(jì)平衡裝置比較簡單易行，面且利用準(zhǔn)則一設(shè)計(jì)的最大平衡扭矩值比準(zhǔn)則三設(shè)計(jì)的結(jié)果大，這樣，也便于現(xiàn)場應(yīng)用準(zhǔn)則三檢驗(yàn)及調(diào)整抽油機(jī)的平衡。此力向下時B取正值；向上時取負(fù)值。 ：37kN（4）盡量使各級大齒輪浸油深度合理。齒面滲碳淬火，齒面硬度為58～62HRC，～。6．幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑（2）齒頂高（3）齒根高（4）齒頂圓直徑（5）齒根圓直徑（6）計(jì)算中心距（7）計(jì)算齒輪寬度 取 。(10)許用接觸應(yīng)力 取安全系數(shù)S=,則 3．計(jì)算（1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小的值； （2）計(jì)算圓周速度（3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)（4）計(jì)算縱向重合度 （5）計(jì)算載荷系數(shù)K 使用系數(shù) 根據(jù)，7級精度查圖得動載系數(shù)；查表得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，查圖得，查表得，.故載荷系數(shù)為：（6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 （7）計(jì)算模數(shù)三．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即：1. 確定計(jì)算參數(shù)(1)查圖得大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為：(2)查圖得彎曲疲勞壽命系數(shù),(3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，則（4）計(jì)算載荷系數(shù) （5）根據(jù)縱向重合度，查圖得螺旋角影響系數(shù)（6）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) （7）查取齒形系數(shù)：,（8）查取應(yīng)力校正系數(shù)：,（9）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 小齒輪的數(shù)值大 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，對模數(shù)就近圓整取標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)： ，取29大齒輪齒數(shù)，取。驢頭的作用是保證抽油時光桿始終對準(zhǔn)井口中心位置。 游梁游梁用支架軸承安裝在支架上，前端與驢頭相連，后端通過尾軸承和橫梁相連。連桿體一般用無縫鋼管制成。為了調(diào)節(jié)抽油機(jī)的平衡扭矩，曲柄上有刻線和數(shù)字，用來標(biāo)明平衡塊回轉(zhuǎn)半徑或平衡塊扭矩大小。制動裝置由手柄、拉桿、增力擺桿和制動器等部分組成。選擇游梁為50b熱軋普通工字鋼(GB70688),材料為Q2