【正文】 35鋼材。游梁截面的高度尺寸一般均大于其寬度尺寸，以便在截面積相同的情況下，獲得較大的截面系數(shù)，提高抗彎曲能力。 連桿疲勞強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)前面計(jì)算出的不同曲柄轉(zhuǎn)角下的連桿力，確定出連桿力最大值及最少值，則連桿橫截面上的最大應(yīng)力及最小應(yīng)力為：　　　　　　 　　　　 　　　　　　 應(yīng)力幅值及平均應(yīng)力為：　　　　 　　　　　 　　　 　　　　　　 對(duì)連桿疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核：　　　 　式中　——連桿材料對(duì)稱循環(huán)的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，；　　　——有效應(yīng)力集中系數(shù)；　　　——尺寸系數(shù)；　　　——零件表面系數(shù)；　　　——平均應(yīng)力影響系數(shù)；　　　——許用安全系數(shù)。 強(qiáng)度校核(1) 曲柄銷靜強(qiáng)度已知 =； =23kN （67）式中 d—曲柄銷錐面大頭直徑，65mm；=785MPa所以 （2）疲勞強(qiáng)度校核=（1000+785）=482Mpa在錐面配合大端處可以看成是過(guò)盈配合,比壓101Mpaq/= β=1查表可得: =即 =482/（55）=＞[Ns]=—故其疲勞強(qiáng)度足夠。結(jié) 論我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是《彎游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì)》，在老師的指導(dǎo)下，我通過(guò)搜集相關(guān)資料確定了復(fù)合平衡式抽油機(jī)的總體方案和結(jié)構(gòu)，并且對(duì)抽油機(jī)的主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核。軸承壽命的計(jì)算因?yàn)檩S承只承受徑向載荷的作用，所以 式中?。小?dāng)量動(dòng)載荷　　　——徑向載荷，這里根據(jù)式　　　　 計(jì)算軸承的使用壽命。提高裝配質(zhì)量，合理擰緊螺母。根據(jù)　式計(jì)算出；查《機(jī)械工程材料實(shí)用手冊(cè)》得為。=μj[W] =Kμj 式中，μj為考慮到柱塞遇卡的特殊情況時(shí)的載荷增大倍數(shù)，——；K為軸力與力偶等影響使正應(yīng)力增大的系數(shù)，——；為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，可將Kμj并入安全系數(shù)中，將安全系數(shù)適應(yīng)放大，而應(yīng)力則按額定懸點(diǎn)載荷計(jì)算：則有：Wy游梁斷面系數(shù) =10 3m 3 =[w]A／=(83) ／(10 3)=查《機(jī)械工程材料實(shí)用手冊(cè)》得：屈服強(qiáng)度：235MPa。必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度。 制動(dòng)裝置制動(dòng)裝置的作用是當(dāng)抽油機(jī)電源切斷后,刻使抽油機(jī)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)或停留在任意位置。曲柄與減速器輸出軸用單鍵連接，用螺栓和螺母將曲柄夾緊在減速器輸出軸上。本設(shè)計(jì)采用直型橫梁。修井時(shí)拔開(kāi)銷軸，橫向拉動(dòng)驢頭使之側(cè)轉(zhuǎn)。⑺　確定V帶根數(shù)Z因，帶速，傳動(dòng)比,查表得單根v帶所能傳遞的功率，功率增量，包角修正系數(shù),帶長(zhǎng)修正系數(shù),則由公式得 故選3根帶。齒數(shù)比：傳動(dòng)比誤差：，允許（5）選取螺旋角，初選螺旋角2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 （1）試選（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（3）選取齒寬系數(shù)（4）由表查得材料的彈性影響系數(shù)（5）選取區(qū)域系數(shù)（6）查圖得 ，則（7）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限（8）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：設(shè)定該抽油機(jī)的工作壽命為15年（設(shè)每年工作300天），兩班制。(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(jí)精度查圖得動(dòng)載系數(shù)；查表得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， 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)，即： 4． 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5．設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)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)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)： 大齒輪齒數(shù)，取。以及 主動(dòng)齒輪軸6．各軸的輸入功率各軸間的功率關(guān)系為: 則各軸的輸出功率為7． 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 其中為電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，按下式計(jì)算： 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算一．高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1．選定齒輪的類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）按圖31所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（2）按GB/T10095－1998，由于該抽油機(jī)速度不高，選擇7級(jí)精度。（2）應(yīng)注意使各級(jí)傳動(dòng)部件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理。（1）起升功率的計(jì)算 已知原始數(shù)據(jù)如下：：80kN。由上式簡(jiǎn)化后，上式可寫成：M= 在上式中未考慮抽油機(jī)游梁，驢頭，連桿和橫梁等結(jié)構(gòu)部件的自重。下沖程時(shí)，平衡裝置存儲(chǔ)的能量應(yīng)等于電動(dòng)機(jī)下沖程所做的功與下沖程抽油桿柱下落所做的功之和 (51)上沖程時(shí)，平衡裝置釋放的能量（等于下沖程時(shí)貯存的能量）加上電動(dòng)機(jī)沖程所做的功等于沖程提升抽油桿柱和油柱所做的功 (52)根據(jù)平衡準(zhǔn)則，電動(dòng)機(jī)下沖程做的功等于電動(dòng)機(jī)上沖程做的功即，則由上式得 (53)準(zhǔn)則二 ——懸點(diǎn)上下沖程中減速箱曲柄軸峰值扭矩相等。而在機(jī)械平衡中，按照平衡重的位置不同又可分為游梁平衡、曲柄平衡和復(fù)合平衡三種。所以，準(zhǔn)確地計(jì)算懸點(diǎn)最大載荷與最小載荷是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。慣性力的方向與加速度方向相反。在由上沖程轉(zhuǎn)為下沖程時(shí)，懸點(diǎn)靜載荷由變?yōu)?，減少了載荷由，使抽油桿柱縮短。則抽油桿自重 表41抽油桿直徑抽油桿截面積每米抽油桿自重抽油桿彈性常數(shù)1619222528考慮液體浮力的影響(2) 作用于柱塞的液柱載荷作用于柱塞的液柱載荷隨抽油泵泵閥啟閉狀態(tài)的不同而變化。由于我國(guó)油田上粘油的開(kāi)采問(wèn)題相當(dāng)突出，第(6)項(xiàng)的液體摩擦力對(duì)懸點(diǎn)載荷的影響很顯著，有時(shí)不能忽略。它們的大小與懸點(diǎn)的加速度成正比，而作用方向與加速度方向相反。說(shuō)明:由于上沖程的懸點(diǎn)載荷比下沖程時(shí)的懸點(diǎn)載荷要大得多，所以一般來(lái)說(shuō)，總是希望上沖程時(shí)的速度和加速度盡可能小一些。所以，設(shè)計(jì)尺寸能滿足要求。四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：類比設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的一種方法。其實(shí)踐結(jié)果表明：結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠。從而降低動(dòng)力機(jī)配置，達(dá)到節(jié)能目的；同時(shí)平衡效果的提高，也改善了整機(jī)的受力狀況，消除了交變載荷幅度大對(duì)部分結(jié)構(gòu)件的嚴(yán)重影響。彎游梁式抽油機(jī)是在常規(guī)抽油機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的一種新的節(jié)能型游梁式抽油機(jī)。彎游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄1 緒論 1 概述 1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 12 整體設(shè)計(jì)與計(jì)算 3 整體方案的確定 3 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 33 抽油機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析 6 抽油機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析方法 6 原理部分 6 懸點(diǎn)位移分析 7 懸點(diǎn)速度 7 懸點(diǎn)加速度 84 抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的受力分析 11 抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷的計(jì)算 11 懸點(diǎn)靜載荷 11 懸點(diǎn)動(dòng)載荷 16 懸點(diǎn)最大載荷與最小載荷的計(jì)算 18 四連桿機(jī)構(gòu)的受力分析 19 連桿力 195 抽油機(jī)的平衡分析 21 平衡重的設(shè)計(jì) 21 游梁式抽油機(jī)的平衡原理 21 平衡準(zhǔn)則 215．1．3 機(jī)械平衡重的計(jì)算 225．2 減速器扭矩計(jì)算 236 抽油機(jī)動(dòng)力裝置的選擇 266．1 電動(dòng)機(jī)的選擇 266．2 抽油機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 276．2．1 減速器的設(shè)計(jì) 276．2．2 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 296．2．3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 387 主要零部件的設(shè)計(jì) 40 40 游梁 40 橫梁 40 連桿和曲柄銷 40 曲柄和平衡塊 41 支架 41 制動(dòng)裝置 41 鋼絲繩和懸繩器 418 抽油機(jī)主要零件強(qiáng)度校核 428．1 游梁 428．1．1 選擇游梁的材料 428．1．2 強(qiáng)度校核 438．2 連桿的強(qiáng)度計(jì)算 448．2．1 連桿靜強(qiáng)度計(jì)算 448．2．2 連桿疲勞強(qiáng)度計(jì)算 448．3 曲柄銷強(qiáng)度校核 458．3．1 曲柄銷材料選擇 458．3．2 強(qiáng)度校核 468．4 支架軸承校核 47結(jié)論 48I1 緒論 概述機(jī)械采油是世界石油工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的開(kāi)采技術(shù)和方法，其中以游梁式抽油機(jī)為主要采油設(shè)備，常規(guī)游梁式抽油機(jī)出現(xiàn)最早、應(yīng)用最廣，但受其結(jié)構(gòu)限制，該機(jī)平衡效果不佳，能耗大，沖程短，泵效低。作為開(kāi)采石油的主要結(jié)構(gòu)抽油機(jī)為中國(guó)石油的產(chǎn)量的提高而服務(wù)的，在很大程度上可以促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，抽油機(jī)性能的好壞，在很大程度上決定著抽油效率，產(chǎn)量，間接的影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入，因此抽油機(jī)的性能好壞就顯的很重要。它以常規(guī)游梁式油機(jī)為基礎(chǔ)模型，對(duì)其進(jìn)行了關(guān)鍵性的技術(shù)變革，把游梁尾部制造成彎曲形狀，并在其上增加位置和數(shù)量均可以調(diào)整的游梁平衡和曲柄平衡。彎游梁式抽油機(jī)結(jié)合雙驢頭抽油機(jī)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)常規(guī)游梁式抽油機(jī)四桿參數(shù)和游梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，使游梁和曲柄平衡得以科學(xué)配置，達(dá)到了節(jié)能、簡(jiǎn)單、牢靠、實(shí)用的目的。 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)從游梁式抽油機(jī)的工作原理可以看出，游梁式抽油機(jī)的核心部分是四桿機(jī)構(gòu)，所以說(shuō)游梁抽油機(jī)的設(shè)計(jì)最重要的是四桿機(jī)構(gòu)，四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，無(wú)論是對(duì)游梁式抽油機(jī)的工作性能還是對(duì)抽油機(jī)輪廓尺寸和整機(jī)重量都有重大影響。根據(jù)前置式抽油機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，抽油機(jī)的懸點(diǎn)最大位移與游梁擺角存在以下關(guān)系： (21)式中 S——光桿沖程； ——光桿在最高位置時(shí)的角； ——光桿在最低位置時(shí)的角；分析圖21中四連桿機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系，可得下列表達(dá)式：arccos（） (22) =arccos（） (23) (24) 當(dāng)R=1250mm時(shí)，將各參數(shù)值帶入求得： = 光桿沖程為： 設(shè)計(jì)尺寸能滿足設(shè)計(jì)參數(shù)要求。