【導(dǎo)讀】抽油機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。油井油管的下端；三是抽油桿，它將地面設(shè)備的運動和動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。懸點載荷P、抽油桿沖程S和沖次n是抽油機工作的三個重要參數(shù)。統(tǒng)與抽油桿的聯(lián)結(jié)點，懸點載荷P指抽油機工作過程中作用于懸點的載荷；油，作用于懸點的載荷為P1，它等于原油的重量加上抽油桿和柱塞自身的重量；假設(shè)電動機作勻速轉(zhuǎn)動，抽油桿的運動周期為T。工況2：抽油桿上沖程時間與下沖程時間相等。執(zhí)行系統(tǒng)的組成，繪制系統(tǒng)方案示意圖。1）功能分解；2）原始數(shù)據(jù)及計算；3）簡述方案設(shè)計思路及討論、改進；計的結(jié)果分析討論；7）感想與建議。

　　

【正文】 ） ? ?22 TMM ae ??? 取 ? = 可得 Me= Nm 10）計算危險截面處的直徑 軸的材料用 40MnB 調(diào)質(zhì)。查得MPa750?B? ? ? MPa751 ?? b? ? ? 23 33 1 ??????? ? dMd be? 故 安全。 中間軸 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 33 TI=m 齒輪分度圓直徑 d1=192mm d2=400mm 齒輪上的圓周力： 5790192 311 ????? dTF t Nm 2781400 322 ????? d TF t Nm 齒輪上的徑向力： ????? ?tr FF Nm 0 1 220tan2 7 8 1tan22 ????? ?tr FF Nm 圖 75 中間軸受力圖 1）求垂直面的支撐反力 70170 211 ???????? rrv FFF N ? ? ? ? ???????? rrvv FFFF N 2)水平的支撐反力 70170 211 ???????? ttH FFF N ? ? ???? ttHH FFFF N 3)繪垂直面的彎矩圖（ a） 2 6 7 0 6 00 7 ????? vav FM N?m ????? vbv FM N?m 4）繪水平面的彎矩圖（ b） 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 34 0 5 0 9 1 ????? HaH FM N?m ????? HbH FM N?m 5）求合成彎矩（ c） aM = 22 avaH MM ? = 22 74204 ? =217N?m bM = 22 bvbH MM ? = 22 ? =?m 6）求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（ d） 7）求危險截面的當(dāng)量彎矩為：取 ? = eM = ? ?22 ?? ?aM = ? ?22 5 1 7 ?? =398N?m 8）計算危險截面處的軸的直徑 軸的材料選用 40 rC 處理則 B? =750MPa ? ?B1?? =75MPa 所以 d ? ?3 bMe?? ? = 3 10398?? =50mm ∴滿足 9） ? =432dG L??=443 ??? ??? =??4 . 低速軸 TIII =m dmin =80mm ? 取 20176。 齒輪分度圓直徑 d2 =924mm 齒輪上的圓周力： 10924 321 ????? ? NdTF tN 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 35 齒輪上的徑向力： Fr=Ft tan? = 作用在右端曲柄的力 F=2960N L`= L=190mm k=97mm 1）求垂直面的支撐反力 `1 ????? L LFF rv N 2 4 0 7 112 ????? vrv FFF N 2)水平的支撐反力 85211 ??? tHH FFF N 3)F 力在支點產(chǎn)生的反力 9729601 ????? L KFF FN 4 7 112 ??? FF FFF N 4)繪垂直面的彎矩圖（ a） 圖 76 低速軸受力圖 `2 ??? LFM vav N?m 5）繪水平面的彎矩圖（ b） 2 5`1 ??? LFM HaH N?m 6） F產(chǎn)生的彎矩力（ c） 8 72 ??? KFM F N?m aa截面 F力產(chǎn)生彎矩為 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 36 7 3`1 ??? LFM FaF N?m 7）考慮最不利的情況（ d） 2222 ??????? aHaHava MMMM N?m 8）求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（ e） ??? dFT t N?m 9）求危險界面的當(dāng)量彎矩 .由圖可見 aa截面最危險（ f） ? ?22 TMM ae ??? 取 ? =.06 可得 eM =?m 10）計算危險截面處軸的直徑 軸的材料用 40 鋼調(diào)質(zhì)。 查表得 .? ? MPa551 ?? b? ? ? 10 33 1 ?????? ? beMd ? 故 安全 。 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 37 第 8章 軸承設(shè)計計算 高速軸支撐軸承選型計算 選用軸承型號 6207 n=240r/min 由機械手冊查得： rC = 由軸的計算得： rF = aF =0kN 由于raFF ＜ e 由表查得 X=1 Y=0 P=X rF +Y aF = 又有 tf = pf = ? =3 hL = n60106 3???????? ?? Pf Cfp rt = 24060106? 3 ?????? ?? = 610 h≈86年 故選用的型號為 6207 的軸承可用 選用軸承型號 6210 由機械手冊查得： 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 38 rC = 由軸的計算得： rF = n= 由于raFF ＜ e 由表查得 X=1 Y=0 P=X rF +Y aF = 又有 tf = pf = ? =3 hL = n60106 3???????? ?? Pf Cfp rt = 24060106? 3 ?????? ?? = 610 h≈35年 故選用的型號為 6210 的軸承可用 選用軸承型號 6220 由機械手冊查得 rC =122kN 由軸的計算得： rF = aF =0kN 由于raFF ＜ e 由表查得 X=1 Y=0 則 P=X rF = 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 39 又有 tf = pf = ε=3 hL = n60106 3???????? ?? Pf Cfp rt = ? 3 ?????? ?? = 610 h 故選用的型號為 6220 的軸承可用 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 40 第 9章 設(shè)計結(jié)論匯總 表 91設(shè)計參數(shù) 上沖程時間 下沖程時間 沖程 S(M) 沖次 N(次 /MIN) 懸點載荷 P(N) 8T/15 7T/15 8 P1=20， P2=5 表 92 四桿機構(gòu)桿長 L1 L2 L3 L4 表 93 最終實際傳動比 i V 帶 高速級齒輪 低速級齒輪 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 41 表 94 各軸轉(zhuǎn)速 n 1n (r/min) 2n (r/min) 3n (r/min) 240 表 95 各軸輸出轉(zhuǎn)矩 T 1T (Nm) 2T (Nm) 3T (Nm) 表 96 帶輪主要參數(shù) 小輪直徑 1d （ mm） 大輪直徑 2d （ mm） 中心距 a （ mm） 基準長度 dL （ mm） 帶的根數(shù) z 100 400 2500 3 表 97高、低速級齒輪參數(shù) 名稱 高速級 低速級 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 42 中心距 a (mm) 232 558 摸數(shù) m (mm) 2 6 齒 數(shù) 1z 32 32 2z 200 154 分度圓 直徑 1d （ mm） 64 192 2d (mm) 400 924 齒 寬 1b （ mm） 35 90 2b （ mm） 30 85 齒輪等級精度 8 8 材料及熱處理 小齒輪： 40MnB 調(diào)質(zhì)，齒面硬度241~286HBS 大齒輪： ZG35SiMn 調(diào)質(zhì)，齒面硬度 241~269HBS 小齒輪： 40MnB 調(diào)質(zhì)，齒面硬度241~286HBS 大齒輪： ZG35SiMn 調(diào)質(zhì)，齒面硬度 241~269HBS 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 43 第 10章 感 想 通過對抽油機的設(shè)計計算，掌握了很多以前不知道的知識。通過本次學(xué)習(xí)，我可以更好的掌握了機械設(shè)計手冊的使用方法，在設(shè)計各個參數(shù)時的各個細節(jié)對于我來說在以后實際生產(chǎn)生活中也會更加注意。本次設(shè)計的不足之處是僅僅用最簡單的方法設(shè)計了抽油機各個構(gòu)件，而不是更好的注意性價比最低的要求，在選用齒輪的時候如果用斜齒輪會有更好的效果 。成功之處則在于我以最小的中心距完成了減速器的設(shè)計，為實際的生產(chǎn)節(jié)約了空間。 這次的學(xué)習(xí)也為我以后的畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)，從基礎(chǔ)方案的設(shè)計到計算再到錄入文檔，培養(yǎng)了我們自主動手設(shè)計的能力。對于 word 文檔的錄入，之前有很多不會的問題也通過此次學(xué)習(xí)得到解決，總之收獲頗豐。 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 44 參 考 文 獻 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》高等教育出版社 楊可楨 程光蘊主編（第五版） 1999 《機械原理》 高等教育出版社 孫桓等 主編 （第七版） 2021 《機械設(shè)計》 高等教育出版社 濮良貴 主編 （第七版） 2021 《機械原理課程設(shè)計》 科學(xué)出版社，王淑仁主編 2021 《機械設(shè)計課程設(shè)計》 華中科技大學(xué)出版社，唐增寶等主編（第二版） 1998 游梁式抽油機設(shè)計計算 石油工業(yè)出版社 張建軍主編 2021 游梁式抽油機技術(shù)與應(yīng)用 石油工業(yè)出版社 張學(xué)魯主編 2021 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 45 東北石油大學(xué)工程訓(xùn)練成績評價表 課程名稱 機械設(shè)計基礎(chǔ) 題目名稱 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名 任運凱 學(xué)號 120403140115 指導(dǎo)教師姓名 許馮平 職稱 教授 序號 評價項目 指 標 滿分 評分 1 工作量、工作態(tài)度和出勤率 按期圓滿的完成了規(guī)定的任務(wù)，難易程度和工作量符合教學(xué)要求，工作努力，遵守紀律，出勤率高，工作作風(fēng)嚴謹，善于與他人合作。 20 2 設(shè)計質(zhì)量 課程設(shè)計選題合理，計算過程簡練準確，分析問題思路清晰，結(jié)構(gòu)嚴謹，文理通順，撰寫規(guī)范，圖表完備正確。 45 3 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，對前人工作有一些改進或有一定應(yīng)用價值。 5 常規(guī)游梁式抽油機傳動系統(tǒng)設(shè)計 46 4 答辯 能正確回答指導(dǎo)教師所提出的問題。 30 總分 評語： 指導(dǎo)教師： 年 月 日