【正文】 。由于時(shí)間短，所學(xué)的知識(shí)有限，設(shè)計(jì)后感覺(jué)有很多工作沒(méi)有做完，很多地方?jīng)]有做好。通過(guò)彎游梁平衡與旋轉(zhuǎn)的曲柄平衡相疊加的作用，改善純曲柄平衡或純游梁平衡的效果，從而減小動(dòng)力輸出波動(dòng)量，達(dá)到節(jié)能之目的，并且有利于改善構(gòu)件的受力狀況，減少抽油機(jī)事故的發(fā)生，從而提高抽油機(jī)的綜合效益。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　Ｐ——當(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。采用脂潤(rùn)滑。 支架軸承校核在游梁支點(diǎn)處，軸向載荷很小可以忽略，故在此處僅承受徑向載荷的作用。 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。提高裝配質(zhì)量，合理擰緊螺母。(3).采用可靠的螺母防松結(jié)構(gòu)。所選連桿滿足要求。 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)。根據(jù)　式計(jì)算出；查《機(jī)械工程材料實(shí)用手冊(cè)》得為。不產(chǎn)生側(cè)向失穩(wěn)的臨界應(yīng)力σc為：帶入數(shù)值計(jì)算得：σc=對(duì)于工字鋼截面的游梁，API推薦的穩(wěn)定許用應(yīng)公式為：代入數(shù)值計(jì)算得： MPa即＜，故強(qiáng)度滿足要求。即使采用型鋼，如果游梁無(wú)支撐長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，也可能發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)。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。=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，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?？紤]到短時(shí)作用的最大懸點(diǎn)載荷有可能超過(guò)抽油機(jī)的額定懸點(diǎn)載荷[W]。根據(jù)《機(jī)械工程材料實(shí)用手冊(cè)》和《常用鋼材手冊(cè)》確定工字鋼的基本參數(shù)為：h=560mm，b=170mm，t=21mm，d =，Wy=1830cm3.工字鋼的結(jié)構(gòu)圖為下圖所示： 游梁重為，Q游=；Q235的機(jī)械性能為：屈服強(qiáng)度：235MPa；抗拉強(qiáng)度：375460MPa。選擇游梁為50b熱軋普通工字鋼(GB70688),材料為Q235鋼材。必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度。懸繩器由上、下兩條橫梁、中間螺旋支柱和光桿卡子等零件組成。 鋼絲繩和懸繩器為了保證光桿沿井眼中心作上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，除驢頭制成一定的弧面外，還必須用柔性件使驢頭與光桿連接。制動(dòng)裝置由手柄、拉桿、增力擺桿和制動(dòng)器等部分組成。 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。支架用型鋼焊制而成，采用塔型（四腿）支架。 支架支架用支架軸承和游梁相連。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(lái)標(biāo)明平衡塊回轉(zhuǎn)半徑或平衡塊扭矩大小。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。條形結(jié)構(gòu)曲柄是具有矩形截面的鑄鐵件。 曲柄和平衡塊在曲柄上裝有根據(jù)油井工況所配的平衡塊。連桿體一般用無(wú)縫鋼管制成。本設(shè)計(jì)采用直型橫梁。 橫梁橫梁是游梁和連桿連接的中間部件。因此，要求游梁有足夠的強(qiáng)度和剛度。 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(guò)尾軸承和橫梁相連。修井時(shí)拔開銷軸，橫向拉動(dòng)驢頭使之側(cè)轉(zhuǎn)。側(cè)轉(zhuǎn)式驢頭是用一個(gè)垂直銷軸與游梁聯(lián)接，修井時(shí)驢頭側(cè)轉(zhuǎn)，讓出修井機(jī)游動(dòng)系統(tǒng)上下活動(dòng)空間。為了修井需要，驢頭必須能從井口移開。驢頭的作用是保證抽油時(shí)光桿始終對(duì)準(zhǔn)井口中心位置。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。表42 低級(jí)速齒輪幾何參數(shù)名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪傳動(dòng)比 螺旋角度14模數(shù)5中心距a齒數(shù)Z29112分度圓直徑145560齒頂圓直徑155570齒根圓直徑齒寬B145138 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1． V帶設(shè)計(jì)⑴ 確定計(jì)算功率 式中為工作情況系數(shù)，為電機(jī)輸出功率⑵ 選擇帶型號(hào)根據(jù),，查圖初步選用D型帶．⑶ 選取帶輪基準(zhǔn)直徑,查表選取小帶輪基準(zhǔn)直徑，則大帶輪基準(zhǔn)直徑　，式中為帶的滑動(dòng)率，通常取（1%～2%），查表后取⑷ 驗(yàn)算帶速v 在5～25m/s范圍內(nèi)，Ｖ帶充分發(fā)揮。(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(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)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(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)，對(duì)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。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。齒面滲碳淬火，齒面硬度為58～62HRC，～。表62 高級(jí)速齒輪幾何參數(shù)名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪傳動(dòng)比 6螺旋角度14模數(shù)4中心距a224齒數(shù)Z19114分度圓直徑76456齒頂圓直徑84464齒根圓直徑66446齒寬B7873二．低速級(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，繼續(xù)選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（2）按GB/T10095－1998，仍選擇7級(jí)精度。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(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。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。齒數(shù)比：傳動(dòng)比誤差：，允許。齒面滲碳淬火，齒面硬度為58～62HRC，～。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