【正文】 )齒輪具體的設(shè)計(jì) 初選螺旋角 ?14 ，載荷系數(shù) ?tK ， 查表得 選齒寬系數(shù) 1?d? ， 查表得 選區(qū)域系數(shù) ?HZ 。 減速器軸計(jì)算及軸承選擇 減速器軸徑的計(jì)算 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 軸徑的初算 3 nPCd? （式 ） 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 31 得出 ,本次設(shè)計(jì)取 110C? 。 由計(jì)算的 mmd ? ，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制出一軸肩查表可得 r=,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=，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=，安裝軸處的直徑降為 d=50mm 具體設(shè)計(jì)如圖 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 圖 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 ： 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 圖 減速器二軸零件圖 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)接觸來支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。 由設(shè)計(jì)可知減速器軸承 既 承受軸向力，又承受徑向力。 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，選長度 L=110mm。 167。軸一簡化圖如 如圖 ： 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 圖 軸一簡化圖 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 ? ，轉(zhuǎn)速 m in/ rn ? 轉(zhuǎn)矩 mmNnT ??? 521988P95500001 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 mmd ? 則有 722F 2t ?? dT, ostanF r ?? ?? ntF ， NFF t 2 6 2tan ?? ?? 式中 ?20?n? ， ?14?? 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 軸的尺寸設(shè)計(jì)如 上面 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 ： 表 載 荷 水平面 垂直面 支反力 F 1 ?NH ?NHF ?NVF ?NVF 彎矩 M mm5 4 5 5 3 7 .9 2 NM H1 ?? mm3 0 2 7 0 6 .2 9 N1 ??VM 7 4 1 3 02 ??VM 總彎矩 mmNM ???? 2 3 8 9 0 2 7 0 4 5 5 3 7 221 mmNM ???? 7 2 6 5 7 4 1 3 4 5 5 3 7 222 扭矩 T mm521988NT ?? 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 .60?? 查表得 paW TMa )( 221c ??? ?? 其中 W 可 查表得到 查表 151 得 paM601 ??? 1c ????a 因此軸是安全的 。 四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 167。 (2)最短桿長度 +最長桿長度 ? 其余兩桿的長度之和。 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= 取 d=140mm 曲柄的長度為 L=500mm,選曲柄的材料 為 Q235A,具體結(jié)構(gòu)和尺寸如 如圖 圖 曲柄零件圖 167。 鏈輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 167。鏈輪為傳遞動(dòng)力的重要部件，對(duì)材料的要求較高。 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 /15? 最大的傳動(dòng)比 8?i 本次設(shè)計(jì)取 ?i 因?yàn)樾℃溳喌凝X數(shù) 25Z1? ,取 91Z1? 則 大鏈輪的齒數(shù) 75391Z 2 ??? 由四桿機(jī)構(gòu)可得大輪的相對(duì)轉(zhuǎn)速 min/7N2 r? 則小鏈輪的速度為 min/21N1 r? 167。 鏈條的型號(hào)和節(jié)距的確定 根據(jù) CP 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 ? ，滾子直徑 mmd ? 排距 ? ， 則可得鏈輪的寬度為 2 1 4 .6 5 m m37 1 .5 5P3 t ??? 167。 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 ????????? 1180sin zpd ? （式 ） mmd ? 齒頂圓直徑 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 ?????????????????????????? ????1ax11m indpdddzpdddaama （式 ） ???????? ??? mmd mmdda ama in 齒根圓直徑 1dddf ?? （式 ） mmd f ? 同理的大鏈輪的尺寸參數(shù) 分度圓直徑 mmd ? ， 齒頂圓直徑 ???????? ??? mmd mmddamaa axm in ， 齒根圓直徑 mmd f ? 167。 天輪及滑輪 設(shè)計(jì) 167。取大天輪的直徑為 600mmD1? ，則天輪所轉(zhuǎn)過的弧度ra ???? ， 大 小 天 輪 同 軸 則 小 天 輪 的 所 轉(zhuǎn) 過 的 角 度 ?? 取大鏈輪距天輪的距離為兩米，則可算出曲柄連桿機(jī)構(gòu)從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)時(shí)小天輪所轉(zhuǎn)過的鋼絲長度 L 草圖如 如圖 所示 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 圖 由 圖可知根據(jù)余弦公式 ab cba 2c os 222 ???? 其中 a、 b 為 ? 相鄰的邊 當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)處在最低點(diǎn)時(shí)有 L2L12 3L2L1La2c os 222 ? ??? 則 ?3L 3594mm 當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)處在最高點(diǎn)時(shí)有 L2L12 4L2L1La1c os 222 ? ??? 則 mm2131L4 ? 則 mm1 4 6 3L4L3L ?? 根 據(jù) ?? ， mm1463L? 可得小天輪的直徑 2 ? 為了設(shè)計(jì)的方便取小鏈輪一體的滑輪的直徑 3 ? . 具體的分布是大天輪在中間，兩個(gè)小天輪對(duì)稱分布在大天輪的倆邊 天輪 軸承的選取 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 由結(jié)構(gòu)可得 天輪 軸承主要承受軸向力，所以我們選深溝球軸承 , 查表 得結(jié)構(gòu)代號(hào)為 60000，選軸承的型號(hào)為 6036 內(nèi)徑 mmd 180? 外徑 mm280D? 寬mm42 , 天輪 軸的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用軸輪一體式具體的尺寸和結(jié)構(gòu) 圖如圖 AA方 向5x45176。 滑輪設(shè)計(jì) 材料的選擇 選擇滑輪的材料為 HT250 滑輪的具體設(shè)計(jì) 取滑輪的直徑 mm500D5 ? 滑輪軸承的選取 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)河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 械設(shè)計(jì)》 P309 表 131 得結(jié)構(gòu)代號(hào)為 60000，選軸承 的型號(hào)為 6036 內(nèi)徑mmd 180? 外徑 mm280D? 寬 mm42 , 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 圖 滑輪零件圖 167。本次設(shè)計(jì)共有三處使用： 四桿機(jī)構(gòu)處支撐大鏈輪 桁架上支撐 天輪 處 懸 架支撐滑輪處。 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 mmd 180? 外徑 mm280D? 寬mm42 , 167。在機(jī)械舉升工藝中，抽油機(jī) —深井泵采油是應(yīng)用井?dāng)?shù)最多的舉升工藝。 167。它借助于抽油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，將動(dòng)力機(jī)（一般為電動(dòng)機(jī)）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 變?yōu)楣鈼U的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用抽油桿帶動(dòng)深井泵柱塞進(jìn)行抽油。 抽油機(jī) 抽油機(jī)是抽油機(jī) —深井泵抽油系統(tǒng)中的主要地面設(shè)備。工作時(shí)，動(dòng)力機(jī)將高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)通過皮帶和減速箱傳給曲柄軸，帶動(dòng)曲柄軸做低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，曲柄通過連桿經(jīng)橫梁帶動(dòng)游梁作上下往擺動(dòng)，掛在驢頭上的懸繩器便帶動(dòng)抽油桿作上下往復(fù)動(dòng)動(dòng)。 隨著抽油機(jī)制造技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，自 20 世紀(jì) 90 年代后，陸續(xù)開發(fā) 了不同形式的以節(jié)能為目的的抽油機(jī)，節(jié)能抽油機(jī)仍然屬于普通式游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)。 普通式游梁式抽油機(jī)和前置式游梁式抽油機(jī)兩者的主要組成部分相同，只是游梁與連桿的連接位置不同。前置式抽油機(jī)上沖程曲柄轉(zhuǎn)角為 195186。使得上沖程較下沖程慢。 抽油泵 1 抽油泵 是抽油機(jī) —深井泵抽油系統(tǒng)中的井下設(shè)備。連接部分密封可靠； （ 2）制造材料耐磨，抗腐蝕性好，使用壽命長； （ 3）規(guī)格能滿足排量要求，適應(yīng)性強(qiáng)； （ 4）便于起下。按照抽油泵在油管中的固定方式分為桿式泵和管式泵。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 37 我國已制定了抽油泵系列標(biāo)準(zhǔn)，其型號(hào)表示方法如下： CYB 38 R H A M 加長短節(jié)長度 m 柱塞長度 m 泵筒長度 m 定位部件形式： C皮碗式； M機(jī)械式 定位部位： A定筒式、頂部定位 B定筒式、底部定位 T動(dòng)筒式、頂部定位 泵筒 形式： H金屬柱塞厚壁筒 L金屬柱塞組合泵筒 W金屬柱塞薄壁筒 S軟柱塞薄壁筒 P軟柱塞厚壁筒 抽油泵形式： R桿式泵； T管式泵 公稱直徑 mm 抽油泵代號(hào) 抽油泵柱塞和泵筒配合分為三個(gè)等級(jí)，其間隙值見下表 間隙等級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 直徑上的間隙（ μm） 20~70 70~120 120~170 抽油泵的等級(jí)與試壓時(shí)的漏失量有關(guān)，管式泵不同等級(jí)漏失量推薦值見下表： 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 38 公稱直徑 （ mm） 試驗(yàn)壓力 （ MPa） 間隙等級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 最大漏失量（ L/min） 32 10 105 451 1196 38 125 535 1421 44 145 620 1645 56 184 789 2094 57 187 803 2131 70 230 986 2617 83 272 1169 3103 95 312 1338 3552 167。 C 級(jí)抽油桿用于輕、中型負(fù)荷的抽油機(jī)井； D 級(jí)抽油桿用于中、重負(fù)荷的抽油機(jī)井； K 級(jí)抽油桿用于輕、中負(fù)荷有腐蝕性的抽油機(jī)井。由于各個(gè)抽油桿生產(chǎn)廠家采取的加工工 藝不一，使用的加工材料不一，抽油桿的機(jī)械性能也各不相同。 抽油泵的工作原理 167。此時(shí)泵內(nèi)壓力降低，固定凡爾在環(huán)形空間液柱壓力與泵內(nèi)壓力之差（即沉沒壓力）的作用下而打開。造成泵吸入液體的條件是泵內(nèi)河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 39 壓力低于沉沒壓力。所以下沖程是泵向油管排液的過程，條件是泵內(nèi)壓力高于柱塞以上液柱壓力。 泵的理論排量 泵的工作過程由三個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，即：柱塞在泵內(nèi)讓出容積、井內(nèi)液體進(jìn)泵內(nèi)和從泵內(nèi)排出液體。 sfV p?? 式中： fp－柱塞面積， 24Df ?? ， m2 s－光桿沖程 m D－泵徑 m 每分鐘排量 Vm snfV pm ? 每日 排量： snfQ pt 1440? 167。為此了解懸點(diǎn)承受哪些載荷和怎樣計(jì)算這些載荷是十分必要的。 懸點(diǎn)承受的載荷 靜載荷 （ 1）抽油桿柱載荷 驢頭帶動(dòng)抽油桿運(yùn)動(dòng)過程中，抽油桿柱的載荷始終作用于