抽油机的设计与优化初步报告(编辑修改稿)

抽油机的设计与优化初步报告(编辑修改稿)内容摘要：

D=72︒ γ min=48︒ ⑤ Φ =0︒ 时，∠ BCD=37︒ ，Φ =180︒ 时，∠ BCD=71︒ γ min=37︒ 满足 a 最小 17 结论和机构运动简图 由 matlab 画曲柄的转角与摇杆的加速度的关系曲线，再结合最小传动角和下止点的传动角的综合考虑可以选择方案三，即。 如图 为传动角最小时的抽油机结构图，如图 传动角最大时抽油机结构图 18 图 传动角最小时抽油机结构图 图 传动角最大时抽油机结构图 19 第 4 章 常规游梁式抽油机传动系统运动和动力参数分析计算 如图 41 所示为电动机通过带轮，齿轮传动带动曲柄的示意图。 图 41 减速箱的内部结构 传动比分配和电动机选择 电动机的选择 如图 所示，为抽油机摇杆在下止点时的四杆结构件图，驴头受到最大 20 的悬点载荷 P=20KN,以固定支座 O1 为中心，取摇杆为研究对象，受力分析如图所示，则可列力学平衡方程 解得 变速器输出的功率，即曲柄的功率为 ，曲柄的转速为 n=8r/min,所以 = 则电动机需要的有效功率为。 为了计算电动机的所需功率，必须计算电动机到工作机的总功率 P2，根据《机械设计课程设计》表 22 可以查出 V 带效率 ，滚动轴承效率，闭式齿轮传动效率 ，则整个传动装置的效率 则 21 图 抽油机受力分析 如表 为电动机的型号及满载转速，根据表格和以上计算结果，可以确定电动机的型号，进行以下计算。 表 电动机的型号及对应参数 电动机型号 额定功率 /KW 满载转速 r/min 总传动比 i Y160M18 4 720 90 Y160M28 720 90 Y160L8 720 90 根据计算结果可以选择电动机的额定功率 P=4KW 的型号 Y160M18。 传动比的分配 如表 所示为各种传动的传动比 表 各种传动的传动比（参考值） 传动类型 传动比 V 带传动 2~4 圆柱齿轮单级减速器 =4~6 取带传动的传动比 ,又已知 2 级减速器的高速级传动比 低速级传动 22 比 ，所以 解得 圆柱齿轮减速器高速级传动比为 低速级传动比 实际总传动比 各轴转速计算 式中， 为电动机满载转速， 分别为轴Ⅰ、轴Ⅱ、轴Ⅲ、的转速，分别为电动机到轴Ⅰ，轴Ⅰ到轴Ⅱ，轴Ⅱ到轴Ⅲ的传动比。 各轴扭矩计算 式中， T 为电动机的输出力矩， 分别为轴Ⅰ、轴Ⅱ、轴Ⅲ的力矩。 23 各轴功率计算 式中， P 为电动机的额定功率， 分别为轴Ⅰ、轴Ⅱ、轴Ⅲ的功率。 第 5 章 齿轮减速器设计计算 高速级齿轮传动设计计算 24 (1)选择材料及确定许用应力 高速级传动比 ，高速轴转速 传动功率 ,采用软齿面。 如图 常用的齿轮材料及其力学性能可确定小齿轮和大齿轮的材料及接触疲劳极限和弯曲疲劳极限。 表 常用的齿轮材料及其力学性能 材料牌号 热处理方式 硬度 接触疲劳极限/ 弯曲疲劳极限 / 40MnB 调质 241~286HBS 680~760 580~610 ZG35SiMn 调质 241~269 HBS 590~640 500~520 小 齿 轮 用 40MnB 调 质 ， 齿 面 硬 度241~286HBS, ，大齿轮用 ZG35SiMn 调质，齿面硬度 241~269 HBS, , 根据表 最小安全系数 的参考值，可以确定小齿轮和大齿轮的最小安全系数。 表 最小安全系数 的参考值 使用要求 高可靠度（失效概率 =1/10000） 较高可靠度（失效率 =1/1000） 一般可靠度（失效率 =1/100） ， （ 2）按齿面接触强度设计 25 设齿轮按 8 级精度制造，由表 载荷系数 K,可以取得 K 值 表 载荷系数 K 原动机 工作机械的载荷特性 均匀 中等冲击 大的冲击 电动机 1~ ~ ~ 根据表格，可以取 K=。 表 齿宽系数： 表 齿宽系数 齿轮相对于轴承的位置 齿面硬度 软齿面 硬齿面 对称布置 ~ ~ 非对称布置 ~ ~ 悬臂布置 ~ ~ 根据表格，可以取 ，小齿轮上的转矩 表 弹性系数 灰铸铁 球墨铸铁 铸钢 锻钢 夹布胶木 锻钢 铸钢 —— —— 球墨铸铁 —— —— —— 灰铸铁 —— —— —— —— 根据表格 弹性系数 ，可以取 26 齿数 =35，则。 模数 齿宽取 表 标准模数系列 第一系列 1 2 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 第二系列 （ ） （ ） （ ） 7 9 11 14 18 22 28 根据表 可以取 m=, 实际的 中心距 (3)验算齿轮弯曲强度 齿形系数 27 (4)齿轮的圆周速度 选用 8 级精度是合宜的。 低速级齿轮传动设计计算运动和动力参数的确定 (1)选择材料及确定许用应力 低速级传动比 ，高速轴转速 传动功率 ,采用软齿面。 如图 常用的齿轮材料及其力学性能可确定小齿轮和大齿轮的材料及接触疲劳极限和弯曲疲劳极限。 小齿轮用 40MnB 调质，齿面硬度241~286HBS, ，大齿轮用 ZG35SiMn 调质，齿面硬度 241~269 HBS, , 根据表 最小安全系数 的参考值，可以确定小齿轮和大齿轮的最小安全系数。 ， 28 （ 2）按齿面接触强度设计 设齿轮按 8 级精度制造，由表 载荷系数 K,可以取得 K 值 根据表格，可以取 K=。 根据表格 ，可以取 ，小齿轮上的转矩 根据表格 ，可以取 齿数 =35，则。 模数 齿宽取 根据表 可以取 m=4mm, 实际的 29 , 中心距 (3)验算齿轮弯曲强度 齿形系数 (4)齿轮的圆周速度 选用 8 级精度是合宜的。 结论及运动简图 最后确定的高速级齿轮和低速级齿轮的参数为下表 表 齿轮的参数 模数m Z1 Z2 a/mm b1/mm b2/mm T(N*mm) v(m/s) 高速级齿轮 35 189 280 75 70 202011 30 低速级齿轮 4 35 147 364 125 120 1034368 根据的比例画出减速器内部齿轮的关系图，如下图 图 减速器内部齿轮的比例 第 6 章 带传动设计计算 带链传动的方案比较 现在要选取在电动机和减速器输入端进行传动的装置，有链传动和带传动两种方式，由于游梁式抽油机属于野外工作机型，因此。