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　　游梁式抽油机第二部分（驴头，游梁，横梁，曲柄，支架）（含全套CAD图纸）.doc

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　　买文档后送图纸， 攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目： 游梁式抽油机第二部分 （驴头，游梁，横梁，曲柄，支架） 学生姓名： 学号： 所在院(系)： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 指 导 教 师： 职称： 2013年 1 月 14 日 攀枝花学院教务处制 目 录 1设计任务书 1 1.1设计内容 1 2总体方案的设计 3 2.1抽油机设计原理的确定 3 2.2杆长尺寸的设计计算 4 2.3平衡方式的确定 5 2.4安装尺寸与机构相关参数 5 3游梁抽油机悬点载荷的计算 5 3.1游梁式抽油机悬点载荷计算 6 4主要部件的设计 6 4.1驴头 6 4.2游梁 7 4.3曲柄 9 4.4连杆 10 5 连接处设计………………………………………………………………………………………………..12 5.1驴头与游梁的连接 12 5.2游梁与支架的连接………………………………………………………………………………………12 5.3横梁与游梁的连接………………………………………………………………………………………13 5.4曲柄与配重的连接………………………………………………………………………………………15 参考文献 16 致谢 17 1 设计任务书 1.1 设计内容 完成抽油机中游梁、曲柄连杆尺寸的确定，并画出与之匹配的零件图和装配图 2 总体方案的设计 2.1抽油机设计原理的确定 游梁式抽油机是有杆抽油系统的地面驱动装置，它由动力机、减速器、机架和连杆机构等部分组成。减速器将动力机的高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋转运动;曲柄轴的低速旋转圆周运动由连杆机构变为驴头悬绳器的上下往复直线运动，从而带动抽油泵进行抽油工作。游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种，基本结构如图所示： 图1 常规游梁式抽油机基本机构图 1—刹车装置2一电动机3一减速器皮带轮4一减速器5一动力输入轴6一中间轴7一输出轴8一曲柄9一曲柄销10一支架11一曲柄平衡块12一连杆13一横梁轴14一横梁15一游梁平衡块16一游梁17一支架轴18一驴头19一悬绳器20一底座 设前梁长为A，后梁长为C，连杆长为P，曲柄半径为R ，冲程为S 1，确定驴头弧长 =1.2S =4.8 2，确定驴头摆角 3，设计四杆 图2-2-2 已知FB=FC=3M P=3.097m R=0552m =4.8m 2.3平衡方式的确定 目前，国内外采用的机械平衡方式主要有：曲柄平衡、游梁平衡和复合平衡。由于本抽油机是短冲程、变冲次的工况要求，所以采用曲柄平衡。而曲柄平衡较游梁平衡来说，调整更加方便。 2.4安装尺寸与机构相关参数 游梁支撑到底座的高度4-6m （2）执行机构的行程速度比系数1.2 （3）曲柄半径：0.5~1.2m 3游梁式抽油机悬点载荷计算 3.1游梁式抽油机悬点载荷计算 悬点静载荷的计算 图 3-1-1 有例外一组同学得出的数据电机最后的输出转矩T=7.3KN.m 设各处的输出效率为0.93 则有： Tx0.93x0.93x0.93x0.93=Fmax. R驴头 可以得出最大悬点载荷 Fmax.=5.4KN 4主要部件的设计 4.1驴头的设计 驴头用来将游梁前端的往复圆弧运动变为抽油杆的垂直直线往复运动 驴头材料的选择： 由经验选取钢板作为驴头的材料 连接方式为两块钢板焊而成 单块钢板厚度t取30mm 由《机械设计手册。常用工程材料。单行本》选择GB/不锈钢复合钢板和钢带（热轧） 同时可以得到钢板每平方米面积理论重量316Kg 由前面的已知数据可以算出驴头的大约重量，计算步骤如下： 所以重量为G 驴头=m.g = x316xg =4.8x316x9.8=3143.84N 由手册查阅的经验值无需验证。 4.2游梁的设计 游梁是常规抽油机的重要承载构件。常规游梁是由一块工字钢或者两块工字钢焊接而成，也或者用两块槽钢背靠背焊接而成，在这里我选择了用两块工字钢焊接而成。 在游梁上作用力有悬点载荷，连杆作用力，游梁支点的反作用力，以及游梁重量。游梁的选材： 选用25a钢，数据如下： 型号 尺寸 表面积 理论重量 Ix Wx ix 25a h b d t r r 1 49.541 38.105Kg/m 5020 1002 10.2 250 116 8.0 13.0 10 5.0 查表知道： δb=450MPa 取安全系数为3 则[δ]=δb /3 =450/3 =150 MPa [τ]= [δ]/2 =150/2 =75 MPa M=(Fmax+G).A=（4+10.52）x=53.217KN.m M/2=26.609 KN.m 所以δmax=M/ 2Wx=/0.000402=66.19MPa 即是说δmax《[δ]单个工字钢重量：G1=mg=38.105x6.69x9.8=2.55KN 那么两块为：5.1KN 附： 工字钢 h=500mm，b=200mm，t=20mm，d=20mm 图 4-2-1 工字钢截面图 4.3游梁支承轴 轴的主要功能是支承旋转零件、传递力矩、力和运动。本设计的游梁支承轴主要功能是支承旋转零件。轴的主要材料是经过轧制或锻造而成的优质中碳钢和合金钢。其中最常用的是经调质处理的45号钢；不重要的或受力较小的轴，也可用Q235—A制造。对于受载较大的轴的尺寸和重量受到限制，或需要提高轴颈的耐磨性以及处于高温、低温、腐蚀等条件下工作的轴，可采用合金钢，所以只为了提高轴的刚度而选用合金钢是不经济的。球墨铸铁和一些高强度铸铁，由于它们铸造性能好，减振性能也好，应力集中敏感性能，适应于制造外形复杂的轴，如曲轴、凸轮等。为了提高轴的强度和耐磨性，可对轴进行热处理或化学处理，以及表面强化处理等。本设计中的游梁支承轴选用45号钢，调质处理，HBS为217～255。 图4-3-1 游梁支承的轴的示意图 轴的强度计算： 轴的结构：如图所示（轴的尺寸、各处配合、表面粗糙度均标注在上

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