抽油机课程设计(DOC)
常规型抽油机课程设计

常规型抽油机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解常规型抽油机的基本结构及其工作原理,掌握相关术语和概念。
2. 学生能够描述常规型抽油机在能源开采中的应用及其在我国石油工业中的重要性。
3. 学生能够解释抽油机在不同工作状态下的能量转换和效率计算。
技能目标:1. 学生能够通过模型观察和图示分析,识别常规型抽油机的各个部件及其功能。
2. 学生能够运用物理知识,进行简单的能量转换和效率计算,解决实际问题。
3. 学生通过小组合作,设计并实施一个小型的抽油机实验,提升动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对石油工业和机械设备的学习兴趣,激发探索精神。
2. 增强学生的环保意识,理解能源开采与环境保护的关系。
3. 通过了解我国石油工业的发展,培养学生的国家自豪感和责任感。
课程性质:本课程为自然科学领域的实践活动,结合理论知识与实际操作,旨在提升学生的科学素养。
学生特点:考虑到学生所在年级,已具有一定的物理知识和实验能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生主动探究,强调知识的应用性和实际问题的解决能力。
通过分解目标为具体的学习成果,确保教学设计和评估的针对性和有效性。
二、教学内容1. 抽油机的基本结构:介绍常规型抽油机的组成部分,包括机架、减速箱、动力装置、泵体等,结合教材相关章节,通过图示和实物模型进行讲解。
2. 工作原理与能量转换:讲解抽油机如何将电能转换为机械能,进而实现泵送液体介质的过程,涉及物理学科中的力学和能量转换知识。
3. 抽油机在石油开采中的应用:分析常规型抽油机在石油开采中的作用,以及其在提高开采效率和降低成本方面的意义。
4. 效率计算与优化:引导学生运用物理学原理,进行抽油机效率的计算,探讨提高效率的方法和途径。
5. 实践活动:组织学生进行小组合作,设计并实施抽油机实验,观察不同参数对抽油效果的影响,培养实际操作能力和团队协作精神。
教学大纲安排:第一课时:抽油机的基本结构与工作原理介绍。
抽油机机械设计课程设计

抽油机机械设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解抽油机的基本工作原理及其机械结构设计的重要性;2. 掌握抽油机主要部件的设计方法,包括齿轮、曲柄连杆、泵筒等关键部件的参数计算与选型;3. 了解抽油机机械设计中的材料选择、强度计算和动力学分析的基本原则。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行抽油机零部件的二维和三维设计能力;2. 培养学生利用工程手册和资料进行机械设计参数查询和计算的能力;3. 提高学生分析机械结构问题、提出改进方案并进行论证的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发创新意识和探索精神;2. 增强学生的团队合作意识,培养在团队中沟通、协作解决问题的能力;3. 引导学生关注工程技术在实际生产中的应用,提高学生的社会责任感和工程伦理观念。
分析课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够准确描述抽油机的工作原理及主要部件功能;2. 学生能够独立完成抽油机关键部件的参数计算与设计;3. 学生能够运用CAD软件完成抽油机的三维模型设计;4. 学生能够通过小组合作,提出并论证抽油机结构优化方案;5. 学生能够树立正确的工程观念,认识到机械设计在国民经济发展中的重要作用。
二、教学内容1. 抽油机工作原理及结构特点:讲解抽油机的基本工作原理,分析其主要结构及功能,使学生了解抽油机各部件之间的关系。
- 教材章节:第一章 抽油机概述2. 抽油机主要部件设计方法:详细介绍齿轮、曲柄连杆、泵筒等关键部件的设计方法,包括参数计算和选型。
- 教材章节:第二章 抽油机主要部件设计3. 材料选择与强度计算:讲解抽油机设计中材料的选择原则,以及强度计算的基本方法。
- 教材章节:第三章 材料选择与强度计算4. 抽油机动力学分析:分析抽油机在运行过程中的动力学问题,介绍动力学分析方法。
- 教材章节:第四章 抽油机动力学分析5. CAD软件应用:教授学生如何运用CAD软件进行抽油机零部件的二维和三维设计。
机械课程设计---油田抽油机

机械原理机械设计课程设计计算说明书设计题目油田抽油机目录一、设计题目 (1)二、系统总体方案的确 (1)三、设计原始数据 (2)四、电动机的选择 (3)五、传动比的分配 (4)六、执行机构尺寸计算 (5)七、机构运动分析 (6)八、V带设计 (15)九、传动装置的运动和动力参数 (17)十、齿轮的传动计算 (18)十一、减速器机体的尺寸设计 (31)十二、轴的设计 (32)十三、键的选择及强度较核 (33)十四、轴承寿命计算及静强度 (35)十五、轴的强度较核 (37)十六、参考文献 (41)计算及说明主要结果一、设计题目:油田抽油机二、系统总体方案的确定:系统总体方案:电动机→传动系统→执行机构;初选三种传动方案,如下:(a)二级圆柱齿轮传动(b)为涡轮涡杆减速器(c)为二级圆柱圆锥减速器系统方案总体评价:(b)方案为整体布局最小,传动平稳,而且可以实现m c R 35604.1)2sin(sin ==ψθ,其中m c 5.1=; θsin 221R L C C =R L C AC L C C AC 2sin sin 21121==∠θR C AC L AC 2sin 222=∠其中,由于032][=α,则:02133775.242][=-=∠ψαA C C002173917.148)2][(180=-+-=∠ψαθC AC⎩⎨⎧==+==-1052667.11176882.121AC AC L a b L a b 解得:m a 1437893.0=,m b 2614775.1=;m b a c c b a d 410937.1]sin[)(2)(22=+-++=α七、 机构运动分析:1.数学模型 如图所示,取以A 点为原点、x 轴与AD 线一致的直角坐标系,标出向量和转角,由封闭向量多边形ABCD 可得1.35604R m =01224.33775C C A ∠=012148.73917AC C ∠=m a 1437893.0= m b 2614775.1=1.410937d m =122()()(/2)22122''"i i i AB BC BC l e l e l e ϕπϕπϕπϕϕϕ+++++33()(/2)233'"i i DC DC l e l e ϕπϕπϕϕ++=+实部和虚部分别相等可得22112222'cos 'cos "sin AB BC BC l l l ϕϕϕϕϕϕ++ 23333'cos "sin DC DC l l ϕϕϕϕ=+22112222'sin 'sin "cos AB BC BC l l l ϕϕϕϕϕϕ--+ 23333'sin "cos DC DC l l ϕϕϕϕ=-+解得2221122332332'cos()''cos()"sin AB BC DC DC l l l l ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-+--=-()222113232332'cos()'cos()'2"sin()AB BC DC BC l l l l ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-+--=-2.框图设计3.程序和计算结果Visual C++ 程序#include "stdio.h"332.3697410231.481.044P d C mm n ≥==Ⅱ332.264171.06 1.069843.421.894P d C mm n ≥=⨯=Ⅲ 中间轴各轴段设计:1.各段轴的直径轴段1为轴承径,其直径应符合轴承内径标准,且31.4d mm ≥Ⅱ,由此选定35d mm =1。
简易抽油机课程设计

简易抽油机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解简易抽油机的基本工作原理,掌握其结构组成及各部分功能。
2. 学生能够了解物理学中有关力、功和能量的基本概念,并运用这些概念分析抽油机的工作过程。
3. 学生掌握简易抽油机在实际应用中的优缺点,了解其在我国农业领域的应用现状。
技能目标:1. 学生能够通过观察、实验和动手制作,提高动手实践能力和问题解决能力。
2. 学生能够运用所学知识,分析并改进简易抽油机的设计,提高其工作效率。
3. 学生能够通过小组合作,提高沟通协作能力和团队意识。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物理学原理在生活中的应用产生兴趣,激发学习热情。
2. 增强学生对我国农业现代化进程中科技创新的认识,培养责任感。
3. 培养学生关注环境保护,认识到节能降耗的重要性。
本课程针对初中年级学生,结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点,注重理论联系实际,强调实践操作和合作学习。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,提高学生的综合素养。
二、教学内容1. 抽油机工作原理:讲解抽油机的基本工作原理,包括活塞、曲柄连杆机构、阀门等部分的作用,结合课本相关章节,让学生理解整个抽油过程。
2. 物理学基础知识:复习功、能量、力的概念,并分析抽油机中这些物理现象的应用,引用课本相关实例,加深学生理解。
3. 抽油机的结构组成:详细介绍抽油机的各个组成部分及其功能,结合教材图示,让学生对抽油机有直观的认识。
4. 抽油机的优缺点分析:分析简易抽油机的优点和存在的不足,对比现代化抽油设备,让学生了解技术进步的重要性。
5. 实践操作:安排学生进行抽油机的拆卸和组装,观察抽油过程,培养学生的动手能力和观察能力。
6. 设计改进:引导学生运用所学知识,针对简易抽油机的不足进行设计改进,提高其工作效率,培养学生的创新意识。
教学内容按照教学大纲逐步进行,结合课本章节内容,确保教学活动的科学性和系统性。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,提高学生对知识的理解和应用能力。
抽油机执行机构课程设计

抽油机执行机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解抽油机执行机构的基本结构、工作原理及功能;2. 掌握抽油机执行机构的主要部件名称、作用及相互关系;3. 了解抽油机执行机构在石油开采中的应用及意义。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析抽油机执行机构故障的能力;2. 提高学生实际操作抽油机执行机构进行简单维护和保养的技能;3. 培养学生团队合作能力,通过小组讨论、实践,解决抽油机执行机构相关问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对石油开采行业的兴趣和认识,增强学生的职业责任感;2. 培养学生严谨、务实的学习态度,树立正确的工程观念;3. 增强学生的环保意识,认识到抽油机执行机构在石油开采过程中对环境保护的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,旨在提高学生对抽油机执行机构的认识和应用能力。
学生特点:学生具备一定的物理、机械基础知识,对石油开采领域有一定了解,但实际操作经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性和主动性,培养其独立思考和解决问题的能力。
通过课程目标分解,确保学生达到预定的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 抽油机执行机构概述- 抽油机执行机构的基本概念- 抽油机执行机构的发展历程- 抽油机执行机构在石油开采中的应用2. 抽油机执行机构结构及工作原理- 主要部件名称、功能及相互关系- 抽油机执行机构的分类及特点- 抽油机执行机构的工作原理3. 抽油机执行机构操作与维护- 抽油机执行机构的操作流程- 常见故障分析与排除方法- 维护保养方法及注意事项4. 抽油机执行机构案例分析- 实际工程中的典型故障案例分析- 故障原因分析与解决方案讨论- 小组讨论,培养学生的实际操作能力5. 抽油机执行机构相关技术发展趋势- 现代抽油机执行机构的技术特点- 抽油机执行机构技术的发展趋势- 石油开采领域的技术创新与应用教学内容安排与进度:第一课时:抽油机执行机构概述第二课时:抽油机执行机构结构及工作原理第三课时:抽油机执行机构操作与维护第四课时:抽油机执行机构案例分析第五课时:抽油机执行机构相关技术发展趋势本教学内容依据课程目标,结合教材章节,注重理论与实践相结合,旨在培养学生的实际操作能力和创新意识。
链条式抽油机课程设计

链条式抽油机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解链条式抽油机的基本结构、工作原理及在实际应用中的重要性。
2. 学生能够描述链条式抽油机的主要部件及其功能,掌握相关术语。
3. 学生能够解释链条式抽油机在提高石油开采效率方面的作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析链条式抽油机的工作过程,并进行简单的故障排查。
2. 学生通过小组合作,设计一个简单的链条式抽油机模型,提高动手实践能力。
3. 学生能够运用计算工具,计算链条式抽油机的基本参数,为实际应用提供参考。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对石油工业及机械设备领域的兴趣,激发学习热情。
2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力。
3. 增强学生的环保意识,让他们认识到合理利用资源的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,旨在提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
学生特点:六年级学生具有较强的观察力、想象力和创造力,对新鲜事物充满好奇,但注意力集中时间有限,需要教师引导。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,培养他们的创新意识和实践能力。
通过分组合作、讨论、实践等形式,使学生在轻松愉快的氛围中学习。
教学过程中,注重关注每一个学生的成长,及时给予反馈和指导。
二、教学内容1. 引言:介绍石油开采的基本概念,引入链条式抽油机的重要性和应用。
教材章节:第一章 石油开采概述2. 理论知识:a. 链条式抽油机的基本结构及其功能b. 链条式抽油机的工作原理c. 链条式抽油机的技术参数及计算方法教材章节:第二章 链条式抽油机的基本结构与工作原理3. 实践操作:a. 链条式抽油机的拆装与组装演示b. 链条式抽油机模型的制作与调试c. 链条式抽油机故障排查与维修方法教材章节:第三章 链条式抽油机的实践操作4. 应用拓展:a. 链条式抽油机在石油开采中的应用案例b. 链条式抽油机的未来发展及其创新教材章节:第四章 链条式抽油机的应用与发展教学内容安排与进度:第一课时:引言及理论知识1第二课时:理论知识2第三课时:实践操作1第四课时:实践操作2第五课时:应用拓展在教学过程中,教师应根据学生的实际情况,适时调整教学进度,确保教学内容与学生的接受能力相匹配。
毕业设计悬梁式抽油机DOC

题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20 % 01 学习态度 6 遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学工作态度。
02 科学实践、调研7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。
03 课题工作量7 按期圆满完成规定的任务,工作量饱满。
能力水平35 % 04 综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题,能正确处理实验数据,能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。
05 应用文献的能力 5能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
06设计(实验)能力,方案的设计能力5能正确设计实验方案,独立进行装置安装、调试、操作等实验工作,数据正确、可靠;研究思路清晰、完整。
07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。
08对计算或实验结果的分析能力(综合分析能力、技术经济分析能力)10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。
成果质量45 % 09插图(或图纸)质量、篇幅、设计(论文)规范化程度5 符合本专业相关规范或规定要求;规范化符合本文件第五条要求。
10设计说明书(论文)质量30综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学。
11 创新10 对前人工作有改进或突破,或有独特见解。
成绩指导教师评语指导教师签名:年月日题目15 抽油机机械设计1、课程设计的目的本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,自学,查资料,独立实践的机会。
将本学期课本上的理论知识和实际有机的结合起来,锻炼学生实际分析问题和解决问题的能力,提高学生综合运用所学知识的能力,装配图、零件图的设计绘图能力。
2、课程设计的内容和要求1)、设计原始数据额定功率(kW ) 冲程(m)冲次(n/min )游梁前臂长度(m)游梁后臂长度(m)额定扭矩MS(kN*m)游梁支撑中心到底座距离(m)曲柄转动轴心到底座直距离(m)曲柄平衡块数曲柄偏置角(度)游梁支撑中心到曲柄转动轴心的水平距离(m)50 1.5,1.2,0.99 1.6 1.44 6.5 3.2 1.5 2 01.282)、要求:(1)完成曲柄摇杆机构的设计及曲柄平衡块、横梁、横梁轴的设计计算;(2)完成游梁与驴头的设计与计算;(3)完成支撑装置及支架的设计与计算。
游梁抽油机课程设计

游梁抽油机课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解游梁抽油机的基本结构、工作原理及其在石油开采中的应用;2. 掌握游梁抽油机的主要技术参数,如冲程、冲次、泵径等;3. 了解游梁抽油机的优缺点及在现代化油田开采中的地位。
技能目标:1. 培养学生运用物理知识分析游梁抽油机工作过程的能力;2. 提高学生运用数学知识计算游梁抽油机技术参数的能力;3. 培养学生通过查阅资料,了解游梁抽油机发展现状及趋势的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对石油工业及游梁抽油机的兴趣,激发学生探索石油开采技术的热情;2. 培养学生关注能源问题,认识到石油开采对国家能源安全的重要意义;3. 培养学生的团队合作精神,让学生在学习过程中学会交流、分享和互助。
课程性质:本课程为物理学科相关的工程技术课程,结合实际应用,强调理论知识与实践技能的结合。
学生特点:针对高中年级学生,具备一定的物理知识和数学基础,对实际应用有较高的兴趣。
教学要求:注重理论知识与实践操作相结合,提高学生的分析问题、解决问题的能力,同时关注学生的情感态度价值观的培养。
通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 游梁抽油机的基本结构:讲解游梁抽油机的各部件名称、功能及相互关系,结合教材相关章节,通过图示和实物模型进行教学。
2. 工作原理:阐述游梁抽油机如何将地下的石油抽到地面,涉及物理中的力学原理,如杠杆、滑轮等,结合教材内容进行讲解。
3. 技术参数计算:介绍冲程、冲次、泵径等参数的定义和计算方法,结合数学知识,指导学生进行实际计算。
4. 游梁抽油机的优缺点及发展趋势:分析游梁抽油机在现代化油田开采中的优缺点,以及目前的技术发展趋势,引导学生查阅相关资料,进行课堂讨论。
5. 教学大纲:(1)第一课时:游梁抽油机的基本结构及各部件功能;(2)第二课时:游梁抽油机的工作原理及力学原理;(3)第三课时:技术参数的定义和计算方法;(4)第四课时:游梁抽油机的优缺点及发展趋势。
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攀枝花学院学生课程设计题目:游梁式抽油机第二部分(驴头·游梁·横梁·支架·曲柄·连杆)学生姓名:学号:所在院(系):专业:班级:指导教师:职称:2013年月日攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目15 抽油机机械设计1、课程设计的目的本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,自学,查资料,独立实践的机会。
将本学期课本上的理论知识和实际有机的结合起来,锻炼学生实际分析问题和解决问题的能力,提高学生综合运用所学知识的能力,装配图、零件图的设计绘图能力。
2、课程设计的内容和要求目录第1章驴头 -------------------------------------------------------------4第2章游梁--------------------------------------------------------------6 第3章横梁 -------------------------------------------------------------9 第4章连杆装置 ---------------------------------------------------------12 第5章曲柄--------------------------------------------------------------15 第6章游梁心轴—————————————————————————————18 参考文献 ----------------------------------------------------------------22第1章驴头图 1.1 游梁抽油机工作原理图1.1 设计原始数据额定功率:70Kw冲次:6次/min冲程:2.1,2.5,3.0m1.2 主要参数悬点载荷:抽油机驴头悬点的实际载荷。
额定悬点载荷:抽油机正常工作允许的最大的悬点载荷。
光杆的最大冲程:调节抽油机的冲程调节机构使光杆获得的最大位移。
最高冲次:调节带传动的传动比最小时的冲次数。
减速器的扭矩:减速器输出轴允许的最大扭矩。
1.3 驴头的结构设计驴头是用来将游梁前端的往复圆弧运动变为抽油机的垂直往复运动。
为了保证在一定冲程长度下,将圆弧运动变为垂直运动,圆弧面长度应为:S狐=(1.2~1.3)Smax式中,Smax-----驴头悬点(挂抽油杆处)的最大冲程长度。
给定数据:最大冲程长度Smax=3.0m.=1.2Smax=1.2×3.0m=3.6m.取S弧游梁的摆角θ1设计为55º。
由摆角θ1和驴头的圆弧面长度S狐可求得弧面半径R。
S狐=θ1RR= S狐/θ1=3.6m/55º=3.75m.给定数据:游梁前臂长度L1=3m.驴头宽度L AB=R-L1=3.75m-3m=0.75m.驴头用厚为30mm的钢板焊接而成。
考虑到经济性,节约资源与成本,驴头上留有5个小孔,小孔的直径为90mm。
钢板的标准及名称GB/T3274---1988.碳素结构钢和低合金结构热扎厚钢板和钢带。
([7] P3--83,表3--1--37,常用钢板,钢带的标准摘要。
)为了便于驴头与游梁的链接,在驴头的腹部上下各焊接一块钢板。
板长300mm,高为200mm,宽为20mm。
每块钢板上均有4个螺栓孔。
如图1.2所示。
图1.2 驴头的结构两钢板间留有200mm的索道,在索道的上方焊接一个钢丝绳悬挂点,钢丝绳悬挂点选用的是低合金结构钢Q420([7] P3--21.表3--1--8,低合金钢的化学成分和力学性能。
)将低合金钢加工成直径为30mm,长度为200mm的外螺纹结构,再将其焊接在驴头的索道上。
1.4 悬点载荷G的计算由减速器部分计算得到减速器的输出扭矩T=50 KN.m。
TȠ=GRȠ------减速器输出端到驴头悬点的总效率。
R-------驴头的弧面半径。
查表1--1--3 常用零件的传递效率。
[8] P15得齿式联轴器传递效率Ƞ1=0.99滚动轴承传递效率Ƞ2=0.99滑动轴承传递效率Ƞ3=0.97销连接的传递效率Ƞ4=0.95总效率Ƞ=Ƞ12Ƞ22Ƞ3Ƞ42=0.992×0.992×0.97×0.95=0.84.悬点载荷G=TȠ/R=50KN.m×0.84÷3.0m=11.2KN.第2章游梁游梁是抽油机主要承载部件,承担着抽油机的全部工作载荷,因此必须要有足够的强度和一定刚度。
游梁由前臂和后臂组成。
前臂长3m,后臂长2.4m。
前臂与驴头相连,后臂通过横梁与连杆相连,中间部分通过滚动轴承与支架相连。
中部有四个长孔,固定在游梁支承上,靠四个调整螺栓对游梁进行微调,使驴头悬点对准井口中心。
为了保证游梁的刚度强度,游梁用两工字钢焊接而成,横截面如图2.1所示。
图2.1 游梁的截面示意图2.1 平衡重重力G1的计算由于平衡重是用来平衡悬点载荷的,所以平衡重对与平衡重等高的支架中线的力矩等于悬点载荷对支架轴的力矩,即G1L2=(G+G0)L1G1-------平衡重的重力L2---------后臂梁长G0--------驴头重力(G=11KN)L2------前臂梁重力G1=8.83KN2.2 游梁的受力分析当抽油机未工作时,游梁处于平衡位置。
即游梁前臂端,后臂端对支架轴的力矩相等。
设后臂端受力为F1,支架受力为F2则GL1=F1L2F1=GL1/L2=11.2KN.m×3.0m÷2.4m=14.0KNF2=G+F1=11.2KN+14.0KN=25.2KN如图2.2所示,做出游梁受力的剪力图和弯矩图。
图2.2得出游梁的最大的剪力为11KN,最大弯矩为14.6KN.m。
游梁所受的最大弯曲正应力σmax=Mmax/Wz ([11] P169,公式6--4)Mmax------最大弯矩Wz--------抗弯截面系数σmax=Fmax/A ( [11] P20 公式2--1)Fmax-----最大力A-------游梁横截面面积。
所以,Mmax/Fmax=W/A=14.6KN.m/11KN=1.3查表3--1--54 热轧工字钢([7], P3--114) 得工字钢的型号为40C高度h=400mm腿宽度b=146mm腰厚度d=14.5mm平均腿厚度t=16.5mm内圆弧半径r=12.5mm腿端圆弧半径r1=6.3mm 如图2.3所示。
图2.4在游梁的前臂端上下对称焊接如图2.3所示的钢板,用来与驴头腹部钢板螺纹连接。
图2.5在支架轴处用如图2.4所示的A型耳板。
([9] P22 耳板结构图)图 2.6 查表1.24 耳板结构尺寸([9] ,P23 ) 支架轴的耳板材料为Q345第三章横梁3.1横梁的受力分析受力分析图如图3.1所示图3.1弯矩图如图3.2所示图3.2根据公式G0L1=L2F计算得到F=13.75KN根据《材料力学》公式的W Z=bh²/6A=bhWz------抗弯截面系数查表得横梁的抗弯截面系数Wz=1.85x104 m3横梁所受的最大弯曲正应力σmax=Mmax/Wzσmax=Fmax/Aσmax-----最大弯曲正应力Mmax/Fmax=W/AA----横梁横截面积可取L=1.8mA=15360mm²材料用Q235横梁的结构图如图3.3所示图3.33.2横梁心轴的设计横梁心轴是用来连接游梁后臂耳板与横梁,只受弯矩,不受扭矩。
其结构如图3.4所示。
图3.4查表B.8横梁心轴的配合尺寸D=64mm d=40mmL=144mm L1=38mm L2=68mm横梁心轴的受力分析如图3.5所示图3.5 F=F1+F2F=G1=8.83KN弯矩图如图3.6所示根据《材料力学》公式的WZ=πd3/32Wz------抗弯截面系数104 m3查表得横梁的抗弯截面系数Wz=1.66x轴所受的最大弯曲正应力σmax=Mmax/Wzσmax=Fmax/Aσmax-----最大弯曲正应力Mmax/Fmax=W/AA----轴横截面积πR²=AR可取32mm3.3 横梁心轴轴承的选用考虑到轴承所受载荷基本为径向,且受力较大。
查《机械设计手册》选用60000型深沟球轴承,代号为61810.其基本尺寸为D=65mm, d=50mm,B=7mm.3.4 深沟球轴承的寿命计算根据《机械设计》公式ε)(p c n 60106h =L根据冲次数为6n/min 所以n=0.9r/min 取ε=3 C=4.415KN Lh=36000h3.5 轴承的润滑根据轴承的工作条件 采用油脂润滑。
第四章 连杆4.1由于抽油机对称分布,连杆,曲柄,平衡块的数量均为2个。
连杆装置:由无缝钢管和上、下接头组焊而成的连杆,连杆销,曲柄销及曲柄销轴承座组成。
上端靠连杆销与横梁连结,下锥面配合有螺栓与轴承座相连,曲柄销用左右旋紧螺母紧固在曲柄上,曲柄销螺母可根据需要配备三棱梅花螺母。
曲柄装置:两个曲柄装置对称的固装在减速器的从动轴上,曲柄上有若干个直径相同的曲柄销孔,将曲柄销 紧固在不同的曲柄销孔里,既可得到不同冲程长度。
曲柄装配有齿条,用来调节平衡块在曲柄上的位置。
4.2 计算连杆,曲柄的长度在图1中,后臂,连杆,曲柄,曲柄转动轴心到支架轴心的距离组合成,四连杆,其中后臂为摇杆,其摆角为55º,因为此曲柄连杆为对称循环结构,所以后臂端头处于极限位置时,端头到平衡位置的距离为曲柄长度L 3=sin27.5ºL 2=1.1m支架轴心和曲柄转动轴心到底座的距离分别为h 1, h 2.高度差h=0m.由勾股定理求的连杆长度m1.101.1h 22234=+=+L L4·3连杆的结构设计连杆上端,下端连接结构如图4.1所示。
图4.14·4连杆上销轴的设计连杆上端与游梁两端的耳板用连杆上销轴连接。
连杆上销轴如图4.2所示。
其中D的公差按m7选用([12] P38)图4.2D=30mm ,L=110mm4·5连杆的应力分析与强度校核抽油机的连杆连接曲柄装置与横梁。
通常连杆为无缝钢管,连杆在抽油机工作时,承受拉力或压力。
连杆在不同位置时,所受的力大小不同,根据示功图选悬点载荷最大位置时对连杆进行校核。
此时抽油机的位置如下图所示:图4.3抽油机结构示意图曲柄销处的作用切线T ,连杆作用力连P ,曲柄平衡重折合力曲G ,曲柄平衡质量造成的离心力g r G /2⋅=ω曲,游梁上作用力有悬点载荷P ,连杆作用力连P ,游梁支点O '的反作用力g R ()y x R R ,以及游梁重G 。
根据游梁支点—的力矩平衡式:βsin ⋅⋅=⋅C P A P 连P C AP ⋅⋅=⇒βsin 连4-1引入结构不平衡重,则有:其中KN P m C m A 800.20.3===,,式中关于β的计算:()φθ--+=cos 222KR R K J 4-2代入 60=θ, 14218.34=φ,则m J 04236.3=。