常规游梁式抽油机传动系统设计

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1、东北石油大学工程训练研究报告课程机械设计基础题目常规游梁式抽油机传动系统设计院系机械科学与工程学院专业班级装备11-2班学生姓名邱平学生学号110403140207指导教师许冯平2013年6月18日目录东北石油大学工程训练任务书I第1章概述11.1抽油机的原理11.2抽油机的分类和特点11.3抽油机的改型发展2第2章常规游梁式抽油机传动方案设计32.1系统的组成和工作原理32.2系统的机构（运动）简图4第3章曲柄摇杆机构设计53.1设计参数分析与确定53.2按K设计曲柄摇杆机构63.3曲柄摇杆机构优化设计分析103.4结论和机构运动简图13第4章常规游梁式抽油机传动系统运动和动力参数

2、分析计算144.1传动比分配和电动机选择144.2各轴转速计算：164.3各轴扭矩计算：164.4各轴输出功率16第5章齿轮减速器设计计算175.1高速级齿轮传动设计计算175.2低速级齿轮传动设计计算19第6章带传动设计计算216.1带链传动的方案比较216.2带传动设计计算21第7章减速器轴设计计算247.1高速轴设计计算247.2中间轴设计计算267.3低速轴设计计算297.4轴的设计步骤32第8章轴承寿命计算358.1高速轴支撑轴承选型计算358.2中间轴支撑轴承选型计算358.3低速轴支撑轴承选型计算36第9章设计结论汇总389.1已知条件389.2结论38感想40参考文献

3、40东北石油大学工程训练成绩评价表41东北石油大学工程训练任务书课程机械设计基础题目常规游梁式抽油机传动系统设计专业装备11-2班姓名邱平学号110403140207主要内容、基本要求、主要参考资料等一、设计的目的1、综合利用所学的知识，培养解决生产实际问题的能力。2、掌握一般的机械传动系统设计方法和步骤。3、掌握基本机构一般的设计方法和步骤。4、熟悉和运用设计标准、规范及相关资料。培养独立解决问题的能力。二、机械设计的一般过程1、设计前的准备；2、总体方案设计；3、总体结构设计；4、零部件设计；5、联系厂家，生产样机，现场实验；6、根据实验，修改设计；7、编写设计说明书和使用说明书

4、8、鉴定三、课程设计题目1、功能抽油机是将原油从井下举升到地面的主要采油设备之一。常用的有杆抽油设备主要由三部分组成：一是地面驱动设备即抽油机；二是井下的抽油泵，它悬挂在油井油管的下端；三是抽油杆，它将地面设备的运动和动力传递给井下抽油泵。三部分之间的相互位置关系如图1所示。抽油机由电动机驱动，经减速传动系统和执行系统带动抽油杆及抽油泵柱塞作上下往复移动，从而实现将原油从井下举升到地面的目的。悬点载荷P、抽油杆冲程S和冲次n是抽油机工作的三个重要参数。悬点指执行系统与抽油杆的联结点，悬点载荷P（kN）指抽油机工作过程中作用于悬点的载荷；抽油杆冲程S（m）指抽油杆上下往复运动的最大位移

5、；冲次n（次/min）指单位时间内柱塞往复运动的次数。假设悬点载荷P的静力示功图如图2所示。在柱塞上冲程过程中，由于举升原油，作用于悬点的载荷为P1，它等于原油的重量加上抽油杆和柱塞自身的重量；在柱塞下冲程过程中，原油已释放，此时作用于悬点的载荷为P2，它就等于抽油杆和柱塞自身的重量。III四、原始数据及设计要求假设电动机作匀速转动，抽油杆（或执行系统）的运动周期为T。两种油井工况图1抽油机系统示意图图2静力示功图分别为：工况1：抽油杆上冲程的时间为8T/15，下冲程的时间为7T/15。工况2：抽油杆上冲程时间与下冲程时间相等。两种工况下抽油机的设计参数如表1所示。表1抽油机的设计参

6、数组号1234冲程S(m)1.41.61.82.0冲次n(次/min)5678悬点载荷P（kN）P1=40，P2=15P1=20，P2=5III五、设计任务1、根据任务要求，进行抽油机机械系统总体方案设计，确定减速传动系统、执行系统的组成，绘制系统方案示意图。2、根据设计参数和设计要求，采用优化算法进行执行系统（执行机构）的运动尺寸设计，优化目标为抽油杆上冲程悬点加速度为最小，并应使执行系统具有较好的传力性能。3、建立执行系统输入、输出（悬点）之间的位移、速度和加速度关系，并编程进行数值计算，绘制一个周期内悬点位移、速度和加速度线图（取抽油杆最低位置作为机构零位）。4、选择电动机型号

7、，分配减速传动系统中各级传动的传动比，并进行传动机构的工作能力设计计算。（注：选作完成齿轮减速器装配图设计）。5、编写研究报告一份。设计说明书应包括以下内容：1）功能分解；2）原始数据及计算；3）简述方案设计思路及讨论、改进；4）执行机构设计步骤或分析计算过程；5）传动系统设计计算；6）对所设计的结果分析讨论；7）感想与建议。III第1章概述1.1抽油机的原理抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”，通过加压的办法使石油出井。当抽油机上冲程时，油管弹