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 211

2

1==

∠θ

R C AC L AC 2sin 2

22

=∠

其中，由于032][=α，则：

02133775.242][=-=∠ψαA C C

002173917.148)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-+--=-（）

222

113232332'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"

332.36974

10231.481.044P d C mm n ≥==Ⅱ

3

32.26417

1.06 1.069843.421.894

P 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。因此，轴承代号为32007。 轴段2与齿轮配合，且便于安装d d >21，取其标准系列

40d mm =2

轴段3为定位轴肩，轴肩高度

取 2.5h mm =，则32240545d d h mm =+=+= 轴段4与齿轮配合，440d mm = 轴段5为轴承径，直径与1d 相同

2.各段轴的长度

轴段2的长度取决与轮毂宽度。轮毂宽度l=62mm ，取轴段2的长度略小于轮毂宽度260l mm =

轴段1的长度由轴承宽度，和实际位置尺寸确定：

1181010240l mm =+++=

轴段3为两轴间位置取3310l mm =∆=

轴段5的长度由轴承宽度，和实际位置尺寸确定：

4181010240l mm =+++=

轴段4的长度取决与轮毂宽度。轮毂宽度l=44mm ，取轴段4的长度略小于轮毂宽度442l mm =

35d mm =1

40d mm =2

345d mm =

440d mm = 35d mm =5

260l mm =

140l mm =

3310l mm =∆=

540l mm =

442l mm =

A 型普通平键 87b h ⨯=⨯

1

2 3 4

5