抽油机课程设计(DOC)

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：2.1,2.5,3.0m

1.2 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=θ1R

R= 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=GR

Ƞ------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)L1

G1-------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=8.83KN

2.2 游梁的受力分析