连续油管作业车传动系统设计说明书

连续油管作业车课程设计地盘的选型与传动系统的设计

连续油管作业车课程设计 0

前言 (2)

设计任务： (2)

第一章 汽车底盘的选择及其性能核 (3)

1.1、 汽车底盘的选择 (3)

1.2、 汽车的动力性分析（最大驱动力、最大爬坡度、附着率） (4)

⑴、爬坡度的计算： (5)

⑵、附着率的计算： (5)

1.3、汽车的通过性（越野性） (5)

1.4、轴载分配计算 (6)

1.5、连续杆作业车的横向稳定性 (7)

第二章 动力传动系统的设计 (7)

一、 齿轮传动 (9)

锥齿轮主要参数计算 (10)

A V H K=K K K K =1 1.17 1.38 1.9αβ⨯⨯⨯ (11)

第二对齿轮计算 (14)

第三对齿轮计算 (18)

第四对齿轮计算 (22)

二、 轴的结构设计 (26)

（1）、确定轴的轴向尺寸 (27)

（2）、确定轴的径尺寸 (27)

（3）、轴的校核（取输入轴为研究对象） (28)

三、 滚动轴承及联轴器的选择 (32)

四、轴、轴承等的校核计算 (35)

1、轴的校核计算 (35)

2、轴承寿命校核计算 (36)

3、键连接强度的校核计算 (36)

五、轴承的润滑和密封 (36)

总结 (37)

附录： (39)

参考文献： (42)

专业综合设计是车辆工程专业课程教学的重要实践性教学环节。其目的是：在学生毕业前夕，综合运用在大学中学习的基本知识，通过对一种特种车辆的总体方案设计和局部结构设计、研制规划制定，初步掌握运载特种车辆设计的基本程序和设计方法，为毕业设计和毕业后的工作、学习打下基础。其意义为：通过模拟设计，系统的了解汽车设计的基本知识，达到贯穿学习知识，增加实践能力，提高信心，提前介入毕业设计和工作的目的，为同学们在工作中实现突破打下基础。

任务是完成一种典型石油特种车辆的总体设计工作，通过总体方案确定、整车性能分析、具体部件设计等环节，达到了解设计规律，掌握设计方法的目的。

设计任务：

按照上述要求，设计任务如下：

1）整车方案及布局设计

钢制连续抽油杆作业车方案设计、布局设计，进行方案评价与决策。

2）车载设备设计

包括：夹持系统的设计、绞车的选型与设计、天车及游车-大钩的选型与设计、井架的设计、靠近井口移动旋转与支撑平台系统的设

计等，绘制夹持系统、绞车、天车及游车-大钩、井架、靠近井口系统的装配图，编制计算说明书。

3) 底盘选型

按照车载设备初步设计的结果，进行底盘的选择。

4）动力传动系统设计

5）车载设备的布局设计及整车性能分析

完成车载设备的布局设计，进行车辆稳定性校核、整车性能分析，特别是：动力性能、轴载分布、通过性能、越野性能等性能的分析，加速性能、风载适应性（作业、行驶两种状态）等分析，整车性能的评价。

6）液压控制系统设计

完成液力控制动作的设计，完成液压控制系统图和主要部件的设计选择。

7）完成整车的总体设计

包括整车三维建模、设计说明书、运行使用说明书编制。

8）进行答辩，完成综合设计。

第一章汽车底盘的选择及其性能核

1.1、汽车底盘的选择

本次底盘选型采用二类汽车底盘，运行速度公路最高为80km/h，野外为30km/h，转弯半径不大于25米，最大爬坡度不小于36°，制

动距离不大于12米，道路倾斜稳定性不小于20°。车上永久载荷含井架、起升系统、液力马达、绞车、分动箱等。按照车载设备初步设计的结果，进行底盘的选择。

连续杆作业车一般应选用越野性能好,可在路况较差地区行走的货车底盘作为装载用,货车底盘按驱动动力可分为汽油机和柴油机驱动两种形式,考虑到柴油机具有压缩比高, 燃油消耗率低(比汽油机约低30 % ) ,燃油经济性好、转速比汽油机低(低50%以上)等特点,特别是连续杆作业车动力取用汽车动力时,多选用柴油车作为连续杆作业车。与作业有关的各部件一般都尽可能安装在汽车底盘上,考虑到制造、运输经济性及连续杆作业车的灵活性,汽车底盘选择一般以满足连续杆作业车各部件装载要求为宜,不易选的过大。这就要求在满足连续杆作业车操纵工作方便性的同时,车上各部件要合理布置,使得汽车各车轴受力及汽车的装载尺寸符合汽车行驶要求。我们所选的底盘型号为北奔3136B/8×6，采用柴油机作业，最高车速为80km/h，转弯半径为21m，满足底盘选择的要求。

1.2、汽车的动力性分析（最大驱动力、最大爬坡度、附着率）

汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶是由汽车受到的纵向外力决定的，所能达到的平均行驶速度。设计的连续油管车发动机功率360马力，发动机转速为 2200r/min, 车轮直径1.2米，车轮最大转速为80km/h,所选二类底盘质量为11.5吨，井架、游车、天车、大钩各为1.5吨，旋转移动系统总3.8吨，副车架0.6吨，绞车为

3.6吨。总车质量为28.5t。

由传动系统设计结果得：主减速器传动比i0=4.80；各档减速器传动比i=[12.68 8.46 6.26 4.64 3.38 2.50 1.85 1.37 1.00]

⑴、爬坡度的计算：

由公式Pe=T tq×n/9550 得出转矩 T tq=Pe×9550/n = 1148.6 N.m。取传动系的机械效率ηt =0.85，i g×i0=12.68×4.8=60.86。

所以车轮最大驱动力F t =T tq×i g×i0×ηt/r =116514 N。

滚动阻力F f =28.5×9.8×1000×0.02=5586 N。

空气阻力F W =C D×A×u a×u a/21.15=54.2 N。

由此得α =arcsin((F t-F f-F w)/G)=23.4°。

⑵、附着率的计算：

滚动阻力矩T f2 =F f×r=5586×0.6=3351.6 N.m。

车轮驱动力矩T t =F t×r=116514×0.6=69908 N.m。

驱动力切向反作用力F x2 =(T t-T f2)/r=10929 N。

驱动轮法向反作用力F Z2 = G =279.3 KN。

所以附着率Cψ2 =F X2/F Z2=0.397。

1.3、汽车的通过性（越野性）

汽车的通过性（越野性）是指它能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶等）的能力。根据设计本车所选的底盘可知当汽车满载时：

最小离地间隙h=402 mm。汽车满载、静止时，支承路面与汽车