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常规型抽油机机械系统设计说明书.doc

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常规型抽油机机械系统设计说明书.doc

机械设计课程设计报告目录1.设计任务12.设计内容23.方案分析24.设计目标35.设计分析36.电机选择77.V带传动设计108.齿轮传动设计119.轴的结构设计1910.轴承寿命校核2111.心得与总结2512.附录26机械设计课程设计设计任务抽油机机械系统设计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。抽油机由电动机驱动,经减速传动系统和执行系统(将转动变换为往复移动)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。悬点执行系统与抽油杆的联结点悬点载荷PkN抽油机工作过程中作用于悬点的载荷抽油杆冲程Sm抽油杆上下往复运动的最大位移冲次n次/min单位时间内柱塞往复运动的次数悬点载荷P的静力示功图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。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。油井工况为上冲程时间下冲程时间冲程SM冲次N次/MIN悬点载荷PN8T/157T/151.314设计内容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,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。5.对抽油机机械系统进行结构设计,绘制装配图及关键零件工作图。6.编写机械设计课程设计报告。方案分析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。该系统的功率大,且总传动比大。减速传动系统方案很多,以齿轮减速器减速最为常见且设计简单,有时可以综合带传动的平稳传动特点来设计减速系统。在这里我选用带传动加上齿轮二级减速。执行系统方案设计输入连续单向转动输出往复移动输入、输出周期相同,输入转1圈的时间有急回。常见可行执行方案有很多种,我选用四连杆(常规)式抽油机机构。设计目标以上冲程悬点加速度为最小进行优化,即摇杆CD顺时针方向摆动过程中的α3max最小,由此确定a、b、c、d。

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