【《某抽油机方案选择及机构设计分析案例》2000字】

某抽油机方案选择及机构设计分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u21131某抽油机方案选择及机构设计分析案例 1199481.1方案选择 1112121.2主要机构设计 2121751.3MATLAB软件介绍 4255521.4悬点位移、速度、加速度曲线图 51.1方案选择图3-1三种方案正如上图所展示的那样，笔者设计了三种方案进行比较选择，从左到右依次为连杆机构，凸轮机构以及曲柄摇杆机构。在从左至右第一幅图中，我们将连杆机构用作致动器，垂直杆由曲柄驱动上下移动。优点：摩擦小，无独有偶，两个运动副的接触表面是弧形且平坦的，显而易见制造不费吹灰之力并且制造精度肯定能够大幅度提高。并且通过计算，可以看出该机构的自由度和原始电动机的数量是相同的，并且该机构具有一定的相对运动。但是其缺点也很明显，其低对存在间隙，大量低对会由于运动而导致较大的错误。它的设计较重，很难精确地执行复杂的运动定律，稳定性差。该机构包括许多杆和组件，并且机械效率不断降低。[]在从左至右第二幅图中，我们将使用凸轮旋转时连杆向上和向下旋转，以满足原始设计要求时的位移差。导体与凸轮成点或线性接触。可以与每个凸轮轮廓保持接触并执行各种运动。但是，该尖端通常用于动力传递很少的慢速机构。但是，凸轮机构易于携带且嘈杂。速度大的轮的设计繁琐，加工规定严苛。它的好处是结构不复杂，不松散，设计实用，应用广泛，可以完成设计师期望的任何运动。计算依据为机构的自由度和原始运动部件的数量均等于1，并且机构具有一定的相对运动。美中不足的是点和线的接触点易于运输且噪音大，高速凸轮设计较重，凸轮轮廓加工比较麻烦。[]在从左至右第三幅图中曲柄连接到电机以驱动连杆，以使动臂的端力沿切线移动，以进行重复的上下运动。而且它的机械效率比前两个图更高，并且该机构也有一些相对运动。这种方案的优点是结构简单，成对连接少，表面接触压力低，负载能力大，润滑性好，磨损少，易于制造。不尽人意的是连杆机构必须从连杆上传动，因为传动距离比较长，误差容易累积，导致机械效率降低，与高速运动不匹配。[10]1.2主要机构设计图3-2基本的运动分析图3-3机构分析执行机构的定义是使用液体，气体，电力或其他能源，并通过电动机，气缸或其他装置将其转换为动力。因此，使用了一个四连杆驱动器，图3-2可以清晰明了的看出点指示悬挂点的方位，杆很明显输入端与输出端比翼双飞，缠缠绵绵。就绕着顺时针相反的方向转。表示输入端相反的位置，表示稳定不动的位置，为悬挂杆的距离，一般来说喜欢取。走过的距离等于转过的角度与的大累积。[]安于当下，是与安然。这种确定的稳定固然给人舒适、踏实的感觉，让人对前方的道路有信心、有底气。但作为青年的我们，不应当佛系，理当到中流击水，浪遏飞舟。从确定性中挖掘不确定性，从不确定性中见确定性。更应该全方位多角度分析。在第一种情况下，吸盘杆的向上运动的时间等于向下运动的时间，即向上运动的角度与向下运动的角度相同θ=0°即。在图3-3中，为了便于分析，将机构变换到图中所示的位置，c1,c2位置分别表示悬点的最高和最低位置。行程,从图中可以看出以下关系：，Υmin=取和b为设计变量，根据工程需求，可知∈[min，max]=[45，55°],b∈[bmin，bmax]=[1.1c,1.6c]所以Υmin∈[62.5°，67.5°]由此可得到始终满足最小传动角Υmin≥40°的要求。由设计要求可以得到，在周期相等的情况下，四杆机构是Ⅲ型曲柄摇杆机构，所以可得到优化计算：①取和，计算，得曲柄摇杆机构各构件尺寸；②判断最小传动角；③将吸盘杆的最低位置作为机械装置的零位置：曲轴角β=0，悬架点S=0的位移，启动时确定倾斜臂角，角速度和加速度角α3曲柄旋转一定角度（取决于循环的步长0.5°的计算）；④找出上冲程过程中的最大值α3max。悬点加速度在攀爬过程中发现悬架点的最大加速度，最后找到所有最大加速度中的最小加速度，并找到与机械装置的最佳尺寸相对应的最大加速度。这就是优化。如图3-5所示。图3-4铰链四杆机构矢量图图3-5优化设计上图机械的向量方程为,数学公式加工如下：角通过轴的反向相反顺时针相反方向为起点。按数学公式辅助得使实数部分和虚数部分相等，即，消去得，其中，，利用公式得3=2arctan（当A≠C时）；3=2arctan(A=C时）经过计算可得2=arctan将公式对时间求导数得，将重复的部分消掉取发挥真正的作用部分无独有偶，将重复的部分消掉得将公式对时间求导数得将重复的部分消掉，取真正发挥作用的部分得。悬挂点路程的公式为运动的快慢为运动速率变化的快慢为。然后利用进行编程计算和画图，具体程序如下。当前结果是最小值=1.2m/s,a=0.51m,b=2.11m,c=1.30m,d=2.44m最终结果为速度=0.8m/s。第二种工况用相同的方法。1.3MATLAB软件介绍MATLAB是具有高级的矩阵处理和画画功能的软件。它被高频率地用于研究和工程的大部分领域。在科学研究和工程应用中，经常需要进行大规模的数学运算，包括矩阵运算。一般来说，这些计算较为艰难用手计算得准确且迅速地执行，并且有必要使用计算机来准备适当的程序以进行近似计算。MATLAB驻留在集成环境中。在这种熏陶下期待运算的问题的语言形式与数学形式一模一样，不分彼此