目录
课程设计（论文）指导教师成绩评定表………………………………………ei矽钢片
2 攀枝花学院本科学生课程设计任务书…………………………………………3
第一章 游梁式抽油机基本参数的确定……….............................6 1.1曲柄摇杆机构杆长计算.......................................6 1.2 悬点载荷与配重计算.........…………….......................7
1.3 驴头尺寸计算.....………………….............................9
第二章 游梁式抽油机主要部件的设计….…………..................10
2.1 驴头的结构设计..............................................10
2.2 配重的结构设计..............................................10
2.3 连杆的结构设计..............................................11
2.4 曲柄的设计..................................................11
2.5 游梁的结构设计..............................................12
2.6 横梁的结构设计……………….....................................13
第三章 游梁式抽油机主要部件的计算………………................14
3.1 连杆设计....................................................14
3.2 驴头与游梁连接螺栓计算.....................................15
3.3 游梁心轴的强度计算.........................................17
3.4滑动轴承的强度计算..........................................19
3.5计算游梁与支座连接设计强度计算..............................20
3.6游梁的受力分析及强度计算....................................20
3.7、曲柄销疲劳强度校核、轴承选择和轴承的强度校核..............22
参考文献.......................................................23
设计小结.......................................................24
课程设计（论文）指导教师成绩评定表
题目名称 | |
评分项目 | 分值 | 得分 | 评价内涵 |
工作 表现 20% | 01 | 学习态度 | 6 | | 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。 |
02 | 科学实践、调研 | 7 | | 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。 |
03 | 课题工作量 | 7 | | 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。 |
能力 水平 35% | 04 | 综合运用知识的能力 | 10 | | 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。 |
05 | 应用文献的能力 | 5 | | 能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。 |
06 | 设计（实验）能力，方案的设计能力 | 5 | | 能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。 |
07 | 计算及计算机应用能力 | 5 | | 具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。 |
08 | 对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力） | 10 | | 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。 |
成果 质量 45% | 09 | 插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度 | 5 | | 符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。 |
10 | 设计说明书（论文）质量 | 30 | | 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。 |
11 | 创新 | 10 | | 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 |
成绩 | |
指导教师评语 | 指导教师签名： 年 月 日 |
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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 |
1)、设计原始数据 额定功率(kW) | 冲程(m) | 冲次(n/min ) | 游梁前臂长度(m) | 游梁后臂长度(m) | 额定扭矩MS(kN*m) | 游梁支撑中心到底座距离(m) | 曲柄转动轴心到底座直距离(m) | 曲柄平衡块数 | 曲柄偏置角(度) | 游梁支撑中心到曲柄转动轴心的水平距离(m) | 70 | 3 | 6 | 6 | 3.162 | 120 | 4 | 2 | 2 | 0 | 远距离遥控器2.5 | | | | | | | | | | | |
2)、要求： (1)完成传动系统与传动装置的设计计算(电机选择、带传动设计、减速器设计)； (2)完成曲柄摇杆机构的设计及曲柄平衡块、横梁、横梁轴的设计计算； (3)完成游梁与驴头的设计与计算； (4)完成支撑装置及支架的设计与计算。 3)、课程设计成果 (1)每人需绘总装配图一张或部装图三张； (2)每人需绘零件图二张； (3)编写设计说明书。 |
3、主要参考文献 [1]所学相关课程的教材 [2]《机械设计课程设计》 [3]《机械设计手册》 [4]《电动机手册》 [5]《游梁式抽油机设计计算》 |
4、课程设计工作进度计划 (1)准备阶段（2天） (2)设计计算阶段（3天） (3)绘制总装配图或部装图(4天） (4)绘零件图（3天） (5)编写设计说明书（3天） 说明 (1) 每组参数由两人完成； (2) 设计内容不可相同； (3) 两人需完成整个抽油机传动系统与传动装置的设计计算以及主要机械装置的设计 |
指导教师（签字） | | 日期 | 年 月 日 |
教研室意见： 年 月 日 |
学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日 |
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注：任务书由指导教师填写。
第一章 游梁式抽油机基本参数的确定
1.1曲柄摇杆机构杆长计算
游梁转角55度，游梁旋转极限位置与水平夹角27.5度。
驴头回转半径R，游梁前臂长L0曲柄长L1，连杆长L2，后臂长L3=1.92m,游梁回转中心高Y1=4m,曲柄回转中心高Y2=2m；游梁回转中心与曲柄回转中心水平距离X=2.5m, 游梁回转中心与曲柄回转中心距离L。
后梁冲程
根据规定曲柄为后梁冲程的一半，L1=0.9m
图1-1 执行机构原理简图
图1-2 游梁水平示意图
图1-3 游梁后臂上仰最大角示意图
由图示两位置状态
由冲程L0=3m
驴头半径
计算结果：
驴头半径 R=3.75m，连杆长度 L，曲柄长度 。
1.2 悬点载荷与配重计算
图1-4游梁后臂上仰最大角示意图
当游梁后臂上仰到最大是，配重mg平衡载荷；
此时曲柄和连杆共线，与水平夹角
后臂与连杆夹角
当曲柄处于左边水平时，即游梁空载则配重与输出转矩平衡:
T为减速器输出转矩，mg为配重重量，效率油品分析
矫形鞋
悬点载荷 图1-5曲柄处于水平
F=30kN
配重
mg=60kN
1.3 驴头尺寸计算
火花塞中心电极
驴头用来将游梁前端的往复圆弧运动变为抽油杆的垂直直线往复运动，为了保证在一定冲程长度下，将圆弧运动变为悬点的直线运动，驴头的圆弧面长度应为:
为驴头悬点的最大冲程。
由设计说明书知： =3m，取，则
驴头的最大转角为，，因此
计算结果:
第二章 游梁式抽油机主要部件的设计
2.1 驴头的结构设计
驴头的材料选厚为100mm耐磨板的45钢。其结构如图2-1所示：
图2-1驴头
2.2 配重的结构设计
根据石油天然气行业标准知，配重一般由铸铁制成，边缘圆弧状便于安装后的回转。因此配重的结构简单，因此我们选用配重的材料为HT150，由配重的质量和灰铸铁的密度计算出配重的体积，从而设计出的结构如图2-2所示：
图2-2配重
2.3 连杆的结构设计
每台抽油机有两根连杆，它是连接曲柄装置与横梁的杆件，是传递转矩的主要受力杆件。其主件可用管材，也可用其他型材如工字钢、槽钢等。但一般多用厚壁无缝钢管制成，在无缝钢管的两端没有上下接头，上下接头通过焊接与无缝钢管连接在一起。上接头通过横梁销轴与横梁连接在一起，下接头通过螺栓与轴承盒连接在一起，从而完成力矩的传递。
选用材料20钢的内径30mm、外径60mm水分子团的无缝钢管为主件，而上下接头均为QT700—2铸成。其结构如图2-3所示：
图2-3连杆
2.4 曲柄的设计
曲柄是传递减速器输出扭矩的主要部件，所以它必须具有一定的强度和传动可靠性。曲柄一般可用灰铸铁、球墨铸铁和铸钢制成。在曲柄平衡的抽油机上，两件曲柄共同承受的抽油机的全部载荷，因此要求曲柄有很高的载荷能力，同时为了调整方便和安全，曲柄上设有导轨、挡块、刻度线，可以根据抽油机工作条件调整平衡块位置，使抽油机保持平衡。在一系列要求下，用HT250制成大尺寸常规普通型曲柄，其结构如图2.4所示：
图2-4 曲柄
2.5 游梁的结构设计
游梁是抽油机的主要承载部件，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的刚度。由于此抽油机属于大、中型抽油机，因此游梁采用14号工子钢直接焊接成双腹板，其截面图如图2-5所示：
图2-5：游梁双腹板横截面形状图
设计的游梁结构如图2-6所示：
图2-6游梁
2.6 横梁的结构设计
横梁采用HT200铸造而成，其结构如图2-7所示：
图2-7横梁
第三章 游梁式抽油机主要部件的计算
3.1 连杆设计
抽油机的连杆连接曲柄装置与横梁。连杆为无缝钢管，材料40正火回火。连杆在抽油机工作时，承受拉力或压力。连杆在不同位置时，所受的力大小不同，根据示功图选悬点载荷最大位置时对连杆进行校核。此时抽油机的位置如图3-1所示:
3-1 抽油机结构示意图
连杆作用力，悬点载荷一根连杆截面积A，平衡块重mg此时
连杆的横截面积：取外D=40mm，壁厚6mm的无缝钢管。
许用应力：
式中：——安全系数
连杆：D=40mm，壁厚5mm的无缝钢管
连杆两端采用普通螺栓连接
单根连杆受最大拉力Tmax
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