1、 工程训练研究报告 2012 年 6 月 18 日 课 程 机械设计基础 题 目 常规游梁式抽油机传动系统设计 院 系 机械科学与工程学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 目 录 任务书任务书 第第 1 1 章章 概述概述. 1 1.1 抽油机的特点 . 1 1.2 抽油机分类 . 1 1.3 抽油机的发展趋势 . 2 第第 2 2 章章 常规游梁式抽油机传常规游梁式抽油机传动方案设计动方案设计 3 2.1 抽油机系统的组成. 3 2.2 抽油机工作原理. 3 2.2 系统的机构（运动）简图. 4 第第 3 3 章章 曲柄摇杆机构设计曲柄摇杆机构设计 4 3.1 设计参数分析与确定 .
2、 4 3.2 按 K 设计曲柄摇杆机构 5 3.3 曲柄摇杆机构优化设计分析 6 3.4 结论和机构运动简图 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 第第 4 4 章章 常规游梁式抽油机传动系统运动和动力参数分析计算常规游梁式抽油机传动系统运动和动力参数分析计算 8 4.1 传动比分配和电动机选择 8 4.2 各轴转速计算 . 10 4.3 各轴扭矩计算 10 4.4 各轴功率计算 10 第第 5 5 章章 齿轮减速器设计计算齿轮减速器设计计算 . 11 5.1 高速级齿轮传动设计计算 . 11 5.2 低速级齿轮传动设计计算 . 12 5.3 结论及运动简图 14 第第 6 6 章章 带传动
3、设计计算带传动设计计算 . 14 6.1 带链传动的方案比较 . 14 6.2 带传动设计计算 . 15 6.3 结论及运动简图 16 第第 7 7 章章 轴系部件设计计轴系部件设计计算算 . 16 7.1 各轴初算轴径 . 16 7.2 轴的结构设计 . 17 7.3 滚动轴承寿命验算 18 7.4 轴的强度和刚度验算 22 第第 8 8 章章 连接件的选择和计算连接件的选择和计算 . 26 8.1 齿轮连接平键的选择与计算 . 26 8.2 带轮连接平键的选择与计算 . 27 8.3 螺纹连接件的选择 28 第第 9 9 章章 设计结论汇总设计结论汇总 . 29 总结总结. 31 参参 考
4、考 书书 目目 31 东北石油大学工程训练任务书 课程 机械设计基础 题目 常规游梁式抽油机传动系统设计 专业 姓名 学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 一、设计的目的一、设计的目的 1、综合利用所学的知识，培养解决生产实际问题的能力。 2、掌握一般的机械传动系统设计方法和步骤。 3、掌握基本机构一般的设计方法和步骤。 4、熟悉和运用设计标准、规范及相关资料。培养独立解决问题的能力。 二、机械设计的一般过程二、机械设计的一般过程 1、设计前的准备；2、总体方案设计；3、总体结构设计；4、零部件设计； 5、联系厂家，生产样机，现场实验；6、根据实验，修改设计；7、编写设计说 明书和使用说明
5、书 8、鉴定 三、课程设计题目三、课程设计题目 1、功能 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 备主要由三部分组成：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。 三部分之间的相互位置关系如图 1 所示。 抽油机由电动机驱动， 经减速传动系统和执行系统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。 悬点载荷 P、抽油杆冲程 S 和冲次 n 是抽油机工作的三个重要参数。悬点指 执行系统与抽油杆的联结点，悬点载荷 P（kN）指抽油机工作过程中作用于悬点
6、的载荷；抽油杆冲程 S（m）指抽油杆上下往复运动的最大位移；冲次 n（次/min） 指单位时间内柱塞往复运动的次数。 假设悬点载荷 P 的静力示功图如图 2 所示。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。 四、原始数据及设计要求四、原始数据及设计要求 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。两种油 井工况 图 1 抽油机系统示意图 图 2 静力示功图 分别为： 工况工况 1 1：抽油杆上冲程的时间为 8T/15，下冲程的时间为 7T/15。 工况工况 2 2：抽油杆上
