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機(jī)械綜合課程設(shè)計(jì),第一部分機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容,第二部分常規(guī)型游梁抽油機(jī)簡介,第三部分機(jī)械綜合課程設(shè)計(jì)——常規(guī)型游梁抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì),第一部分機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容,機(jī)械設(shè)計(jì)一般過程,機(jī)械系統(tǒng)是機(jī)械的重要組成部分，是機(jī)械的主體。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中極其重要的一環(huán)，影響機(jī)械性能、質(zhì)量、制造成本、維護(hù)費(fèi)用等。,確定機(jī)械的工作原理及工藝動(dòng)作，選定機(jī)械執(zhí)行部分的型式及其運(yùn)動(dòng)參數(shù)；選擇與之匹配的原動(dòng)機(jī)類型及運(yùn)動(dòng)參數(shù)；設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)把前兩者聯(lián)系起來，使各執(zhí)行部分能在原動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工藝動(dòng)作，完成總功能。,我們的任務(wù)就是進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)兩部分,,第二部分常規(guī)型游梁抽油機(jī)簡介,抽油機(jī)的類型,按照抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理分為：游梁式抽油機(jī)無游梁式抽油機(jī),,抽油機(jī)工作原理抽油機(jī)是將原油從井下舉升到地面的主要采油設(shè)備之一。由三部分組成：一是地面驅(qū)動(dòng)設(shè)備即抽油機(jī)；二是井下的抽油泵，懸掛在油井油管的下端；三是抽油桿柱，將地面設(shè)備的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給井下抽油泵。,,抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的具體組成應(yīng)是怎樣的？,,反映游梁抽油機(jī)工作能力的基本參數(shù)1、懸點(diǎn)載荷F(kN)：抽油機(jī)工作過程中作用于懸點(diǎn)的載荷；5-8KN到150-280KN2、抽油桿沖程S(m)：抽油機(jī)所能提供的抽油桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的最大位移；0.3-10m，一般6m以下3、沖次n(次/min)：單位時(shí)間內(nèi)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。2-4r/min到20r/min,懸點(diǎn)：執(zhí)行系統(tǒng)與抽油桿的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，是載荷作用點(diǎn),,一、課程設(shè)計(jì)的目的,此設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)在學(xué)習(xí)“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計(jì)”后進(jìn)行的一次較全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，其目的是：,1.鞏固所學(xué)理論知識(shí)，并應(yīng)用于解決實(shí)際工程問題；2.建立機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)體系，掌握運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的過程和方法；3.進(jìn)行計(jì)算、繪圖、正確應(yīng)用設(shè)計(jì)資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力訓(xùn)練。,概述,第三部分常規(guī)型游梁抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì),二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容,該設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分內(nèi)容：第一部分（機(jī)械原理部分）：執(zhí)行部分設(shè)計(jì)（約1周）重點(diǎn)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第二部分（機(jī)械設(shè)計(jì)部分）：減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)（約3周）重點(diǎn)：減速器設(shè)計(jì),概述,2.減速器裝配圖一張(0號(hào)圖紙);3.重要零件圖兩張(軸、齒輪等);4.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份(≥30頁)。,,1.1號(hào)圖1張：包括工作執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖、位移圖、速度圖、加速度圖,三、完成后上交的材料,四、課程設(shè)計(jì)的考核及要求,課程設(shè)計(jì)考核及要求如下：,1.考勤時(shí)間：8:30~11:30；14:30~17:002.繪圖質(zhì)量（各種繪圖）3.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書質(zhì)量4.回答問題情況,概述,五、設(shè)計(jì)室教室安排,六、參考資料,1、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》（西華大學(xué)機(jī)械學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部編）12月16日中午13:30-14:00,4c-2012、《機(jī)械原理》（孫桓主編，高等教育出版社）3、《機(jī)械設(shè)計(jì)》（王進(jìn)戈主編，重慶大學(xué)出版社）,黃老師：5B401、406、407陳老師：6C309、330、409梁老師：6C406、407、408,常規(guī)型游梁抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì),第一章執(zhí)行部分設(shè)計(jì)第二章減速裝置部分設(shè)計(jì)第三章零件圖測繪第四章計(jì)算說明書,第一章執(zhí)行部分設(shè)計(jì),選用平面四桿機(jī)構(gòu),抽油機(jī)由原動(dòng)機(jī)經(jīng)減速傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)以及與搖桿固聯(lián)為一體的圓弧狀驢頭和懸繩帶動(dòng)抽油桿柱做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。,當(dāng)驢頭下行時(shí)曲柄平衡塊儲(chǔ)存能量，上行時(shí)釋放能量，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性，起著驢頭上下運(yùn)動(dòng)負(fù)荷平衡的作用,抽油機(jī)工作時(shí)，由懸點(diǎn)載荷及平衡重在曲柄軸(減速箱輸出軸)上造成的扭矩與電動(dòng)機(jī)輸給曲柄的扭矩相平衡。,電動(dòng)機(jī)2經(jīng)帶傳動(dòng)3和減速箱4，將動(dòng)力傳遞給曲柄8，曲柄8繞減速箱輸出軸7軸心作勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿12帶動(dòng)游梁16（搖桿）繞支架軸17軸心作往復(fù)擺動(dòng)，使懸繩器19（抽油桿）上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，抽油桿由下止點(diǎn)上升到上止點(diǎn)時(shí)，地下的油被抽上來；抽油桿回程時(shí)，由上止點(diǎn)下降到下止點(diǎn)。,懸繩：連接光桿和驢頭，使光桿在工作過程中能處于井口中心位置，使抽油桿的運(yùn)動(dòng)始終與驢頭弧面保持相切。下面有上下兩塊壓板，使光桿穿過后用方卡子將光桿固定。,懸繩：連接光桿和驢頭，使光桿在工作過程中能處于井口中心位置，抽油桿的運(yùn)動(dòng)始終與驢頭弧面保持相切。懸繩與圓弧做純滾動(dòng)。下面有上下兩塊壓板，使光桿穿過后用方卡子將光桿固定。,驢頭：承托著井內(nèi)抽油桿柱、油管柱、泵的摩擦阻力及液柱重量。驢頭為一弧面。,第一章執(zhí)行部分設(shè)計(jì),一、執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸綜合設(shè)計(jì),運(yùn)動(dòng)基本要求：⒈單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)→往復(fù)擺動(dòng)的變換；⒉具有急回作用：⒊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)應(yīng)靈活、輕巧、具有較好的傳力性能；,1.確定e2.確定行程速比系數(shù)K和極位夾角θ3.確定L1、L2、L3、L44.作出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖四個(gè)位置（極限位置和運(yùn)動(dòng)分析位置）。同組的同學(xué)的結(jié)構(gòu)尺寸相同。,第一章執(zhí)行部分設(shè)計(jì),根據(jù)任務(wù)書給定的已知條件，進(jìn)行尺寸綜合設(shè)計(jì),二、用作圖法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,1.求作懸點(diǎn)位移s、速度v、加速度a每人求兩個(gè)位置（兩個(gè)位置相差180度）按人數(shù)均分位置。設(shè)懸點(diǎn)在最低位置為原點(diǎn)（即位移為0，原動(dòng)件轉(zhuǎn)角為0），向上為正值。2.作出運(yùn)動(dòng)線圖作出位移圖、速度圖、加速度圖。,第一章執(zhí)行部分設(shè)計(jì),附：運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)表,附：１號(hào)圖紙的布置,,,標(biāo)題欄,,,,,參考設(shè)計(jì)任務(wù)書中的圖2，并將主運(yùn)動(dòng)傳遞到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)畫在該圖上。,如果一個(gè)視圖表達(dá)不清楚，可用幾個(gè)視圖表達(dá)。,,,標(biāo)題欄,,,,第二章減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),一、傳動(dòng)方案及原始參數(shù)確定,1、傳動(dòng)方案確定,傳動(dòng)比大,2、選擇電動(dòng)機(jī),1).電動(dòng)機(jī)種類、類型和結(jié)構(gòu)的選擇三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)(Y系列)2).電動(dòng)機(jī)容量的選擇即確定電動(dòng)機(jī)的功率，原則是：所選電動(dòng)機(jī)額定功率Ped應(yīng)稍大于所需電動(dòng)機(jī)的工作功率Pd，即Ped>Pd。,ηa指從電動(dòng)機(jī)到執(zhí)行機(jī)的總效率,電動(dòng)機(jī)工作功率為：,傳動(dòng)系統(tǒng)總效率分析簡圖,帶傳動(dòng),,滾動(dòng)軸承,,滾動(dòng)軸承,,抽油機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu),,η1帶傳動(dòng)效率；η2滾動(dòng)軸承效率；η3齒輪傳動(dòng)效率；η4抽油機(jī)效率(參見指導(dǎo)書)。,3).電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇額定功率相同的電動(dòng)機(jī)可有不同的轉(zhuǎn)速，指導(dǎo)書附錄中，有四種同步轉(zhuǎn)速。注意恰當(dāng)選擇。確定原則：,ia是傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的合理范圍，指導(dǎo)書P.7頁表1可直接查出ia的大小。注意：一般只在同步轉(zhuǎn)速為1500和1000min-1的電動(dòng)機(jī)中選擇。參考：例2-1最后將所確定的電動(dòng)機(jī)型號(hào)、性能參數(shù)和主要尺寸記錄下來備用。,3、確定總傳動(dòng)比并分配,1.總傳動(dòng)比：2.分配減速器：故有：參看指導(dǎo)書P.15－P.17頁,第二章減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),二、減速器傳動(dòng)參數(shù)確定,1.各軸轉(zhuǎn)速根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與各級(jí)傳動(dòng)比進(jìn)行計(jì)算。2.各軸功率根據(jù)電動(dòng)機(jī)額定功率與各級(jí)傳動(dòng)效率進(jìn)行計(jì)算。3.各軸轉(zhuǎn)矩根據(jù)各軸功率和轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算。,附：各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算,I軸,III軸,II軸,0軸,nI,nII,nIII,各軸轉(zhuǎn)速如下：I軸：II軸：III軸：,nm,執(zhí)行部件,附：各軸輸入功率計(jì)算,I軸,III軸,II軸,0軸,PI,PII,PIII,,,,,,,,功率傳遞過程中存在的損耗，各軸功率如下：I軸：II軸：III軸：,,,,,,,,,,,,,執(zhí)行部件,附：各軸輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算,I軸,III軸,II軸,0軸,nI,nII,nIII,各軸輸入轉(zhuǎn)矩如下：0軸：I軸：II軸：III軸：,PI,PII,PIII,nm,Pd,TI,TII,TIII,Td,執(zhí)行部件,第二章減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),三、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)計(jì)算方法按教材例題有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行，需特別注意問題：1.檢查帶輪尺寸與傳動(dòng)裝置外廓尺寸的相互關(guān)系。2.求大帶輪作用在軸上的初拉力。參見指導(dǎo)書及教程。,第二章減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),四、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì),計(jì)算方法和過程參考教材，注意指導(dǎo)書有關(guān)說明。1.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)2.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)兩級(jí)傳動(dòng)計(jì)算完成后，將計(jì)算結(jié)果報(bào)老師審查。,五、裝配草圖設(shè)計(jì),主要數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：1.各傳動(dòng)零件的主要尺寸；2.由電動(dòng)機(jī)型號(hào)，確定電機(jī)軸直徑大小、軸段長度；3.聯(lián)軸器型號(hào)，兩端軸孔直徑、孔寬及有關(guān)裝配尺寸；4.軸承類型；,第二章減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器,減速器結(jié)構(gòu)附圖,設(shè)計(jì)內(nèi)容通過畫圖確定軸及軸承的結(jié)構(gòu)尺寸，找出軸的支點(diǎn)距離、軸上零件的力作用點(diǎn)，進(jìn)而計(jì)算軸的強(qiáng)度及軸承壽命。設(shè)計(jì)步驟如下：1.畫出傳動(dòng)零件的中心線及輪廓線、機(jī)體內(nèi)壁線以及機(jī)體對(duì)稱線；2.初步計(jì)算軸徑并設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)；3.定出軸的支點(diǎn)及軸上零件的力作用點(diǎn)；4.進(jìn)行軸的受力分析并畫出力矩圖；5.校驗(yàn)軸和鍵的強(qiáng)度（只計(jì)算輸入軸以及軸上面的鍵）；6.驗(yàn)算滾動(dòng)軸承壽命（只計(jì)算輸入軸上的軸承）。,第二章減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,圖中的Δ1,Δ2,Δ4,δ及δ1的含義和具體數(shù)值參見指導(dǎo)書,1.畫出傳動(dòng)零件的中心線及輪廓線、機(jī)體內(nèi)壁線以及機(jī)體對(duì)稱線,第二章減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),2.初步計(jì)算軸徑并設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu),⑴軸徑的初步計(jì)算公式中A在教材中查找，算出的軸徑可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，適當(dāng)調(diào)整。⑵軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先在草稿中擬定結(jié)構(gòu)方案，然后逐步確定軸的各段直徑和長度，并初步確定滾動(dòng)軸承類型及尺寸。相關(guān)內(nèi)容需詳細(xì)閱讀教材和指導(dǎo)書。這一過程需要邊畫邊算邊改?！叭吂ぷ鞣ā毙枳⒁獾膸c(diǎn)：軸肩高度、軸肩圓角大小、軸向長度、軸承潤滑、軸承端蓋形式、軸承座安裝空間、軸外伸長度的確定等。,結(jié)構(gòu)草圖,六、裝配圖繪制,第二章減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),在畫好草圖，結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算完成后，就繪制裝配圖。按照制圖教材的要求進(jìn)行裝配圖繪制。,第三章零件圖測繪,在畫好裝配圖，測繪由老師指定的零件。按照制圖教材的要求進(jìn)行零件圖繪制。,第四章設(shè)計(jì)計(jì)算說明書,,寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、按照規(guī)定的格式書寫（包括字體大小等），見“說明書規(guī)范化要求”。2、說明書有專門的封面（見“說明書樣本”）。3、說明書內(nèi)容見“說明書內(nèi)容要求”。注：說明書手寫，要求字跡清楚。,END,END,