1、1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 装备 01 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书 8、鉴定三、课程设计题目1、功能抽油机是将原油从井下举升到地
2、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
3、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2图 1 抽油机系统示意图 图 2 静力示功图分别为：工况 1：抽油杆上冲程的时间为 8T/15，下冲程的时间为 7T/15。工况 2：抽油杆上冲程时间与下冲程时间相等。两种工况下抽油机的设计参数如表 1 所示。表 1 抽油机的设计参数组号 1 2 3 4
4、冲程S(m) 1.4 1.6 1.8 2.0冲次n(次/min)5 6 7 8悬点载荷P（kN） P1=40， P2=15 P1=20， P2=5五、设计任务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。33、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
5、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。（注：选作完成齿轮减速器装配图设计）。5、编写研究报告一份。设计说明书应包括以下内容：1）功能分解；2）原始数据及计算；3）简述方案设计思路及讨论、改进；4）执行机构设计步骤或分析计算过程；5）传动系统设计计算；6）对所设计的结果分析讨论；7）感想与建议。六、参考资料1、 机械设计基础高等教育出版社 杨可桢 程光蕴主编（第五版）19992、 机械原理 高等教育出版社 孙桓等 主编 （第七版）20063、 机械设计 高等教育出版社 濮良贵 主编 （第七版）20064、 机械原理课程设计 科学出版社，王淑仁主编 20065、 机械设计课程设计 华中科技大学出版社，唐增宝等主编（第二版）19986、其它机械原理和机械设计课程设计书籍和有关机械方案设计手册完成期限 指导教师 专业负责人 4年 月 日
