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1、本科毕业设计（论文）题目：应用于长冲程抽油机的换向减速器设计应用于长冲程抽油机的换向减速器设计摘要本文主要介绍r对长冲程抽油机的换向减速器设计.根据企业实际需求，设计一个带仃机械换向的减速器，采用电磁离介和内外齿轮传动方向相反的原理实现换向。通过分析与计算，此次设计减速器所选定的换向方案为机械自身换向。木文在确定设计方案以后根据此方案在制定出减速器的传动原理简图。后续工作是对运动参数的分析计兑从而确定电动机的选择。在这些前提下，通过不I析的计算与修改从而设计出减速器齿轮，轴等主要零件。然后绘制出自己所设计减速器的维与二维图，确保设计的合理性与可靠性。关键询I抽油机：换向：减速器：系统Rever
2、sing1.ong-strokepumpingunitreducerdesignAbstractThispaperfocusesonreversinggearboxdesignof1.ongstrokepumpingUnitS.Accordingtotheenterpriseactua1.dcnand.Dmutator.usingtheprincip1.eofe1.ectromagneticc1.utchandgeartransmissioninoppositedirections,bothinterna1.andexterna1.rcvcrsing.Throghtheana1.ysisand
3、ca1.cu1.ations,se1.ectedforthedesignofthereducerofdirectiona1.-contro1.programmeformechanica1.reversingitse1.f.Detenninethedesign1.aterinthisartic1.eunderthisprogrammedeve1.opreducertransmissionprincip1.ediagram.Fo1.1.ow-upisontheana1.ysisandca1.cu1.ationofkinematicparameterstodeterminemotorchoicc.U
4、ndcrthesepremises,throughcontinuousca1.cu1.ationandmodificationdesignofreducergear,shaftsandothermajorparts.Andthendrawathree-dimensiona1.andtwo-dimensiona1.mapreducerdesignedtoensure(herationa1.ityandre1.iabi1.ityofthedesign.KeyWords：PumpingUni1.siDircc1.iona1.con1.rwkRediKerSystem谶集定义书签;1.1 前言错误!未
5、定义书签.1.2 背景错误!未定义书签.1.2.1 抽油机减速器的概况I1.2.2 国内外的发展概况32设计总方案52.1 换向减速器的工作原理简图52.2 设计内容及方案53换向减速器的详细设计73.1 电动机的选择73.2 传动比73.3 运动参数83.4 换向减速器主要零件设计93.4.1 皮带的选择93.4.2 齿轮的设计I1.3.4.3 轴的设计183.4.4 轴承的设计263.5 换向充速器箱体设计303.5.1 换向减速器箱体的分析303.5.2 换向减速器箱体的材料303.6 换向履速器的润滑方式304换向减速器的三维建模335结论35参考文献36致谢37毕业设计（论文）知识产
6、权声明38毕业设计（论文）独创性声明391绪论1.1 前言石油资源在当今世界已是十分珍优的一种资源，它的开采情况与国家发展密切相连。一个国家在钻井技术上的进步程度，往往反应了这个国家石油工业的发展状况，中国石油储备建设相对滞后,与发达国家相比起步较晚。现如今，我国对石油的需求量远远大于开采量，许多石油是通过进口的，作为一个发展中的能源消费大国，在没有国际石油定价权的情况卜.，将如此之多的石油需求放在国际上，是非常不安全的。所以拥有完善的采油设备，先进的采油技术是卜分全要的。而减速需正是抽油机设备的关键所在。减速器是一种相对紧密的机械，使用它的目的是降低转速，增加扭矩。它的种类繁多，型号件异，不
7、同种类有不同用途。诚速箱是抽油机的关键部件，现场反映，抽油机的主要易损件之也有减速箱。因此改善减速箱的工作情况,增加减速箱的承载能力，延长抽油机寿命，提高抽油机的经济效益是个非常重要的问血近年来，随岩石油资源开采的过程逐渐处丁后期阶段，开采深度加大，为J保证石油的产量和降低采油的能耗，长冲程、少冲次的滚筒式抽油机开始取代传统的游粱式抽油机,成为这种类型油井的开采主流域备。1.2 背景1.2.1 抽油机减速卷的概况近年来,各国研究开发了各种新型抽油机.为更经济有效地开采石油做出了卓越贡献。在新型抽油机中,长冲程抽油机品种最多,占有更大的比例.具有较好的抽油性能、提高石油产量、降低采油成本、提高经
8、济效益等优点。根据技术发展预测结果,在今后很长一段时期内,长冲程、少冲次的滚筒式抽油机聘是世界抽油机发展的主流和方向,也将会有更大的发展。而此种抽油机的关键是要有一个长期在大负载和扭矩下能稳定换向的机构，所以要设计一个减速器.减速器是种由封闭在刚性光体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件,常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置：在少数场合卜.也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速涔由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。减速器类型很多，按传动级数主要分为：单级、二级、多级：按传动件类型乂可分为：齿轮、期杆、齿轮-
9、蜗杆、蜗杆-齿轮等。电动机,联轴器高速釉H中间釉1.q低速轴减速器系统框图第一种,目前最多应用也是市面上出自最多的一种抽油机的型号是JHI.型油田抽油机专用减速机。它采用了双圆弧齿形圆柱齿轮，其具有承我能力大，使用寿命长,工作平稳，噪音小，密封性能好，安全可靠，安装使用方便等特点，适用各种野外条件卜的连续作业，也可适用于矿用绞车。第二种，油田用硬齿轮减速机是按照国家标准（GB19004-88）生产的，主要包括ZDY（单级）、Z1.Y（两级）、ZSY（三级）很ZFY（四级）四大系列。性能特点：I.中心距，传动比等主耍均优化设计，主要零、部件性好.2.齿轮均采用优质合金刚渗碳、淬火而成，齿轮硬度达
10、HRC58-6203.体积小、重量轻、精度高、承教能力大、寿命长、可鸵性高、传动稳、噪音低。4.般采用池润滑.自然冷却，当热力率不能满足时，可采用循环油润滑或风扇，冷却盘管冷却。第三种，抽油机专用接线针轮减速机。采用行星传动原理，摆线针轮啮合，设计先进、结构新颖。特点：I.传动比大。一级减速时传动比为1/67/87。两级减速时传动比为1/99-1/7569：三级传动时传动比为1/5841-1/658503。另外根据需要还可以采用多级组合，速比达到指定大。2.传动效率高。由于咱介部位采用了滚动啮合，般级传动效率为90%-95%。3.结构索凌，体积小，重量轻。体枳和普通圆柱齿轮减速机相比可减小21
11、2304.故障少，寿命长。主要传动啮合件使用轴承钢磨削制造，因此机械性能与耐磨性能均佳，又因其为滚动摩擦，因而故障少，寿命长。5.运转平稳可靠。因传动过程中为多齿啮合，所以使之运转平稳可靠，噪声低.，6.拆装方便，容易维修.7.过教能力强，耐冲击，惯性力矩小，适用于起动筑繁和正反转运转的特点。第四种，三环减速机由三片相同的内齿环板带动一个外齿齿轮输出，故称为三环减速器，属平行轴一动轴齿轮传动减速瑞，齿轮啮合运动属于动轴轮系，具有少齿差行星传动特征，输出与输入轴间平行配置，又有平行轴圆柱齿轮减速器的特征。具有承载和超毂能力强、传动比大、分级密集、效率高、结构紧凑、体积小、质垃轻、装拆维修方便、适
12、用性宽广等优点。工作特点：1.工作环境温度为4（TCC45,环境温度低于OC时，启动前润滑油应预热。2.高速轴转速不得超过功率表中规定的最高值。3.瞬时允许尖锋转矩为额定转矩的2.7倍。4.适用于连续，短时或断续工作制，可正反转。5.减速涔与原动机（常用电动机）和工作机之间应用非刚性联轴器且其轴心线应严格对中。还有一种不常用的：组合减速机。即为满足不同的作业需求，根据一定的原理将两个或多个部件组合在一起使用的减速机。常见的组合系列有无级变速器系列无级、WJ系列减速器组合：万能组合式减速机，UD1.与NMRV组合减速机,PC与NMRV减速机组合，NMRV与NMRV组合减速机，蜗杆减速器与无级变速
13、器组合,DR系列与MB系列组合，JWB-X系列无级变速罂.JWB-X无级变速器+WWJ杆减速器，多功能多面体硬齿面组合，DMB系列无级变速潜与WJ系列螺轮减速器机组合减速机，环惟差动行星无级变速器与摆线针轮减速曙组合等。1.2.2 国内外的发展状况2()世纪7080年代，世界上诚速器技术有了很大的发展，旦与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下：(1)高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用港碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。(2)积木式组合设计.基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强.系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降
14、低成本。(3)型式多样化，变型设计多。撰脱了传统的单的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速落一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范用。促使减速器水平提高的主要因素有：(I)理论知识的日趋完善，更接近实际(如齿轮强度计钵方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等)。(2)采用好的材料,普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理侦室控制水平提高。(3)结构设计更合理。(4)加工精度提高到SO5-6级。(5)轴承质量和寿命提高.(6)润滑油质量提高。自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB1.13070胭柱齿轮减速器等一批通用减速港的标准，除主机厂
15、自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品做出了贡献。20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪4()一50年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件,其总体水平与国际水平有较大差距。改革开放以来，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速至载齿轮装冏的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB179-6()的8-9级提高到GB1009588的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在45级。部分减速器采用硬齿面后,体积和痂量明显减小，承叔能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。我国自行设计制造的高速齿轮减(增)速渊的功率已达42000kW,齿轮圆周速度达I5ms以上。但是，我国大多数减速器的技术水平还不得，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。进入21世纪，国外又陆续推出J更新换代的减速；,不但更突出模块化设计的杰山特点，而11,在承载能力、总体水平，外观质量方面乂有明显提高。目前国内外实现这种长冲程上下换向方式主要有三类：电机换向
