学生课程设计（文）
题 目：游梁式抽油机第部分
（电动机选择 带传动设计 减速器设计）
学生姓名 学 号：
院(系)：
专 业：
班 级：
指导教师： 职称：
2013年 X月 X日
目录
电机选择……………………………………………………………6
11 选择电机……………………………………………………………6
12 计算分配传动…………………………………………………6
13 传动装置运动动力参数计算…………………………………6
二带传动设计…………………………………………………………8
三齿轮设计……………………………………………………………10
31 高速级齿轮设计 …………………………………………………10
32低速级齿轮设计 …………………………………………………14
四轴设计……………………………………………………………19
41 I轴设计计算 …………………………………………………19
42 II轴设计计算…………………………………………………20
43 III轴设计计算…………………………………………………23
五轴承寿命计算………………………………………………………26
51 I轴轴承寿命计算 …………………………………………………26
52 II轴轴承寿命计算…………………………………………………27
53 III轴轴承寿命计算…………………………………………………28
六键校核……………………………………………………………30
七润滑密封类型选择………………………………………………31
八减速器附件设计……………………………………………………32
九尺寸数……………………………………………………33
十参考文献……………………………………………………………34
XX学院科学生课程设计务书
题 目15
抽油机机械设计
1课程设计目
课程设计学生提供动手动脑学查资料独立实践机会学期课理知识实际机结合起锻炼学生实际分析问题解决问题力提高学生综合运学知识力装配图零件图设计绘图力
2课程设计容求
1)设计原始数
额定功率(kW)
程(m)
次(nmin )
游梁前臂长度(m)
游梁臂长度(m)
额定扭矩MS(kN*m)
游梁支撑中心底座距离(m)
曲柄转动轴心底座直距离(m)
曲柄衡块数
曲柄偏置角(度)
游梁支撑中心曲柄转动轴心水距离(m)
70
21253
6
3
24
50
2
16
2
0
0
70
21253
12
3
24
50
2
2
2
0
0
40
151209
12
18
144
30
32
3
2
0
12
70
2253
6
3
192
50
2
2
2
0
25
70
336442
4
42
2625
74
2
2
2
0
335
70
554637
8
55
3162
120
5
25
2
0
41
70
21253
12
3
24
50
2
16
2
0
0
70
21253
6
3
24
50
2
2
2
0
0
50
151209
9
18
144
65
32
3
2
0
12
70
2253
9
3
192
50
2
2
2
0
25
70
336442
0
42
2625
74
2
2
2
0
335
70
554637
6
55
3162
120
5
25
2
0
41
45
12182430
12
35
231
3700
3061
1
2
12
32
70
456
4
6
3162
120
28
2
2
0
41
18
12182430
12
35
231
2300
3061
0
2
12
32
55
543
3
55
3
7300
72
2
2
8
24
55
543
3
5
3
7300
21
4
2
8
27
20
354
5
505
325
3700
33
0
2
6
24
45
12182430
9
35
231
3700
3061
1
2
12
32
70
456
8
6
3162
120
28
2
2
0
41
18
12182430
6
35
231
2300
3061
0
2
12
32
55
543
5
55
3
7300
72
2
2
8
24
55
543
6
5
3
7300
21
4
2
8
27
20
354
6
505
325
3700
33
0
2
6
24
2)求
(1)完成传动系统传动装置设计计算(电机选择带传动设计减速器设计)
(2)完成曲柄摇杆机构设计曲柄衡块横梁横梁轴设计计算
(3)完成游梁驴头设计计算
(4)完成支撑装置支架设计计算
3)课程设计成果
(1)需绘总装配图张部装图三张
(2)需绘零件图二张
(3)编写设计说明书
3参考文献
[1]学相关课程教材
[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) 组参数两完成
(2) 设计容相
(3) 两需完成整抽油机传动系统传动装置设计计算机械装置设计
指导教师（签字）
日期
年 月 日
教研室意见：
年 月 日
学生（签字）：
接受务时间： 年 月 日
注：务书指导教师填写
电机选择
11 计算选择电机
根传动合理范围取带传动传动i2～4圆柱齿
轮二级减速器传动范围i8～40总传动范围ii（8~40）（2~4）16~160减速器输出轴转速次12rmin电动机转速选范围：i192～1920rmin
电机减速器输出轴总传递效率：
式中分V带传动轴承齿轮效率取096098
097：
096085
377kw
电动机需工作功率：
P444kw
P综合考虑选电动机型号Y315S10参数表：
电动机型号
额定功率KW
满载转速（）
Y315S10
45
590
20
12 计算总传动分配传动
1）传动装置总传动：i4917
2）分配级传动：i
已知带传动合理范围2~4取i8~40范围合适分配减速器传动ii中i齿轮高速级传动i齿轮低速级传动先取i462i355
13 传动装置运动动力参数计算
电动机：
转速：n590
输入功率：PP444KW
输出转矩：T955955N
4计算轴转速输入功率输入转矩
1轴：
转速：n
输入功率：P
输入转矩：TTiN
2轴：
转速：n
输入功率：P
输入转矩：TN
3轴：
转速：n
输入功率：P
输入转矩：TN
轴运动动力参数
轴号
功率（KW）
输入转矩（N）
转速（）
电机轴
444
719
590
1轴
4262
207
19667
2轴
4051
909
4257
3轴
3851
3099
12
二．带传动设计
1确定计算功率P
表87查工作情况系数K13：
PKP
Pn机械设计P图811选D带
2确定带轮基准直径d验算带速
（1）初选带轮基准直径d机械设计表86机械设计P表
88取带轮直径d355mm
（2）验算带速v：
v5~30间带速合适
（3）计算带轮基准直径d
机械设计P表88圆整1120mm
3确定V带中心距a基准长度L
(1) 机械设计P式（820）初定中心距a1050mm
(2) 计算带需基准长度
机械设计P表82选带基准长度L5000mm
（3） 计算实际中心距
中心距变化范围1198~1423mm
4验算带轮包角
5计算带根数z
（1）计算单根V带额定功率P
d查表84a
P1370kW
i3D型带查84b
P219kW
机械设计P表85K0912表82K096：
P(P+P)KK（1370+219）09120961391kW
（2）计算V带根数z
z取5根
6计算单根V带初拉力值（F）
机械设计P表83D型带单位长质量q061kgm
（F）500500
10027N 应实际拉力F（F）
7计算压轴力F
压轴力值：
（F）2（F）sin2510027096962592N
三．齿轮设计
31高速级齿轮设计
1选定齿轮类型精度等级材料齿数
（1）求传动方案选圆柱斜齿轮传动
（2）减速器轴转速高8级精度
（3）材料选择机械设计P齿轮20CrMnTi渗碳淬火齿面硬度5662HRC1500MP齿轮20Cr渗碳淬火齿面硬度5662HRC1500MP
（4）选齿轮齿数Z20齿轮齿数ZZi取93
（5） 初选螺旋角14
2齿面接触疲劳强度设计
右式计算：d
（1）确定公式中数值
1）试选K16
2）机械设计P图1030选取区域系数Z2433
3）机械设计P图1026：075084：
075+084159
4）机械设计P表107选取齿宽系数1
5）计算齿轮传递转矩前面计算知：
TN
6）机械设计P表106查材料弹性影响系数Z1898
7）计算接触疲劳许应力
机械设计P图1019取接触疲劳寿命系数K090K095取
[]
(2)计算
1）计算齿轮分度圆直径d计算公式：
2)计算圆周速度
v
3）计算齿宽b模数
b178317831mm
m380mm
h225m225380855mm
bh
4）计算重合度
03180318120tan14159
5）计算载荷系数K
已知系数K1v081ms8级精度机械设计P图108K106表104K1488图1013查K14机械设计P表103查KK14载荷系数：
KKKKK221
6)实际载荷系数校正算分度圆直径：
dd78318721mm
7）计算模数m
m423mm
3齿根弯曲疲劳强度设计
公式：m
（1）确定计算参数
1）计算载荷系数
KKKKK
2）根重合度159机械设计P图1028查螺角影响系数Y088
3）计算量齿数
Z2198
Z1022
4）查取齿形系数
机械设计P表105查Y280Y2194
5）查取应力校正系数
机械设计P表105查Y155Y1777
6）计算齿轮加较
000658
000592
（2）设计计算
m
计算结果齿面接触疲劳强度计算法面模数m齿根弯曲疲劳强度计算法面模数取m5mm已满足弯曲疲劳强度接触疲劳强度算分度圆直径d8721mm计算应齿数：
Z1701取Z18：
Z8316取
4尺寸计算
（1）计算中心距
a圆整263mm
（2）圆整中心距修正螺旋角
值允许范围等必修正
(3)计算齿轮分度圆直径
（4） 计算齿轮宽度
b9282mm
圆整取B95mmB100mm
5齿轮参数见表
低速级齿轮相关参数表62(单位mm)
名称
符号
计算公式说明
模数
m
m5
压力角
齿顶高
5
齿根高
(+)m625
全齿高
(2+)m1125
分度圆直径
m Z90
m420
齿顶圆直径
（）m100
（）m430
齿根圆直径
()m775
()m4075
基圆直径
32低速级齿轮设计
1选定齿轮类型精度等级材料齿数
（1）求传动方案选圆柱斜齿轮传动
（2）减速器轴转速高8级精度
（3）材料选择机械设计P齿轮20CrMnTi渗碳淬火齿面硬度5662HRC1500MP齿轮20Cr渗碳淬火齿面硬度5662HRC1500MP
（4）选齿轮齿数Z320齿轮齿数Z4Z4i
取71
（5）初选螺旋角14
2齿面接触疲劳强度设计
右式计算：d
（1）确定公式中数值
1）试选K16
2）机械设计P图1030选取区域系数Z2433
3）机械设计P图1026：075086：
075+086161
4）机械设计P表107选取齿宽系数1
5）计算齿轮传递转矩前面计算知：
TN
6）机械设计P表106查材料弹性影响系数Z1898
7）计算接触疲劳许应力
机械设计P图1019取接触疲劳寿命系数K090K095
取
[]
(2)计算
1）计算齿轮分度圆直径d计算公式：
2）计算圆周速度
V
3） 计算齿宽b模数
b11031410314mm
m141mm
h225m22514150mm
4)计算重合度
03180318120tan14159
5）计算载荷系数K
已知系数K1v023ms8级精度机械设计P图108K102表104K152图1013查K14机械设计P表103查KK14载荷系数：
KKKKK217
6)实际载荷系数校正算分度圆直径：
d3t1031411407mm
7）计算模数m
m553mm
3齿根弯曲疲劳强度设计
公式：m
(1）确定计算参数
1）计算载荷系数
KKKKK
2）根重合度159机械设计P图1028查螺角影响系数Y088
3）计算量齿数
Z2198
Z7802
4）查取齿形系数
机械设计P表105查Y280Y2238
5）查取应力校正系数
机械设计P表105查Y155Y175
6）计算齿轮加较
000658
（2）设计计算
m
计算结果齿面接触疲劳强度计算法面模数m齿根弯曲疲劳强度计算法面模数取m6mm已满足弯曲疲劳强度接触疲劳强度算分度圆直径d311407mm计算应齿数：
Z1844取Z319
Z6745取
4尺寸计算
（1）计算中心距
a圆整270mm
（2） 圆整中心距修正螺旋角
值允许范围等必修正
（3) 计算齿轮分度圆直径
（4） 计算齿轮宽度
b11793mm
圆整取B120mmB125mm
5齿轮参数见表
低速级齿轮相关参数表62(单位mm)
名称
符号
计算公式说明
模数
m
m6
压力角
齿顶高
6
齿根高
(+)m75
全齿高
(2+)m135
分度圆直径
m Z114
m408
齿顶圆直径
（）m126
（）m420
齿根圆直径
()m99
()m393
基圆直径
四．轴设计
41 I轴设计计算
1求轴功率转速转矩
前面算
2求作齿轮力
已知高速级齿轮分度圆直径：d9282mm
F44602N
FF
3现初步估算轴直径
选取轴材料45钢调质处理机械设计P表153取A106：
键槽影响轴径增加4~5取轴径67mm段轴带轮装配综合考虑两者求取d70mm
4轴结构设计
（1）拟定轴零件装配方案
通分析较选[2]图151装配方案
I II III IV V VI VII VIII
（2）轴定位求确定轴段直径长度
1）III段带轮连接d70mml200mm机械传动装置设计手册P选键20X180GB1096
2）IIIII段安装轴承端盖轴承端盖总宽度20mm（减速器轴结构设计定）根轴承端盖拆卸便轴承添加润滑油求取端盖III段右端距离30mm取l60mm右端面需制出轴肩取d75mm
3）初选轴承轴力径力选圆锥滚子轴承IIIII段右端安装轴承机械传动手册P轴承目录里初选30316选dd80mm右边套筒长取151mml196mm
4）取安装齿轮段轴径d85mm齿轮左端左轴承间套筒定位已知齿轮宽度100mm套筒端面压紧齿轮轴段应略短齿轮宽度取lmm齿轮右边VVI段轴肩定位轴肩高h007d取h6mm处d91mm宽度b14h取l20mm机械传动装置设计手册P表选键25X80GB1096
5）VIVII段右边轴承轴肩定位轴承选圆锥滚子30316d80mm处轴肩高h007d取h6mmd86mm轴肩宽度取l139mml50mm
42 II轴设计计算
1求轴功率转速转矩
前面算
2求作齿轮力
已知高速级齿轮分度圆直径：d40722mm
F44644N
FF
理：
3现初步估算轴直径
选取轴材料45钢调质处理机械设计P表153取A106：
键槽影响轴径增加4~5取轴径109mm
4 轴结构设计
（1）拟定轴零件装配方案
通分析较选图装配方案
I II III IV V I V VII
（2）轴定位求确定轴段直径长度
1）III段安装轴承轴承端盖轴承端盖总宽度20mm
（减速器轴结构设计定）初选轴承轴力径力选圆锥滚子轴承根机械传动装置设计手册P轴承目录里初选30322dd110mml70mm
2）IIIII段安装齿轮d122mm右端套筒l140mm机械传动装置设计手册P查表选键32X100GB1096
3）IIIIV装齿轮d130mml91mm机械传动装置设计手册P查表选键36X70GB1096
4）IVV轴肩齿轮右边定位取d136mmlmm
5）VVI段安装齿轮d122mml121mm机械传动装置设计手册P查表选键32X100GB1096
6）VIVII段安装轴承端盖d110mml70mm
5轴校验
作图：
（1）水面进行计算
{
（2） 垂直面进行计算
{
(3)求总弯矩合成弯矩：
(4) 弯曲合成应力校核轴强度
进行校核时通常校核轴承受弯矩扭矩截面强度表数轴单旋转扭转切应力脉动循环变应力取06：
前选定轴材料40调质处理查表＝60Mpa<安全
43 III轴设计计算
1求轴功率转速转矩
前面算
2求作齿轮力
已知高速级齿轮分度圆直径：
F146844N
FF
3现初步估算轴直径
选取轴材料45C调质处理机械设计P表153取A97：
键槽影响轴径增加4~5取轴径148mm
4轴结构设计
（1）拟定轴零件装配方案
通分析较选图装配方案
I II III IV V VI VII VIII
（2）轴定位求确定轴段直径长度
1）III段根直径d150mml100mm机械传动装置设计手册P查表选键40X80GB1096
2）IIIII段安装轴承轴承端盖轴承端盖总宽度20mm（减速器结构设计定）初选轴承轴力径力选圆锥滚子轴承机械传动装置设计手册P轴目录里初选30232dd160mml68mm
3）IIIIV段安装齿轮d170mm右端套筒l116mm机械传动装置设计手册P查表选键45X100GB1096
4）IVV段d180mmlmm
5）VVI段安装齿轮d170mml116mm机械传动装置设计手册P查表选键45X100GB1096
6）VIVII段安装轴承端盖d160mml68mm
7）VIIVIII段l100mm机械传动装置设计手册P查表选键40X80GB1096
五． 轴承寿命计算
51 I轴轴承寿命计算
1求轴载荷
2预期寿命：
3求量载荷
已知
机械设计P表137知P表135 时X1Y0时X04Y18中应：
压紧放松判：1放松2压紧
量载荷：X1Y0
X04Y18
机械设计P表1311取
P
4 验算轴承
取圆锥滚子轴承
52 II轴轴承寿命计算
1求轴载荷
2预期寿命：
3求量载荷
已知
机械设计P查表知机械设计P查表135 时X1Y0时X04Y17中应
压紧放松判：3放松4压紧
量载荷：X04Y17
X1Y0
机械设计P表1311取
4验算轴承
取圆锥滚子轴承
53 III轴轴承寿命计算
1求轴载荷
2预期寿命：
3求量载荷
已知
机械设计P表137知P表135 时X1Y0时X04Y14中
压紧放松判：5放松6压紧
量载荷：X1Y0
X04Y14
机械设计P表1311取
5验算轴承
取圆锥滚子轴承
六键校核
61I轴键强度校核
机械设计P表62许挤压应力
III段键键槽接触疲劳强度
键安全工作
IVV段键槽接触疲劳强度
键安全工作
62II轴键校核
机械设计P表62表许挤压应力
IIIII段VVI段键槽接触疲劳强度
键安全工作
七 润滑密封类型选择
71润滑方式
齿轮采飞溅润滑箱体四轴承采脂润滑中间支撑两轴承采油润滑
72密封类型选择
1轴伸出端密封
轴伸出端密封选择毛毡圈式密封
2箱体结合面密封
箱盖箱座结合面涂密封胶方法实现密封
3轴承箱体外侧密封
（1）轴承箱体侧采挡油环密封
（2）轴承箱体外侧采毛毡圈密封
八减速器附件设计
81观察孔观察孔盖选择设计
观察孔检查传动零件啮合润滑情况该孔箱注入润滑油时观察孔盖螺钉封住防止污物进入箱润滑油渗漏盖板箱盖间加纸质封油垫片油孔处虑油网 查表153选观察孔观察孔盖尺寸分
82油面指示装置设计
油面指示装置采油标指示
83通气器选择
通气器排出热膨胀持气压衡查表156选 型通气帽
84放油孔螺塞设计
放油孔设置箱座底部油池低处箱座底面做成外倾斜面排油孔附做成凹坑便污油放排油孔时螺塞堵住查表157选型外六角螺塞
85起吊环设计
装卸搬运减速器箱盖铸出吊环吊起箱盖
86起盖螺钉选择
便台起箱盖箱盖外侧凸缘装1启盖螺钉直径箱体凸缘连接螺栓直径相
87定位销选择
保证箱体轴承座孔镗孔精度装配精度精加工轴承座孔前箱体联接两端装配定位销采圆锥销直径凸缘连接螺栓直径08倍
九尺寸数
箱体尺寸：
箱体壁厚10mm
箱盖壁厚8mm
箱座凸缘厚度b15mm
箱盖凸缘厚度b15mm
箱座低凸缘厚度b25mm
脚螺栓直径d24mm
脚螺栓数目n4
轴承旁联接螺栓直径dM16
机座机盖联接螺栓直径dM12
联接螺栓d间距l150mm
轴承端盖螺钉直径dM10
窥视孔盖螺钉直径dM8
定位销直径d10mm
轴承旁凸台半径R16mm
ddd外箱壁距离c34mm22mm18mm
dd凸缘边缘距离c28mm16mm
凸台高度根低速轴承座外半径确定
外箱壁轴承座端面距离L70mm
齿轮顶圆箱壁距离14mm
齿轮端面箱壁距离12mm
箱盖箱座肋厚mm7mm
轴承端盖外径D2：凸缘式端盖：D+（5~55）d
数参考机械设计课程设计指导书
十．参考文献
[1]机械设计(第8版)濮良贵纪明刚编高等教育出版社2006年5月
[2]机械设计课程设计（第二版）陈秀编机械工业出版社1998年3月
[3]机械传动装置设计手册（册）卜炎编机械工业出版社1998年12月
[4]机械课程设计手册(第3版)吴宗泽罗圣国编高等教育出版社
[5]机械设计课程设计简明手册骆素君朱诗编化学工业出版社2000年8月
课程设计（文）指导教师成绩评定表
题目名称
游梁式抽油机
评分项目
分值
分
评价涵
工作
表现
20
01
学态度
6
遵守项纪律工作刻苦努力具良科学工作态度
02
科学实践调研
7
通实验试验查阅文献深入生产实践等渠道获取课程设计关材料
03
课题工作量
7
期圆满完成规定务工作量饱满
力
水
35
04
综合运知识力
10
运学知识技发现解决实际问题正确处理实验数课题进行理分析出价值结
05
应文献力
5
独立查阅相关文献事调研提出较述课题实施方案收集加工种信息获取新知识力
06
设计（实验）力方案设计力
5
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正确研究思路清晰完整
07
计算计算机应力
5
具较强数运算处理力运计算机进行资料搜集加工处理辅助设计等
08
计算实验结果分析力（综合分析力技术济分析力）
10
具较强数收集分析处理综合力
成果
质量
45
09
插图（图纸）质量篇幅设计（文）规范化程度
5
符合专业相关规范规定求规范化符合文件第五条求
10
设计说明书（文）质量
30
综述简练完整见解立正确述充分结严谨合理实验正确分析处理科学
11
创新
10
前工作改进突破独特见解
成绩
指导教师评语
指导教师签名： 年 月 日
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学生课程设计（文）
题 目：游梁式抽油机第部分
（电动机选择 带传动设计 减速器设计）
学生姓名 学 号：
院(系)：
专 业：
班 级：
指导教师： 职称：
2013年 X月 X日
目录
电机选择……………………………………………………………6
11 选择电机……………………………………………………………6
12 计算分配传动…………………………………………………6
13 传动装置运动动力参数计算…………………………………6
二带传动设计…………………………………………………………8
三齿轮设计……………………………………………………………10
31 高速级齿轮设计 …………………………………………………10
32低速级齿轮设计 …………………………………………………14
四轴设计……………………………………………………………19
41 I轴设计计算 …………………………………………………19
42 II轴设计计算…………………………………………………20
43 III轴设计计算…………………………………………………23
五轴承寿命计算………………………………………………………26
51 I轴轴承寿命计算 …………………………………………………26
52 II轴轴承寿命计算…………………………………………………27
53 III轴轴承寿命计算…………………………………………………28
六键校核……………………………………………………………30
七润滑密封类型选择………………………………………………31
八减速器附件设计……………………………………………………32
九尺寸数……………………………………………………33
十参考文献……………………………………………………………34
XX学院科学生课程设计务书
题 目15
抽油机机械设计
1课程设计目
课程设计学生提供动手动脑学查资料独立实践机会学期课理知识实际机结合起锻炼学生实际分析问题解决问题力提高学生综合运学知识力装配图零件图设计绘图力
2课程设计容求
1)设计原始数
额定功率(kW)
程(m)
次(nmin )
游梁前臂长度(m)
游梁臂长度(m)
额定扭矩MS(kN*m)
游梁支撑中心底座距离(m)
曲柄转动轴心底座直距离(m)
曲柄衡块数
曲柄偏置角(度)
游梁支撑中心曲柄转动轴心水距离(m)
70
21253
6
3
24
50
2
16
2
0
0
70
21253
12
3
24
50
2
2
2
0
0
40
151209
12
18
144
30
32
3
2
0
12
70
2253
6
3
192
50
2
2
2
0
25
70
336442
4
42
2625
74
2
2
2
0
335
70
554637
8
55
3162
120
5
25
2
0
41
70
21253
12
3
24
50
2
16
2
0
0
70
21253
6
3
24
50
2
2
2
0
0
50
151209
9
18
144
65
32
3
2
0
12
70
2253
9
3
192
50
2
2
2
0
25
70
336442
0
42
2625
74
2
2
2
0
335
70
554637
6
55
3162
120
5
25
2
0
41
45
12182430
12
35
231
3700
3061
1
2
12
32
70
456
4
6
3162
120
28
2
2
0
41
18
12182430
12
35
231
2300
3061
0
2
12
32
55
543
3
55
3
7300
72
2
2
8
24
55
543
3
5
3
7300
21
4
2
8
27
20
354
5
505
325
3700
33
0
2
6
24
45
12182430
9
35
231
3700
3061
1
2
12
32
70
456
8
6
3162
120
28
2
2
0
41
18
12182430
6
35
231
2300
3061
0
2
12
32
55
543
5
55
3
7300
72
2
2
8
24
55
543
6
5
3
7300
21
4
2
8
27
20
354
6
505
325
3700
33
0
2
6
24
2)求
(1)完成传动系统传动装置设计计算(电机选择带传动设计减速器设计)
(2)完成曲柄摇杆机构设计曲柄衡块横梁横梁轴设计计算
(3)完成游梁驴头设计计算
(4)完成支撑装置支架设计计算
3)课程设计成果
(1)需绘总装配图张部装图三张
(2)需绘零件图二张
(3)编写设计说明书
3参考文献
[1]学相关课程教材
[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) 组参数两完成
(2) 设计容相
(3) 两需完成整抽油机传动系统传动装置设计计算机械装置设计
指导教师（签字）
日期
年 月 日
教研室意见：
年 月 日
学生（签字）：
接受务时间： 年 月 日
注：务书指导教师填写
电机选择
11 计算选择电机
根传动合理范围取带传动传动i2～4圆柱齿
轮二级减速器传动范围i8～40总传动范围ii（8~40）（2~4）16~160减速器输出轴转速次12rmin电动机转速选范围：i192～1920rmin
电机减速器输出轴总传递效率：
式中分V带传动轴承齿轮效率取096098
097：
096085
377kw
电动机需工作功率：
P444kw
P综合考虑选电动机型号Y315S10参数表：
电动机型号
额定功率KW
满载转速（）
Y315S10
45
590
20
12 计算总传动分配传动
1）传动装置总传动：i4917
2）分配级传动：i
已知带传动合理范围2~4取i8~40范围合适分配减速器传动ii中i齿轮高速级传动i齿轮低速级传动先取i462i355
13 传动装置运动动力参数计算
电动机：
转速：n590
输入功率：PP444KW
输出转矩：T955955N
4计算轴转速输入功率输入转矩
1轴：
转速：n
输入功率：P
输入转矩：TTiN
2轴：
转速：n
输入功率：P
输入转矩：TN
3轴：
转速：n
输入功率：P
输入转矩：TN
轴运动动力参数
轴号
功率（KW）
输入转矩（N）
转速（）
电机轴
444
719
590
1轴
4262
207
19667
2轴
4051
909
4257
3轴
3851
3099
12
二．带传动设计
1确定计算功率P
表87查工作情况系数K13：
PKP
Pn机械设计P图811选D带
2确定带轮基准直径d验算带速
（1）初选带轮基准直径d机械设计表86机械设计P表
88取带轮直径d355mm
（2）验算带速v：
v5~30间带速合适
（3）计算带轮基准直径d
机械设计P表88圆整1120mm
3确定V带中心距a基准长度L
(1) 机械设计P式（820）初定中心距a1050mm
(2) 计算带需基准长度
机械设计P表82选带基准长度L5000mm
（3） 计算实际中心距
中心距变化范围1198~1423mm
4验算带轮包角
5计算带根数z
（1）计算单根V带额定功率P
d查表84a
P1370kW
i3D型带查84b
P219kW
机械设计P表85K0912表82K096：
P(P+P)KK（1370+219）09120961391kW
（2）计算V带根数z
z取5根
6计算单根V带初拉力值（F）
机械设计P表83D型带单位长质量q061kgm
（F）500500
10027N 应实际拉力F（F）
7计算压轴力F
压轴力值：
（F）2（F）sin2510027096962592N
三．齿轮设计
31高速级齿轮设计
1选定齿轮类型精度等级材料齿数
（1）求传动方案选圆柱斜齿轮传动
（2）减速器轴转速高8级精度
（3）材料选择机械设计P齿轮20CrMnTi渗碳淬火齿面硬度5662HRC1500MP齿轮20Cr渗碳淬火齿面硬度5662HRC1500MP
（4）选齿轮齿数Z20齿轮齿数ZZi取93
（5） 初选螺旋角14
2齿面接触疲劳强度设计
右式计算：d
（1）确定公式中数值
1）试选K16
2）机械设计P图1030选取区域系数Z2433
3）机械设计P图1026：075084：
075+084159
4）机械设计P表107选取齿宽系数1
5）计算齿轮传递转矩前面计算知：
TN
6）机械设计P表106查材料弹性影响系数Z1898
7）计算接触疲劳许应力
机械设计P图1019取接触疲劳寿命系数K090K095取
[]
(2)计算
1）计算齿轮分度圆直径d计算公式：
2)计算圆周速度
v
3）计算齿宽b模数
b178317831mm
m380mm
h225m225380855mm
bh
4）计算重合度
03180318120tan14159
5）计算载荷系数K
已知系数K1v081ms8级精度机械设计P图108K106表104K1488图1013查K14机械设计P表103查KK14载荷系数：
KKKKK221
6)实际载荷系数校正算分度圆直径：
dd78318721mm
7）计算模数m
m423mm
3齿根弯曲疲劳强度设计
公式：m
（1）确定计算参数
1）计算载荷系数
KKKKK
2）根重合度159机械设计P图1028查螺角影响系数Y088
3）计算量齿数
Z2198
Z1022
4）查取齿形系数
机械设计P表105查Y280Y2194
5）查取应力校正系数
机械设计P表105查Y155Y1777
6）计算齿轮加较
000658
000592
（2）设计计算
m
计算结果齿面接触疲劳强度计算法面模数m齿根弯曲疲劳强度计算法面模数取m5mm已满足弯曲疲劳强度接触疲劳强度算分度圆直径d8721mm计算应齿数：
Z1701取Z18：
Z8316取
4尺寸计算
（1）计算中心距
a圆整263mm
（2）圆整中心距修正螺旋角
值允许范围等必修正
(3)计算齿轮分度圆直径
（4） 计算齿轮宽度
b9282mm
圆整取B95mmB100mm
5齿轮参数见表
低速级齿轮相关参数表62(单位mm)
名称
符号
计算公式说明
模数
m
m5
压力角
齿顶高
5
齿根高
(+)m625
全齿高
(2+)m1125
分度圆直径
m Z90
m420
齿顶圆直径
（）m100
（）m430
齿根圆直径
()m775
()m4075
基圆直径
32低速级齿轮设计
1选定齿轮类型精度等级材料齿数
（1）求传动方案选圆柱斜齿轮传动
（2）减速器轴转速高8级精度
（3）材料选择机械设计P齿轮20CrMnTi渗碳淬火齿面硬度5662HRC1500MP齿轮20Cr渗碳淬火齿面硬度5662HRC1500MP
（4）选齿轮齿数Z320齿轮齿数Z4Z4i
取71
（5）初选螺旋角14
2齿面接触疲劳强度设计
右式计算：d
（1）确定公式中数值
1）试选K16
2）机械设计P图1030选取区域系数Z2433
3）机械设计P图1026：075086：
075+086161
4）机械设计P表107选取齿宽系数1
5）计算齿轮传递转矩前面计算知：
TN
6）机械设计P表106查材料弹性影响系数Z1898
7）计算接触疲劳许应力
机械设计P图1019取接触疲劳寿命系数K090K095
取
[]
(2)计算
1）计算齿轮分度圆直径d计算公式：
2）计算圆周速度
V
3） 计算齿宽b模数
b11031410314mm
m141mm
h225m22514150mm
4)计算重合度
03180318120tan14159
5）计算载荷系数K
已知系数K1v023ms8级精度机械设计P图108K102表104K152图1013查K14机械设计P表103查KK14载荷系数：
KKKKK217
6)实际载荷系数校正算分度圆直径：
d3t1031411407mm
7）计算模数m
m553mm
3齿根弯曲疲劳强度设计
公式：m
(1）确定计算参数
1）计算载荷系数
KKKKK
2）根重合度159机械设计P图1028查螺角影响系数Y088
3）计算量齿数
Z2198
Z7802
4）查取齿形系数
机械设计P表105查Y280Y2238
5）查取应力校正系数
机械设计P表105查Y155Y175
6）计算齿轮加较
000658
（2）设计计算
m
计算结果齿面接触疲劳强度计算法面模数m齿根弯曲疲劳强度计算法面模数取m6mm已满足弯曲疲劳强度接触疲劳强度算分度圆直径d311407mm计算应齿数：
Z1844取Z319
Z6745取
4尺寸计算
（1）计算中心距
a圆整270mm
（2） 圆整中心距修正螺旋角
值允许范围等必修正
（3) 计算齿轮分度圆直径
（4） 计算齿轮宽度
b11793mm
圆整取B120mmB125mm
5齿轮参数见表
低速级齿轮相关参数表62(单位mm)
名称
符号
计算公式说明
模数
m
m6
压力角
齿顶高
6
齿根高
(+)m75
全齿高
(2+)m135
分度圆直径
m Z114
m408
齿顶圆直径
（）m126
（）m420
齿根圆直径
()m99
()m393
基圆直径
四．轴设计
41 I轴设计计算
1求轴功率转速转矩
前面算
2求作齿轮力
已知高速级齿轮分度圆直径：d9282mm
F44602N
FF
3现初步估算轴直径
选取轴材料45钢调质处理机械设计P表153取A106：
键槽影响轴径增加4~5取轴径67mm段轴带轮装配综合考虑两者求取d70mm
4轴结构设计
（1）拟定轴零件装配方案
通分析较选[2]图151装配方案
I II III IV V VI VII VIII
（2）轴定位求确定轴段直径长度
1）III段带轮连接d70mml200mm机械传动装置设计手册P选键20X180GB1096
2）IIIII段安装轴承端盖轴承端盖总宽度20mm（减速器轴结构设计定）根轴承端盖拆卸便轴承添加润滑油求取端盖III段右端距离30mm取l60mm右端面需制出轴肩取d75mm
3）初选轴承轴力径力选圆锥滚子轴承IIIII段右端安装轴承机械传动手册P轴承目录里初选30316选dd80mm右边套筒长取151mml196mm
4）取安装齿轮段轴径d85mm齿轮左端左轴承间套筒定位已知齿轮宽度100mm套筒端面压紧齿轮轴段应略短齿轮宽度取lmm齿轮右边VVI段轴肩定位轴肩高h007d取h6mm处d91mm宽度b14h取l20mm机械传动装置设计手册P表选键25X80GB1096
5）VIVII段右边轴承轴肩定位轴承选圆锥滚子30316d80mm处轴肩高h007d取h6mmd86mm轴肩宽度取l139mml50mm
42 II轴设计计算
1求轴功率转速转矩
前面算
2求作齿轮力
已知高速级齿轮分度圆直径：d40722mm
F44644N
FF
理：
3现初步估算轴直径
选取轴材料45钢调质处理机械设计P表153取A106：
键槽影响轴径增加4~5取轴径109mm
4 轴结构设计
（1）拟定轴零件装配方案
通分析较选图装配方案
I II III IV V I V VII
（2）轴定位求确定轴段直径长度
1）III段安装轴承轴承端盖轴承端盖总宽度20mm
（减速器轴结构设计定）初选轴承轴力径力选圆锥滚子轴承根机械传动装置设计手册P轴承目录里初选30322dd110mml70mm
2）IIIII段安装齿轮d122mm右端套筒l140mm机械传动装置设计手册P查表选键32X100GB1096
3）IIIIV装齿轮d130mml91mm机械传动装置设计手册P查表选键36X70GB1096
4）IVV轴肩齿轮右边定位取d136mmlmm
5）VVI段安装齿轮d122mml121mm机械传动装置设计手册P查表选键32X100GB1096
6）VIVII段安装轴承端盖d110mml70mm
5轴校验
作图：
（1）水面进行计算
{
（2） 垂直面进行计算
{
(3)求总弯矩合成弯矩：
(4) 弯曲合成应力校核轴强度
进行校核时通常校核轴承受弯矩扭矩截面强度表数轴单旋转扭转切应力脉动循环变应力取06：
前选定轴材料40调质处理查表＝60Mpa<安全
43 III轴设计计算
1求轴功率转速转矩
前面算
2求作齿轮力
已知高速级齿轮分度圆直径：
F146844N
FF
3现初步估算轴直径
选取轴材料45C调质处理机械设计P表153取A97：
键槽影响轴径增加4~5取轴径148mm
4轴结构设计
（1）拟定轴零件装配方案
通分析较选图装配方案
I II III IV V VI VII VIII
（2）轴定位求确定轴段直径长度
1）III段根直径d150mml100mm机械传动装置设计手册P查表选键40X80GB1096
2）IIIII段安装轴承轴承端盖轴承端盖总宽度20mm（减速器结构设计定）初选轴承轴力径力选圆锥滚子轴承机械传动装置设计手册P轴目录里初选30232dd160mml68mm
3）IIIIV段安装齿轮d170mm右端套筒l116mm机械传动装置设计手册P查表选键45X100GB1096
4）IVV段d180mmlmm
5）VVI段安装齿轮d170mml116mm机械传动装置设计手册P查表选键45X100GB1096
6）VIVII段安装轴承端盖d160mml68mm
7）VIIVIII段l100mm机械传动装置设计手册P查表选键40X80GB1096
五． 轴承寿命计算
51 I轴轴承寿命计算
1求轴载荷
2预期寿命：
3求量载荷
已知
机械设计P表137知P表135 时X1Y0时X04Y18中应：
压紧放松判：1放松2压紧
量载荷：X1Y0
X04Y18
机械设计P表1311取
P
4 验算轴承
取圆锥滚子轴承
52 II轴轴承寿命计算
1求轴载荷
2预期寿命：
3求量载荷
已知
机械设计P查表知机械设计P查表135 时X1Y0时X04Y17中应
压紧放松判：3放松4压紧
量载荷：X04Y17
X1Y0
机械设计P表1311取
4验算轴承
取圆锥滚子轴承
53 III轴轴承寿命计算
1求轴载荷
2预期寿命：
3求量载荷
已知
机械设计P表137知P表135 时X1Y0时X04Y14中
压紧放松判：5放松6压紧
量载荷：X1Y0
X04Y14
机械设计P表1311取
5验算轴承
取圆锥滚子轴承
六键校核
61I轴键强度校核
机械设计P表62许挤压应力
III段键键槽接触疲劳强度
键安全工作
IVV段键槽接触疲劳强度
键安全工作
62II轴键校核
机械设计P表62表许挤压应力
IIIII段VVI段键槽接触疲劳强度
键安全工作
七 润滑密封类型选择
71润滑方式
齿轮采飞溅润滑箱体四轴承采脂润滑中间支撑两轴承采油润滑
72密封类型选择
1轴伸出端密封
轴伸出端密封选择毛毡圈式密封
2箱体结合面密封
箱盖箱座结合面涂密封胶方法实现密封
3轴承箱体外侧密封
（1）轴承箱体侧采挡油环密封
（2）轴承箱体外侧采毛毡圈密封
八减速器附件设计
81观察孔观察孔盖选择设计
观察孔检查传动零件啮合润滑情况该孔箱注入润滑油时观察孔盖螺钉封住防止污物进入箱润滑油渗漏盖板箱盖间加纸质封油垫片油孔处虑油网 查表153选观察孔观察孔盖尺寸分
82油面指示装置设计
油面指示装置采油标指示
83通气器选择
通气器排出热膨胀持气压衡查表156选 型通气帽
84放油孔螺塞设计
放油孔设置箱座底部油池低处箱座底面做成外倾斜面排油孔附做成凹坑便污油放排油孔时螺塞堵住查表157选型外六角螺塞
85起吊环设计
装卸搬运减速器箱盖铸出吊环吊起箱盖
86起盖螺钉选择
便台起箱盖箱盖外侧凸缘装1启盖螺钉直径箱体凸缘连接螺栓直径相
87定位销选择
保证箱体轴承座孔镗孔精度装配精度精加工轴承座孔前箱体联接两端装配定位销采圆锥销直径凸缘连接螺栓直径08倍
九尺寸数
箱体尺寸：
箱体壁厚10mm
箱盖壁厚8mm
箱座凸缘厚度b15mm
箱盖凸缘厚度b15mm
箱座低凸缘厚度b25mm
脚螺栓直径d24mm
脚螺栓数目n4
轴承旁联接螺栓直径dM16
机座机盖联接螺栓直径dM12
联接螺栓d间距l150mm
轴承端盖螺钉直径dM10
窥视孔盖螺钉直径dM8
定位销直径d10mm
轴承旁凸台半径R16mm
ddd外箱壁距离c34mm22mm18mm
dd凸缘边缘距离c28mm16mm
凸台高度根低速轴承座外半径确定
外箱壁轴承座端面距离L70mm
齿轮顶圆箱壁距离14mm
齿轮端面箱壁距离12mm
箱盖箱座肋厚mm7mm
轴承端盖外径D2：凸缘式端盖：D+（5~55）d
数参考机械设计课程设计指导书
十．参考文献
[1]机械设计(第8版)濮良贵纪明刚编高等教育出版社2006年5月
[2]机械设计课程设计（第二版）陈秀编机械工业出版社1998年3月
[3]机械传动装置设计手册（册）卜炎编机械工业出版社1998年12月
[4]机械课程设计手册(第3版)吴宗泽罗圣国编高等教育出版社
[5]机械设计课程设计简明手册骆素君朱诗编化学工业出版社2000年8月
课程设计（文）指导教师成绩评定表
题目名称
游梁式抽油机
评分项目
分值
分
评价涵
工作
表现
20
01
学态度
6
遵守项纪律工作刻苦努力具良科学工作态度
02
科学实践调研
7
通实验试验查阅文献深入生产实践等渠道获取课程设计关材料
03
课题工作量
7
期圆满完成规定务工作量饱满
力
水
35
04
综合运知识力
10
运学知识技发现解决实际问题正确处理实验数课题进行理分析出价值结
05
应文献力
5
独立查阅相关文献事调研提出较述课题实施方案收集加工种信息获取新知识力
06
设计（实验）力方案设计力
5
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正确研究思路清晰完整
07
计算计算机应力
5
具较强数运算处理力运计算机进行资料搜集加工处理辅助设计等
08
计算实验结果分析力（综合分析力技术济分析力）
10
具较强数收集分析处理综合力
成果
质量
45
09
插图（图纸）质量篇幅设计（文）规范化程度
5
符合专业相关规范规定求规范化符合文件第五条求
10
设计说明书（文）质量
30
综述简练完整见解立正确述充分结严谨合理实验正确分析处理科学
11
创新
10
前工作改进突破独特见解
成绩
指导教师评语
指导教师签名： 年 月 日
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