為了進(jìn)一步提高油田用抽油機(jī)的節(jié)能性,以四連桿機(jī)構(gòu)抽油機(jī)為基礎(chǔ),提出了一種新型的五桿機(jī)構(gòu)抽油機(jī),按照抽油機(jī)的設(shè)計規(guī)則,完成了五連桿節(jié)能抽油機(jī)的理論計算、尺寸優(yōu)化、理論求解、三維建模和有限元分析。首先,以四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)型理論為基礎(chǔ),將五桿機(jī)構(gòu)簡化為四桿機(jī)構(gòu),并分析了五桿機(jī)構(gòu)構(gòu)型的存在條件,將五桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用在抽油機(jī)上,進(jìn)行了五桿節(jié)能抽油機(jī)的幾何計算、運(yùn)動計算、動力學(xué)計算和工藝計算。然后,以抽油機(jī)副平衡重重心的加速度為優(yōu)化目標(biāo),以抽油機(jī)各桿件尺寸為優(yōu)化參數(shù),以抽油機(jī)沖程、各桿件尺寸比例、五桿機(jī)構(gòu)滿足單曲柄條件和抽油機(jī)力矩平衡條件為約束條件,以MATLAB自帶的fmincon函數(shù)為求解算法,對抽油機(jī)桿件尺寸進(jìn)行優(yōu)化。其次,對抽油機(jī)的工況進(jìn)行計算求解,并與同種類型的偏置型抽油機(jī)在相同工況下進(jìn)行了性能比較,最后運(yùn)用Pro/E軟件,敘述了減速器箱座和減速器斜齒輪的建模過程,并給出了驢頭、游梁、副平衡臂、支架、橫梁連桿總成和底座等抽油機(jī)主要構(gòu)件的三維模型圖,完成了抽油機(jī)的裝配,運(yùn)用ANSYS Workbench對抽油機(jī)游梁前端和支架進(jìn)行了有限元分析。結(jié)果表明抽油機(jī)設(shè)計合理,強(qiáng)度滿足要求。本文在抽油機(jī)研制中引入... 

【文章來源】：長江大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

五桿節(jié)能抽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖 2-2 鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)成Fig.2-2 basic structure of the hinge five-bar mechanism自由度公式 3 2L HF = n P P計算，該公式內(nèi) n 表的自由度，HP 表示高副的數(shù)目以及LP 表示低副的，鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)活動構(gòu)件數(shù)為 4，其中有五個轉(zhuǎn)動值在以上公式代入后計算出自由度值為 2。面五桿鉸鏈結(jié)構(gòu)是一種雙自由度結(jié)構(gòu)。 與原動件數(shù) W 間的關(guān)系，對機(jī)構(gòu)判斷并獲得準(zhǔn)確表示原動件數(shù)比自由度少，結(jié)構(gòu)運(yùn)動軌跡表現(xiàn)出即原動件數(shù)與自由度數(shù)相等，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡確即原動件數(shù)大于自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)將在機(jī)構(gòu)按受力在弱處損壞。在四連桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上演化而來的，而四連桿機(jī)

Fig.2-2 basic structure of the hinge five-bar mechanism平面機(jī)構(gòu)自由度公式 3 2L HF = n P P計算，該公式內(nèi) n 表表示機(jī)構(gòu)的自由度，HP 表示高副的數(shù)目以及LP 表示低副的 2-2 表示，鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)活動構(gòu)件數(shù)為 4，其中有五個轉(zhuǎn)動副，將該值在以上公式代入后計算出自由度值為 2�？傻�，平面五桿鉸鏈結(jié)構(gòu)是一種雙自由度結(jié)構(gòu)。自由度 F 與原動件數(shù) W 間的關(guān)系，對機(jī)構(gòu)判斷并獲得準(zhǔn)確W < F，表示原動件數(shù)比自由度少，結(jié)構(gòu)運(yùn)動軌跡表現(xiàn)出W = F，即原動件數(shù)與自由度數(shù)相等，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡確W > F，即原動件數(shù)大于自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)將在機(jī)構(gòu)按受力律運(yùn)動或在弱處損壞。桿機(jī)構(gòu)是在四連桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上演化而來的，而四連桿機(jī)，四連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)型可按下圖進(jìn)行判別。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2925502