CYJZ10-4.2-53HF型新型五杆节能抽油机研制
发布时间：2020-12-19 07:14
为了进一步提高油田用抽油机的节能性,以四连杆机构抽油机为基础,提出了一种新型的五杆机构抽油机,按照抽油机的设计规则,完成了五连杆节能抽油机的理论计算、尺寸优化、理论求解、三维建模和有限元分析。首先,以四杆机构构型理论为基础,将五杆机构简化为四杆机构,并分析了五杆机构构型的存在条件,将五杆机构应用在抽油机上,进行了五杆节能抽油机的几何计算、运动计算、动力学计算和工艺计算。然后,以抽油机副平衡重重心的加速度为优化目标,以抽油机各杆件尺寸为优化参数,以抽油机冲程、各杆件尺寸比例、五杆机构满足单曲柄条件和抽油机力矩平衡条件为约束条件,以MATLAB自带的fmincon函数为求解算法,对抽油机杆件尺寸进行优化。其次,对抽油机的工况进行计算求解,并与同种类型的偏置型抽油机在相同工况下进行了性能比较,最后运用Pro/E软件,叙述了减速器箱座和减速器斜齿轮的建模过程,并给出了驴头、游梁、副平衡臂、支架、横梁连杆总成和底座等抽油机主要构件的三维模型图,完成了抽油机的装配,运用ANSYS Workbench对抽油机游梁前端和支架进行了有限元分析。结果表明抽油机设计合理,强度满足要求。本文在抽油机研制中引入...
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
五杆节能抽油机结构示意图
图 2-2 铰链五杆机构的基本构成Fig.2-2 basic structure of the hinge five-bar mechanism自由度公式 3 2L HF = n P P计算，该公式内 n 表的自由度，HP 表示高副的数目以及LP 表示低副的，铰链五杆机构活动构件数为 4，其中有五个转动值在以上公式代入后计算出自由度值为 2。面五杆铰链结构是一种双自由度结构。 与原动件数 W 间的关系，对机构判断并获得准确表示原动件数比自由度少，结构运动轨迹表现出即原动件数与自由度数相等，机构的运动轨迹确即原动件数大于自由度数，机构将在机构按受力在弱处损坏。在四连杆机构的基础上演化而来的，而四连杆机
Fig.2-2 basic structure of the hinge five-bar mechanism平面机构自由度公式 3 2L HF = n P P计算，该公式内 n 表表示机构的自由度，HP 表示高副的数目以及LP 表示低副的 2-2 表示，铰链五杆机构活动构件数为 4，其中有五个转动副，将该值在以上公式代入后计算出自由度值为 2。可得，平面五杆铰链结构是一种双自由度结构。自由度 F 与原动件数 W 间的关系，对机构判断并获得准确W < F，表示原动件数比自由度少，结构运动轨迹表现出W = F，即原动件数与自由度数相等，机构的运动轨迹确W > F，即原动件数大于自由度数，机构将在机构按受力律运动或在弱处损坏。杆机构是在四连杆机构的基础上演化而来的，而四连杆机，四连杆机构构型可按下图进行判别。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS Workbench的直通式截止阀流道的分析[J]. 陈鹏,张寒,罗双,樊学良,陈廷兵. 现代机械. 2018(06)
[2]并联双向偏转工作台的动力学仿真与分析[J]. 陈周,陈纯. 现代制造技术与装备. 2018(12)
[3]基于ANSYS Workbench的聚合物熔体孔芯式冷却结构数值模拟及优化[J]. 李晓丹,汪澎,王泽鸣,信春玲,何亚东. 北京化工大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]基于Workbench的FSAE传动系统的有限元分析[J]. 王西洋,徐家川,王橙,王孟恩,焦学健. 汽车实用技术. 2018(21)
[5]基于Workbench某V12发动机曲轴有限元模态对比分析[J]. 蔡玉强,赵闯. 华北理工大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]求解数值微分问题的磨光化方法及应用[J]. 冯立新,郭超. 黑龙江大学自然科学学报. 2017(01)
[7]混合驱动五杆机构的运动学解析法对比研究[J]. 侯志利,李瑞琴,武文革. 机械传动. 2015(11)
[8]整体式平面两自由度全柔顺并联机构构型拓扑优化设计[J]. 朱大昌,安梓铭,李雅琼,孔维荣. 机械科学与技术. 2015(07)
[9]五点数值微分公式及其外推算法[J]. 夏爱生,夏军剑,张会鹏. 军事交通学院学报. 2014(04)
[10]二维离散数据的数值微分问题的积分算子方法[J]. 朱华平,吴传生,吕小红. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2010(04)
博士论文
[1]一种两自由度并联机构优化设计及动力学控制研究[D]. 郝齐.清华大学 2011
硕士论文
[1]自适应五杆机构抽油机研究[D]. 汪随.长江大学 2018
[2]两自由度冗余驱动并联机器人的误差分析与优化[D]. 曹红旭.西安理工大学 2008
[3]抽油机设计软件开发及优化设计[D]. 徐中文.大庆石油大学 2006
本文编号：2925502
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
五杆节能抽油机结构示意图
图 2-2 铰链五杆机构的基本构成Fig.2-2 basic structure of the hinge five-bar mechanism自由度公式 3 2L HF = n P P计算，该公式内 n 表的自由度，HP 表示高副的数目以及LP 表示低副的，铰链五杆机构活动构件数为 4，其中有五个转动值在以上公式代入后计算出自由度值为 2。面五杆铰链结构是一种双自由度结构。 与原动件数 W 间的关系，对机构判断并获得准确表示原动件数比自由度少，结构运动轨迹表现出即原动件数与自由度数相等，机构的运动轨迹确即原动件数大于自由度数，机构将在机构按受力在弱处损坏。在四连杆机构的基础上演化而来的，而四连杆机
Fig.2-2 basic structure of the hinge five-bar mechanism平面机构自由度公式 3 2L HF = n P P计算，该公式内 n 表表示机构的自由度，HP 表示高副的数目以及LP 表示低副的 2-2 表示，铰链五杆机构活动构件数为 4，其中有五个转动副，将该值在以上公式代入后计算出自由度值为 2。可得，平面五杆铰链结构是一种双自由度结构。自由度 F 与原动件数 W 间的关系，对机构判断并获得准确W < F，表示原动件数比自由度少，结构运动轨迹表现出W = F，即原动件数与自由度数相等，机构的运动轨迹确W > F，即原动件数大于自由度数，机构将在机构按受力律运动或在弱处损坏。杆机构是在四连杆机构的基础上演化而来的，而四连杆机，四连杆机构构型可按下图进行判别。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS Workbench的直通式截止阀流道的分析[J]. 陈鹏,张寒,罗双,樊学良,陈廷兵. 现代机械. 2018(06)
[2]并联双向偏转工作台的动力学仿真与分析[J]. 陈周,陈纯. 现代制造技术与装备. 2018(12)
[3]基于ANSYS Workbench的聚合物熔体孔芯式冷却结构数值模拟及优化[J]. 李晓丹,汪澎,王泽鸣,信春玲,何亚东. 北京化工大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]基于Workbench的FSAE传动系统的有限元分析[J]. 王西洋,徐家川,王橙,王孟恩,焦学健. 汽车实用技术. 2018(21)
[5]基于Workbench某V12发动机曲轴有限元模态对比分析[J]. 蔡玉强,赵闯. 华北理工大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]求解数值微分问题的磨光化方法及应用[J]. 冯立新,郭超. 黑龙江大学自然科学学报. 2017(01)
[7]混合驱动五杆机构的运动学解析法对比研究[J]. 侯志利,李瑞琴,武文革. 机械传动. 2015(11)
[8]整体式平面两自由度全柔顺并联机构构型拓扑优化设计[J]. 朱大昌,安梓铭,李雅琼,孔维荣. 机械科学与技术. 2015(07)
[9]五点数值微分公式及其外推算法[J]. 夏爱生,夏军剑,张会鹏. 军事交通学院学报. 2014(04)
[10]二维离散数据的数值微分问题的积分算子方法[J]. 朱华平,吴传生,吕小红. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2010(04)
博士论文
[1]一种两自由度并联机构优化设计及动力学控制研究[D]. 郝齐.清华大学 2011
硕士论文
[1]自适应五杆机构抽油机研究[D]. 汪随.长江大学 2018
[2]两自由度冗余驱动并联机器人的误差分析与优化[D]. 曹红旭.西安理工大学 2008
[3]抽油机设计软件开发及优化设计[D]. 徐中文.大庆石油大学 2006
本文编号：2925502
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