QY3型石油管道牽引機主機設計

1、 畢業(yè)設計說明書 第 頁QY3 型石油管道牽引機主機設計摘 要石油管道牽引機研究的是在油田工地的輸送油管裝置的機器，就是在油田工地作業(yè)時對輸油管其牽引作用的機械裝置。此牽引機可以提供連續(xù)傳輸油管時的牽引力，它主要由主機部分、齒輪基座、減速裝置、傳動裝置、輸送裝置等幾部分組成。本課題是設計牽引機的主機部分。需要對輸油管牽引機械進行特性分析、整體方案的擬定、動力機的選擇等工作。并對輸油管牽引機整體系統(tǒng)的各個零部件進行詳細的設計計算、強度校核、和圖紙設計，要包括輸油管牽引機主機中主要零件，如軸、滾筒、支架、軸承座、鍵螺釘及螺母等的設計校核與選用，也對牽引機的機體等進行結(jié)構(gòu)設計和分析。關鍵詞：牽引機，

2、主機，輸送裝置 畢業(yè)設計說明書 第 I 頁QY3 oil pipeline the tractor host designAuthor:Yu Hai TaoTutor:Xue Dong BinAbstractOil pipeline traction research machine conveyor tubing in the oil field site installations in the oil field site operations s pipeline of its traction mechanism. This tractor can provide traction

3、when the continuous transmission pipeline, it mainly consists of the host portion of the gear base, deceleration device, transmission device, conveying device composed of several parts. This topic is the host portion of the design of tractor. The need for pipeline traction mechanical characteristic

4、analysis, the formulation of the overall program, the power machine of choice. The various components of the traction machine overall system and pipeline detailed design calculations, the strength check, and the design drawings, to include the main parts in the pipeline tractor host, such as shafts,

5、 rollers, brackets, bearing key screws and nuts, etc. design verification and selection, structural design and analysis of the tractor body.Keywords: tractor, the host, delivery device 畢業(yè)設計說明書 第 II 頁目 錄1.緒論.11.1 課題背景及目的.12.設計方案說明.32.1 總要求.32.2 給定的條件和要求.32.3 設備的介紹.32.4 牽引機的分類.32.5 滾筒式牽引機結(jié)構(gòu).42.6 滾筒式牽引

6、機主機結(jié)構(gòu)方案.43.方案對比.64. 設計計算.94.1 確定滾筒的數(shù)量.94.1.1 選用一組滾筒（兩個）對滾牽引油管.94.2 滾筒的計算.104.2.1 滾筒接觸直徑的確定.104.2.2 滾筒結(jié)構(gòu)確定.104.3 軸的設計與校核.114.3.1 軸的設計.114.3.2 軸徑的校核計算.134.4 軸承的選用和校核.154.4.1 預選軸承.154.4.2 校核軸承.164.5 鍵的選擇.164.6 軸承端蓋的設計.17 畢業(yè)設計說明書 第 III 頁4.7 軸承座的確定.184.8 彈簧的選定.194.8.1 彈簧所應平衡的自重估算.204.8.2 彈簧的選用.214.9 壓板的確

7、定.214.9.1 壓緊螺栓的選用.214.9.2 壓板的結(jié)構(gòu)分析.224.10 支架結(jié)構(gòu)設計.224.11 機身結(jié)構(gòu)分析.234.12 聯(lián)軸器的選擇.24設計總結(jié).25致 謝.26參考文獻.27 畢業(yè)設計說明書 第 0 頁1.緒論機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是國民經(jīng)濟的裝備部，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著十分重要的作用。據(jù)相關資料介紹，機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，機械制造業(yè)提供的裝備水平對國民經(jīng)濟各個部門的技術進步有著相當大的影響，其規(guī)模水平是衡量一個國家國民經(jīng)濟實力和科學技術水平的重要尺度。 ，在經(jīng)濟全球化和社會信息化的大趨勢下，只有通過推進企業(yè)的信息化建設，提高企業(yè)核心

8、競爭力，才能帶動整個機械制造行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。企業(yè)信息化的實質(zhì)是增強企業(yè)的核心競爭力，通過實施信息化，加強技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新能力，使企業(yè)及其產(chǎn)品獲得市場競爭優(yōu)勢。機械制造企業(yè)信息化是指，充分利用以現(xiàn)代信息技術為代表的高新技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的滲透以及信息技術與其它專業(yè)技術的融合，在機械產(chǎn)品全生命周期中，通過信息技術的應用、信息資源的開發(fā)、利用、集成和共享，達到企業(yè)資源的優(yōu)化配置和高效運轉(zhuǎn)，從而提高機械企業(yè)的經(jīng)濟效益和整體競爭力，改造和提升傳統(tǒng)的機械企業(yè)。按照這個內(nèi)涵，機械企業(yè)信息化的主要內(nèi)容可以概括為四個層面：1.在機械產(chǎn)品中融入信息技術和其它高新技術，提高產(chǎn)品自身的質(zhì)量、功能層次、技術含量和高附加

9、值。2.在機電產(chǎn)品設計與制造過程中，廣泛采用電子信息技術、自動化技術，實現(xiàn)快速、高效、可靠、精密、低耗、低成本生產(chǎn)。3.深入開發(fā)和廣泛利用信息資源，實現(xiàn)企業(yè)資源的優(yōu)化組合與綜合利用，實現(xiàn)管理信息化。4.建設企業(yè)信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，發(fā)展網(wǎng)絡制造、虛擬制造、網(wǎng)絡營銷，形成企業(yè)之間的動態(tài)聯(lián)盟，提高企業(yè)和行業(yè)的整體效益和競爭能力。1.1 課題背景及目的在牽引機行業(yè)，牽引機械是一種應用十分廣泛的產(chǎn)品。為了不斷增大其應用范圍，常常需要將其基架系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、間隙調(diào)整系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)進行優(yōu)化改進，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，并改善質(zhì)量及性能?？紤]到現(xiàn)代動力機械行業(yè)的機械化程度的進一步 畢業(yè)設計說明書 第 1 頁加深，這類機

10、械的需求量還會進一步擴大，如果能設計出一種功能更加完善的新型機械，并互不干涉，不僅能節(jié)省材料消耗，降低生產(chǎn)成本，還能方便加工操作，提高工作效率。如何能更好的設計出來，占領這個制高點，就要求我們能很快地理解掌握同類產(chǎn)品，消化吸收，再加以綜合優(yōu)化，才能完成。我們應該把這次畢業(yè)設計當成我們在工作中的一次考核，努力并且高質(zhì)量的去完成它。 畢業(yè)設計說明書 第 2 頁2.設計方案說明 2.1 總要求該輸油管牽引機是用于連續(xù)傳送輸油管時提供牽引力，由主機部分、齒輪基座、減速機等主要部分組成。本課題設計牽引機的主機部分。 2.2 給定的條件和要求該課題的設計要求是傳送的油管管徑為 3 英寸，油管的傳輸速度為

11、40m/min, 牽引力為 20KN。且牽引機底座面到管中心高為 960mm，采用多滾筒對滾的方式傳動。 2.3 設備的介紹隨著我國綜合國力和科技水平的提高，我們對能源的開發(fā)和利用也日趨擴大規(guī)模。然而我國能源儲量有限并且分布不均，這就要求我們在開發(fā)利用能源的過程中努力實現(xiàn)對能源的高效、合理的開發(fā)。那么，我們就要使用領先技術，以及設備的自動化和科技化。經(jīng)過我國幾代人的努力，我國的機械設備制造水平已取得很大的提高。牽引機作為設備的一種可以反映我國的設備先進化。牽引機主要靠工件與其接觸摩擦力來實現(xiàn)傳動的。 2.4 牽引機的分類根據(jù)結(jié)構(gòu)可以講牽引機分為兩大類：履帶式和滾筒式。圖(1)如下： 畢業(yè)設計說

12、明書 第 3 頁 圖（1）履帶式牽引機主要用于小部件成批量的傳送，滾筒式牽引機主要用于單件連續(xù)型設備的傳送。本次設計的牽引機用于連續(xù)傳送輸油管時提供牽引力，因此選擇滾筒式牽引機結(jié)構(gòu)。 2.5 滾筒式牽引機結(jié)構(gòu)滾筒式牽引機主要由主機部分、齒輪基座、減速機等主要部分組成。它的傳動示意圖可表示如圖（2）所示：圖（2） 2.6 滾筒式牽引機主機結(jié)構(gòu)方案為保證輸油管傳送的方向性和平穩(wěn)性，牽引機主機采用多組滾筒連續(xù)牽引的機構(gòu)，以三組為例，簡圖如圖（3）： 畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 圖（3）滾筒式牽引機主機工作原理：該主機通過滾筒與油管之間的靜摩擦力產(chǎn)生牽引力，三組滾筒同步運動，每組滾筒只承擔三分之一的牽

13、引力。圖（4）所示：圖（4）圖中以兩側(cè)滾筒均主動為例，油管受摩擦力 f 等于滾筒產(chǎn)生的牽引力 F。油管受正壓力為 FN 。 畢業(yè)設計說明書 第 5 頁3.方案對比牽引機主機的動力輸入有三種方案：方案一：下邊三個滾筒作為主動輪，上邊三個滾筒隨動。結(jié)構(gòu)簡圖如圖（5）： 圖（5）圖（5）中，油管均勻，重力為 3G，分擔在下側(cè)三個滾筒上。油管受下側(cè)每個滾筒牽引力 F 和正壓力NF，有關要帶動上側(cè)滾筒轉(zhuǎn)動，受上側(cè)滾筒靜摩擦力 f 和正壓力1NF。方案二：上邊三個滾筒作為主動輪，下邊三個滾筒隨動。結(jié)構(gòu)簡圖如圖（6）： 畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 圖（6）圖示中，油管均勻，重力為 3G，分擔在下側(cè)三個滾筒上

14、。油管受上側(cè)每個滾筒牽引力 F 和正壓力 FN，有關要帶動下側(cè)滾筒轉(zhuǎn)動，受下側(cè)滾筒靜摩擦力 f 和正壓力FN1。方案三：上下六個滾筒均作為主動輪。結(jié)構(gòu)簡圖如圖（7）：圖（7）圖(7)中，油管均勻，重力為 3G，分擔在下側(cè)三個滾筒上。油管受上側(cè)每個滾筒 畢業(yè)設計說明書 第 7 頁牽引力 F 和正壓力 FN，受下側(cè)每個滾筒牽引力 F 和正壓力 FN1。方案一和方案二均是牽引機主機單側(cè)滾筒提供牽引力傳送油管，其動力傳遞部分結(jié)構(gòu)簡單，尤其是分速器部分。但是其主機要產(chǎn)生所需牽引力，在沒個主動滾筒上所要承受的正壓力比較大，這對滾筒的強度剛度要求也高些。方案三中牽引機主機兩側(cè)滾筒同時提供牽引力傳送輸油管，雖

15、然使傳送動力的分速器結(jié)構(gòu)復雜一些，但是要產(chǎn)生所需牽引力，分布在每個滾筒上的正壓力要小得多，從而使?jié)L筒的尺寸和強度剛度要求低一些。因此選用方案三。滾筒的組數(shù)將在設計中確定。 畢業(yè)設計說明書 第 8 頁此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。如需要完整說明書和設計圖紙等.請聯(lián)系在線扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機械畢業(yè)設計下載！全部設計都已通過答辯設計總結(jié)剛開始，看到這個設計題目，根本不知從哪下手，對牽引機的結(jié)構(gòu)根本形不成概念。后來，通過導師的講解和指導，我對它有了一個概念性的認識，最后借助于各種機械手冊和課程設計手冊開始做圖、寫說明書。這一學期的畢業(yè)設計過程，我頗有感觸。第一，相關資料搜索

16、要全面。指導老師主要是引導，具體的設計論證過程得自己 畢業(yè)設計說明書 第 9 頁積極主動去做。有不懂的要及時主動聯(lián)系老師，積極查閱資料，盡可能找權威性的全面性的資料。剛開始我用的是簡明手冊，有很多東西太簡明不夠完整，阻礙了設計的進程。后來找到全套的設計手冊，專用設計手冊，通過認真總結(jié)分析，給設計帶來很大進展。第二，要注意通力合作。我們是兩人一組做的一臺牽引機設備，兩人之間要多交流，通過交換信息，實現(xiàn)了信息的最大化利用，才能設計出更合理的結(jié)構(gòu)。隨著設計過程的深入，還要不斷的進行討論，這樣一些在設計過程中產(chǎn)生的困惑都自然解開。第三，一定要合理規(guī)劃時間。因為前期時間安排不當，才導致后期才加班加點。合

17、理安排時間，才能高效的完成畢業(yè)設計，也才能保證整個設計的質(zhì)量。最后，也是最重要的，在這次的畢業(yè)設計中，我發(fā)現(xiàn)自己以前學過的很多專業(yè)知識都已生疏，很慶幸這次的設計讓我又重新拾起這些寶貴的知識，不斷揣摩，反復咀嚼，既是對大學所學知識的一個總結(jié)，更是為自己將入社會墊下最后一塊基石。致 謝 四年的大學生活接近尾聲，經(jīng)過大四下半學期的努力，我的畢業(yè)設計在薛東彬老師的指導，同學的幫助下也接近收尾。此刻，畢業(yè)設計過程中的點點滴滴一一閃現(xiàn)，我記得每一個為我付出過的人，在此我要表達我誠摯的謝意。首先要感謝我的指導老師薛東彬老師，為我的畢業(yè)設計傾注了大量的心血，在整個設計過程中，他都細心的分析，耐心的引導，幫助我

18、把握好設計研究應針對的方向。同時還感謝薛東彬老師的輔助指導，對我整個設計形成過程中孜孜不倦的答疑。您嚴 畢業(yè)設計說明書 第 10 頁肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我，循循善誘的教導和不拘一格的思路也給予我無盡的啟迪，對此我表示深深地感謝！其次，我要謝謝和我一起并肩工作的同伴趙子陽和一塊做設計的諸位同學。我們一起找資料，一起討論，一起解決困難的日子，我會永遠懷念，謝謝你們！最后衷心感謝在百忙之中認真評閱我的設計和參加答辯的各位專家，教授，謝謝你們對我勞動果實的評審，謝謝！參考文獻1 徐灝.機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1991.2 北京鋼鐵學院.機械零件. 北京：人民教育出版社，1990.3 董慶華.機械零件. 北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，P187 .4 劉鴻文.材料力學. 北京：人民教育出版社，1990,P262.5 朱龍根，簡明機械零件設計手冊，第二版，機械工業(yè)出版社， 2005.6. 畢業(yè)設計說明書 第 11 頁6 童幸生，材料成型技術基礎，機械工業(yè)出版社，2007.11.7 黃慶學，