输油管牵引机主机部分设计-学位论文.doc

黄河科技学院毕业设计(论文) 第 26 页
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1 绪论
机械制造业是国民经济最重要的支柱产业之一，是国民经济的装备部，在国民经济中发挥着十分重要的作用。据相关资料介绍，机械制造业是国民经济最重要的支柱产业之一，机械制造业提供的装备水平对国民经济各部门的技术进步有着相当大的影响，其规模水平是衡量一个国家国民经济实力和科学技术水平的重要尺度。因而，我国十分重视机械制造业的发展，对机械制造业提出了更多的要求，使其能够更好地为各行各业提供高质量的机械产品。世界各国都把发展机械制造业作为振兴和发展本国经济的战略重点之一。
我国十分重视机械制造业的发展。特别是改革开放以来，随着国民经济持续保持高速发展，各行各业都获得了空前的大发展，产品的多样化及对市场的快速反应成为企业能否在激烈的市场竞争中处于有利位置的必备能力，这就对企业的生产设备提出了更高的要求。使其能够更好地为各行各业提供高质量的机械产品。如何更好地提高生产设备的柔性和效率，满足产品的多样化的需要，则是每个企业都要面临着的一个重要问题。
伴随着中国加入WTO和经济全球化，中国正在成为世界制造业的中心。中国现在是在逐步地融入世界，成为世界经济大循环链条的一个重要组成部分。这对我国机械制造业来说，既是机遇又是挑战，现在，国家已经认识到了这一问题，因此，发出了要建设创新型国家的号召。并采取了一系列的政策、措施鼓励技术创新，促进国家的技术进步，在机械制造业方面更是如此。
1.1 课题背景及目的
在牵引机行业，牵引机械是一种应用十分广泛的产品。为了不断增大其应用范围，常常需要将其基架系统、传动系统、间隙调整系统、牵引系统进行优化改进，从而提高系统稳定性，并改善其质量及性能。考虑到现代动力机械行业的机械化程度的进一步加深，这类机械的需求量还会进一步扩大，如果能设计出一种功能更加完善的新型机械，并且各功能互不干涉，不仅能节省材料消耗，降低生产成本，还能方便加工操作，提高工作效率，这不仅对许多中小企业单位有强大诱惑，而且对大型生产单位也有一定的吸引力。如何才能高质量地设计出来，占领这个制高点，就要求我们能很快地理解掌握同类的产品，消化吸收，再加以综合优化，才能完成。我们要把这次毕业设计当成我们在工厂的一次考核，努力地去完成它，并且尽可能的高质量地完成。
1.2 整体概述及任务书
本设计研究的是在油田工地的输油管牵引机，就是作用于油田作业时对输油管的牵引，可以连续传送油管时提供牵引力，它由主机部分、齿轮基座、减速机等主要部分组成。本课题设计牵引机的主机部分。需要对输油管牵引机进行了特性分析、整体方案的拟定、动力机的选择确定等工作；并对输油管牵引机整个系统的主要零部件进行详细设计计算、强度校核和图纸设计，要包括输油管牵引机减速装置中主要零部件，如传动轴、齿轮等的结构设计、强度校核，键、轴承等的选择设计和校核；也对开卷牵引机的机体、主动轴、从动轴以及牵引滚轮等进行结构设计和其中部分零部件强度校核。还要对部分零部件的选用和部分结构进行分析说明。
设计的基本参数：
1、管径2英寸；
2、传输速度60m/min；
3、牵引力15KN；
4、牵引机底座面到管中心高960mm；
5、采用多滚筒对滚方式传动；
设计要求：
根据基本参数完成输油管牵引机设计计算；在设计计算的基础上完成主机部分的设计，包括总体设计和关键零部件设计。
做课题时，需要查阅机械制图、机械设计、机床设计手册等资料，综合分析使用，进行设计。

2 输油管牵引机的总体设计
2.1 传动方案的确定
机械传动装置位于原动机和工作机之间。一个合理的传动方案首先应满足工作机的功能要求，其次还应满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉、工艺性好、使用和维护方便等要求。满足同一工作机功能要求，往往可采用不同的传动机构，不同的组合和布局，从而可得出不同电传动方案[1]。
2.1.1机械传动型式的选择
牵引机经过长期的发展，其结构已经越来越多样化，但其传动形式基本还是以下几种：带式传动，链式传动，滚筒式传动。
带式传动由于带具有良好的弹性，因此能缓和和冲击、吸收震动，没有接头，所以工作平稳、噪音小。遇到过载时，带在带轮上打滑，可防止其它零件的损坏，起到安全保护的作用。但是带传动两带轮中心距较大，使得外廓尺寸较大，并且带的寿命较低，故本设计比采用这种传动方式。
链式传动这种牵引方式具有牵引力大，防滑性能好，安全性高，适用性好等优点，但其瞬时传动比不准确，不能用于精密分度机构，特别是在冲击震动负荷下，其极易损坏。在使用过程容易出现相同的故障，造成故障率高，维修困难。可靠性差等一系列问题。故此传动方式本设计也不予采用。
则根据本设计要求，这里采用滚筒式传动，由于本次设计要求牵引力为15KN，单滚筒对滚方式所需正压力过大，对输油管损害比较严重，故采用多滚筒对滚方式，现在采用3滚筒对滚方式传动。
2.1.2 运动简图的拟定
确定传动方案以后，就可以确定运动简图，现在先拟定运动简图如下图所示。
由图知传动过程由电机转动带动联轴器转动，联轴器再带动减速器里的减速齿轮转动，通过离合器带动主传动中心齿轮转动，再通过过渡齿轮带动从动齿轮转动，达到使上下链轮传动的目的[2]。

2.2 电机容量的选择和确定
2.2.1 电机类型和结构形式的选择
通用的电动机为Y(IP34)、Y(IP44)及J型等三相交流异步电动机，各类电动机的构造的特点、性能、外型尺寸及技术性能可参看电动机产品目录电机的类型和结构形式应根据电源种类（直流或交流）、工作条件（环境、温度等）、工作时间的长短（连续或间歇）及连载的性质、大小、起动性能和过载情况等条件来选择。则本设计采用三相交流电动机。而且工业上一般采用三相交流电动机。其中Y系列三相交流异步电动机具有结构简单、价格低廉、维护方便等优点。小型异步电动机主要有以下系列：Y(IP34)、Y(IP44)系列三相异步电动机是全国统一设计的产品[3]。
Y(IP34)型系列为一般用途的自行通用、防滴式鼠笼转子三相异步电动机，能防止水滴或其他杂物在垂直方向落入电机内部。防护式笼型感应电动机容量范围7.5～125kw；转速范围580～2960r/min；电压380V，它适用于在起动调速等性能上无特殊要求的一般机械，如水泵、鼓风机、金属切削机床及运输机械等。
Y(IP44)型系列为封闭自扇冷式鼠笼转子三相异步电动机，能防止灰尘、
铁屑或其他杂物侵入电机内部。容量范围0.6～100kw；转速范围580～2950r/min；电压380V。它具有与Y(IP34)相同的用途外，更适用于灰尘多、水土飞溅的地方，如碾米机、磨破机及其他农业机械、矿山机械等。
JO3型系列为一般用途封闭自扇冷式鼠笼转子三相异步电动机，其结构能防止机座内外空气自由交换，但不完全密封。可用于起动静止负载或惯性负载比较大的机械，如压缩机，柱塞式水泵、传送带、磨床和锤击机等。
JQO2型系列为高起动转矩、封闭自扇冷式双鼠笼转子电动机，容量范围4.5—100kw，转速范围730—2960r/min，电压380V。可用于起动静止负载或惯性负载比较大的机械，并用于灰尘较多、水土飞溅的地方。
JR型系列为防滴式绕线子异步电动机，容量范围1.7—100kw，转速范围710—1450r/min，电压220/380v。它适用需要小范围调速的传动装置上，当配电容量不足，起动鼠笼电动机会引起过大的压降，以致不能顺利起动或影响其他用电设备时，可用本系列电机，其中有JR2、JRO2、JR3等系列
2.2.2 电动机功率的确定
电动机功率的确定与其发热有关，而发热又与工作情况有关，电动机的工作情况一般可分为两种[5].
1、对于长期连续运转、载荷不变或很少变化的，且在常温下工作的机器（如边疆运输机，风扇等）所用的电动机，可按电动机的额定功率等于或等于或略大于所需功率可在手册中选择相应的电动机型号既可，不必再作发热计算。
1）作长期机构所需要的功率Po
如果已知工作轴上的卷筒、链轮、齿轮或其它机器另件上园周力F(N)及园周速度V(m/s),则在稳定运转下的输出功率Po(kW)按下列公式确定
Po=kW
如果已知卷筒、链轮、齿轮等直径d(mm)及转速n（r﹒p﹒m）,则圆周转速按下列公式确定： V=m/s
如果已知工作轴上的扭矩T（N﹒m）及转速n（r﹒p﹒m）则输出功率按下列公式计算： Po=kW
2）电动机所需功率P
P=KPo
式中的K—机器的过载系数，由所设计的机器可能的过载情况而定，若所设计的机器没有过载时，可取K=1。
3）按Pm＞P条件确定电动机型号，Pm为电动机的额定功率。
2、对于重复短时工作或载荷不稳定的情况，电动机的功率应根据等效功率的方法来计算，并作发热等核算。
本次设计中的已知条件为：共用3对滚筒，每只m=7kgx8=56kg（总和）,转速为750（r﹒p﹒m），旋转直径为580mm,启动时间15秒。
P=
T=J·a J=mR2
A==
P==
P—功率 kW T—扭矩 N·m
J—转动惯量 a—角加速度
m—质量 单位kg R—回转半径 单位米
n—转速 （r﹒p﹒m） t—启动时间 秒
代入数据得：

如图2示，为使机器不易卡死，安全值为计算值的2倍，即k=2;则配套功率为3.62=7.2kW，选电机为7.5kW，根据设计转速为1450（r﹒p﹒m），查附表2，本次设计决定选用y132M—4型号电动机。
2.2.3 电动机转速的选择
同一功率的电动机有3000、1500、1000、750、500（r.﹒p﹒m）五种同步转速。转速愈高，则电动机的外形尺寸愈小、重量愈轻、价格愈便宜、能量指标（功率及功率及功率因数cosφ）也愈高，从这一观点出发，宜于选择较高的转速。但如工作轴转速很低时，选择转速过高的电动机，就会使总传动比过大，这样增大了传动系统传动级数和传动比，也增大了传动系统的外形尺寸、重量和制造成本，而且传动系统和电动的外形尺寸相差悬殊，安装上也造成困难。因此，一般采用同步转速1500或1000为宜，有时也采用3000或750的。本次设计采用了1500（r﹒p﹒m）电机。

3 轴的设计计算
3.1 轴的结构设计要求
轴是组成机器的主要零件之一。一切做回转运动电传动零件（如齿轮、蜗轮等），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要功能是支撑回转零件及传递运动和动力。
轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的轴的制造工艺等方面的要求，合理的确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难度。因此，轴的结构设计是轴设计中的重要内容[6]。
由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故这次设计中轴的材料采用最为常见的45钢，最后采用调质处理并且去毛刺和锐边倒钝。
3.2 轴的设计计算
根据工作条件，初选轴的材料为45钢，则其强度为σB=600MPa (抗拉强度极限)，σS =300MPa(屈服强度极限)， σ-1=260MPa(弯曲强度极限)，=140MPa（扭转疲劳极限）。按扭转强度发进行最小直径估算，即:
==≤[] （MPa）
d=·=A(mm)
T—工作转矩； N—传递功率；
n—轴的转速； Wt—扭矩截面模量；
—扭转剪应力； []—许用扭转剪应力；
A—设计常数； P—电机功率；
查附表5知A应为118～107（45#钢），取A=113；
d=113
P—输油管的功率； 0.96—运输机滚筒传递效率；
D=113=50.09（mm）
考虑此处有键槽和其它应力的影响，实际轴径取危险轴径的1.07倍，其实际尺寸为50.091.07=53.6（mm）,圆整到55mm。
则最小轴径处为60mm,为了满足联轴器的轴向定位要求，轴右端需制出一轴肩，故取Ⅱ段轴的直径=65mm,左端用轴端挡圈定位，考虑到挡圈的定位，取挡圈直径D=62mm,
Ⅲ段轴承安装处，因轴承同时受径向力和轴向力的作用，故选单列圆锥滚子轴承30313，其尺寸为d×D×T=65mm×140mm×36mm,故==65mm。
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，由手册上查得定位轴肩高度h=19mm。故=84mm。
Ⅵ段滚筒安装处的直径=80mm，滚筒右端与右轴承之间采用套筒定位。左端采用轴肩定位，轴肩高度h>0.07d，则轴环处的直径=95。
处为过渡轴段，因考虑到轴承处的定位，取=72mm，处安装底座，采用螺帽安装，可选用M8 =60mm。至此，已初步确定了轴的各段直径。
轴承的计算：

由于最大牵引力为37KN,而由3对磙子牵引，
则单辊牵引力Fd=F/6=37/6=6.17KN；现在取摩擦系数 f=0.2：

则正压力 Fr = Fd/f = 6.17/0.2 = 30.85:
周成当量动载荷计算：
1. 左轴承为1，右轴承为2（按照双列轴承计算）
2. 轴向力由右轴承承受。Fa=Fr*47/67=21.64KN
3. 轴承1当量动载荷：P1=Fr/2=15.425KN；
4. 轴承2当量动载荷：
因为47×2/67=1.4>E，所以P2=Fr/2×0.57+Fa×0.93=8.792+20.13=28.83KN
结论：P1<44；P2<48；可用。
轴的结构设计，如图5示：
图5

3.3 求轴的支反力，作轴的弯矩图、转矩图
由静力平衡条件知：
∑Mo=0 R1l-R2b=0
∑Mc=0 R2a－(F1+F2)l=0
设F1+F2=E 则由前面的计算可知E=9600N
求得 R1=， R2=；
解得R1=330N，R2=1290N；
求弯矩
以梁的c点为原点，在CD段内，距原点距离为x的任意截面内，其弯矩公式为：M（x）=R1x
当x=0时M（x）=0
当x=a=250时M（x）值最大。
当M（x）=R1x=330×250=82500（N·m）
且方向为负。
同理在DB段内计算弯矩
M（x）=R1x－R2(x－a)
将R1=，R2=代入上式求得
M（x）=R1x－R2(x－a)=E（l－x） （a≤x≤l）
由上式知：当x=l=333 时 弯矩为0
当x=a时，M（x）有最大值，即M（x）=960×（333－250）=79680（N·m），且方向为正。
依据计算结果作弯矩图M，如下

作合成弯矩图Mt：
Mt=
=
＝87365.6
作合成弯矩图Mt如下：

3.4 校核轴的强度
由弯矩图看出，轴的危险截面在D面上，在此处校核轴的强度， 此处d=70mm
σ==≤[σ-1]
由于是实心轴
W=≈代入上式有
σ==≤[σ-1]
σ==1.9（MPa）≤[σ-1]=55（MPa）
(查附表6得： [σ-1] =55（MPa）)
该轴是安全的。

4 轴承的选择及计算
4.1 轴承的选择
轴承是用来支承轴的，轴与轴承直接接触的部分称为轴颈，轴承可以分为滑动轴承和滚动轴承。
滑动轴承可以根据其摩擦状态分为非液体摩擦轴承和液体摩擦轴承l两类。当轴颈与轴承滑动表面间虽有液体油膜存在，但不能完全避免表面凸起部分直接接触时，两滑动表面所形成的摩擦称为非液体摩擦。若两滑动表面完全被润滑油隔开，其相对运动的阻力主要是润滑油内部的摩擦时，称为液体摩擦。滑动轴承按其工作时所承受载荷的方向，又分为向心滑动轴承（载荷沿半径方向，指向轴心）和推力滑动轴承（载荷沿轴线方向）。
由于滑动轴承不适用于拉辊装置的设计，则本次设计采用了滚动轴承。常用滚动轴承的类型、性能特点及应用范围：
1、单列向心球轴承，类型代号为：0000；其性能特点为：当量磨擦系数最小。高转速时可用来承受不大的纯轴向负荷。内外圈轴线偏斜>8‘～16‘。适用于刚性圈套的轴上，常用于小功率电机、减速机、运输机的托辊、滑轮等。
2、双列向心球面轴承，类型代号：1000；其性能特点为：不能承受纯轴向负荷，能自动调心、内外圈偏斜>1.50～30。适用于多支点轴，刚性小的轴以及难以对中的轴。
3、单列向心短圆柱滚子轴承，类型代号50000；其性能特点为：内外圈可以分离，滚子用内圈允许少量的轴向移动，内外圈轴线偏斜>2‘～4‘。适用于刚性很大，对中良好的轴，常用于大功率电机，机床主轴、车辆轴承箱、人字齿轮减速机等。
4、双列向心球面滚子轴承：类型代号：52000；其性能特点为：承载能力最大，不能承受纯轴向负荷。能自动调心，内外圈轴线偏斜>10～2.50。常用于其它种类轴承不能胜任的重载情况，如轧钢机，大功率减速机、吊车走轮等。
5、滚针轴承类型代号：类型代号：74000；其性能特点为：径向尺寸最小，径向承载能力很大，磨擦系数较大。旋转精度低。适用于径向负荷很大而径向尺寸受限制的地方，如：万向联轴节，活塞销、连杆销等。
6、螺旋滚子轴承：类型代号：5000；其性能特点为：窄钢带卷成的空心滚子有弹性，可承受径向冲击。内外圈轴线偏斜敏感性低，径向尺寸较小。适用于经常受不大的径向冲击且转达速不高的支承。如：运输辊道的辊子，长传动轴的支承。
7、单列向心推力球轴承：其性能特点为：可承受纯轴向负荷，36000型用于R＞A，其它两种用于A＞R，内部游隙可调，支点距离不宜大；适用于刚性较大跨距不大的轴及须在工作中高速游隙时，常用于蜗杆减速机、离心机动、电钻、空孔机等。
8、圆锥滚子轴承，类型代号：30000；其性能特点为：内外圈可分离，游隙可调，7000型不宜承受纯径向负荷。磨擦系数大，内外圈轴线偏斜≯2‘。适用于刚性较大的轴，应用很广，如：减速机、车轮轴、轧钢机、起重机、破碎机、机床主轴等。
9、推力球轴承，类型代号：单向8000、双向38000；其性能特点为：轴线必须与轴承底座底面垂直，不重点适用于高转速。常用于起重机，吊钩、蜗杆轴、锥齿轮轴、机床主轴等。
轴承内径为65的圆锥滚子轴承（30313），一对反排列组合，不但能承受径向力，还能承受轴向力，极限速度为2600转，选一对30313圆锥滚子轴承最为安全。
4.2 轴承的计算与校核
查表由圆锥滚子轴承得：

第一次近似计算：
先假定支点反力的作用于轴承支座的中点，按力矩平衡的条件得：

计算值：
查表根据圆锥滚子轴承查得Y=0.4

计算
由表查得，隔离环的宽度

第二次近似计算的支点距离为：

第二次近似计算的支点反力为：

重新计算
由图查得
第二次近似计算的
故得第三次近似计算的支点距离为：

第三次近似计算的支点反力为：

再次计算：

由图查得上次计算结果相同，
故已很精确。
轴承寿命计算：查表圆锥滚子轴承X及Y值
当
取X=1,Y=
当量动载荷：

根据中等冲击，由表5-1-19查得

双列轴承的额定动载荷：
圆锥滚子轴承

轴承寿命：

故 轴承合格。

5 联轴器的选用
联轴器是机械传动中常用的部件。他们主要用来连接轴与轴（或连接轴与其他回转零件），以传递运动与转矩；有时也可用作安全装置。由于机器的工况各异，因而对联轴器提出来各种不同的要求，如传递转矩的大小、转速高低、扭转刚度变化情况、体积大小、缓冲吸振能力等，为了适应这些不同的要求，联轴器已出现了很多类型，同时新产品还在不断涌现，由一个广阔的开发领域。
5.1 凸缘联轴器
凸缘联轴器（亦称法兰联轴器）是利用螺栓联接两凸缘（法兰）盘式半联轴器，两个半联轴器分别用键与两轴联接，以实现两轴联接，传递转矩和运动。凸缘联轴器结构简单，制造方便，成本较低，工作可靠，装拆、维护均较简便，传递转矩较大，能保证两轴具有较高的对中精度，一般常用于载荷平稳，高速或传动精度要求较高的轴系传动。凸缘联轴器不具备径向、轴向和角向补偿性能，使用时如果不能保证被联接两轴对中精度，将会降低联轴器的使用寿命、传动精度和传动效率，并引起振动和噪声。 凸缘上各螺栓根据传递转矩的大小，可全部采用。本次设计根据标准采用YL6型凸缘联轴器。下图为该型号的示意图，其主视图与基本数据如下：

公称转矩Tn =100 N·m 许用转速 n =8000r·min-1
轴径长度 L=62mm: 质量 m=3.99Kg；转动惯量I=0.017kg·m2
5.2 十字轴式万向联轴器
这类联轴器因具有挠性，故可补偿两周的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。这类联轴器结构紧凑，维护方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统中。小型十字轴式万向联轴器已经标准化，设计时可按标准选用。
根据其标准和设计要求，本设计采用的是SWP_B型(有伸缩短型)部分轴承座十字轴万向联轴器。其结构如下图所示：

其基本数据如下（标准=摘自JB/T 3241-1991）：
型号=SWP160B
回转直径D=160mm, 额定转矩Tn=16 kN.m
疲劳转矩Tt=8 kN.m
轴线折角β=≤10° 伸缩量S=50
尺寸\L=585，尺寸\D1(Js11)=140，尺寸\D2(H7)=95，尺寸\E=15，
尺寸\E1=4，尺寸\b×h=20×12，尺寸\h1=6，尺寸\L1=85，尺寸\n-d=6-13
转动惯量(kg.m^2)=0.14，重量(kg)=44。

6 键的选择和计算
6.1 键的选择
键作为一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，由的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的向导。其中键连接主要分为：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键链接[13]。
平键工作时，靠键同键槽侧面的挤压来传递转矩。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中间较好等优点因而得到广泛应用。但平键连接不能承受轴向力，因而不能对轴向零件起到固定作用。
半圆键工作时，靠其侧面来传递转矩。这种键连接的优点是工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接。缺点是轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般只用于轻载静连接中。
楔键工作时，靠键的楔紧做用来传递转矩，同时还可以承受单向的轴向载荷，对轮毂起到单向的轴向固定作用。楔键连接在传递有冲击和振动的较大转矩时，仍能保证连接的可靠性。楔键连接的缺点是键楔紧后，轴和轮毂的配合产生偏心和偏斜。因此主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。
由于设计的牵引机拉辊装置无特别要求，综合考虑，决定选择A形普通平键。根据轴的尺寸要求选择如下：
拉辊部分：键 22×14×140 GB/T 1096-2003
联轴部分：键C16×10×70 GB/T 1096-2003
6.2 键的强度校核
由于上面键是处于同一根轴上的键，传递的转矩相同，所以只需校核短的键即可。
平键的校核公式：

T—转矩 d—轴的直径
—键的工作长度 —键的宽度
对于A型键
由上面计算的轴的转矩 ： T = 47915N
轴的直径 d = 55mm
键的工作长度： ＝70mm
键的宽度： b = 16mm
键与轮毂的接触高度： k = 0.5h = 5mm
带入公式：

结论:键连接强度足够。

7 牵引机的润滑与密封
7.1 传动件及轴承的润滑
在各种机器和设备中所使用的润滑剂主要有润滑油、润滑脂、和固体润滑剂。
润滑剂不仅可以降低摩擦，减轻磨损，保护零件不遭锈蚀，而且在采用循环润滑时还能起到散热降温的作用。膏状的润滑脂，既可以防止内部的润滑剂外泄，又可以阻止外部杂质入侵避免加剧零件的磨损，起到密封作用。因此正确使用润滑剂对从事机械设计和机械维护人员来讲是十分重要的。
选用润滑剂时要考虑的几点因素：
1.运动速度 2.载荷大小 3.工作环境温度 4.周围环境 5.润滑装置
从运动速度，载荷大小等因素考虑应优先考虑粘度较大和锥入度较小的润滑脂润滑。
7.2 密封件的选择
由于输油管牵引机是在常压下工作的，对机器密封的要求主要是对轴承的密封，于是选择毡圈密封就能达到所规定的要求。因此选择毡圈密封即可。

结 论
本次设计主要是运用机械设计、工程材料学、材料力学、机械原理、机电传动技术、金属工艺学、人机工程学等学科知识，因此说输油管牵引机设计所涉及的内容较为广泛。
本文对牵引机主机部分的设计分三大块：第一、拉辊装置部分的设计，它包括辊筒的具体设计、辊筒的材料选择及尺寸确定。第二、机架部分的设计，它包括支承件、机座及机架的具体设计。第三、润滑冷却系统的设计，它包括轴与滚动轴承的润滑以及密封方法的选取。另外，为保证对拉辊装置系统各部分的质量、性能及稳定性等达到设计要求，这里也对框架系统中的一些重要零件诸如、轴承、辊筒轴及平键等进行了必要的强度校核和寿命计算。
毕业设计过后，我有以下几点体会：
首先，培养了我较强的学习能力。在毕业设计过程中我接触了很多新知识，在这短短的两个月里学习新知识应用新知识，毕业设计运用到了以前所学的所有基础理论知识和专业技术知识，现在都需要重新复习一遍。
其次，独立思考问题、解决问题的能力。小组集体讨论固然重要，但个人的独立思考问题、解决问题的能力也必不可少。
经过数月来的磨练和奋斗，感觉自己进步很大，也感觉过得很充实，现在发现了只要认真投入做一件事自己一定会有收获的。毕业设计不仅使我完善和复习了以前所学知识，同时从老师和同组同学那里学到了在课本上学不到的知识。这些将对我以后的工作、学习和生活产生深远影响。总之，毕业设计不只是检验，更是一个学习、提高、成长的过程它使我受益匪浅！

致 谢

这次毕业设计得到了很多老师、同学和同事的帮助，其中我的导师薛东彬老师对我的关心和支持尤为重要，每次遇到难题，我最先做的就是向薛老师寻求帮助，而薛老师每次不管忙或闲，总会抽空来找我面谈，然后一起商量解决的办法。
另外，感谢校方给予我这样一次机会，能够独立地完成一个课题，并在这个过程当中，给予我们各种方便，使我们在即将离校的最后一段时间里，能够更多学习一些实践应用知识，增强了我们实践操作和动手应用能力，提高了独立思考的能力。再一次对我的母校表示感谢。
感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在大学生活即将结束的最后的日子里，我们再一次演绎了团结合作的童话，把一个庞大的，从来没有上手的课题，圆满地完成了。正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我感觉到了知识以外的东西，那就是团结的力量。
最后，感谢所有在这次毕业设计中给予过我帮助的人。
对上述朋友，再一次真诚地表示感谢！

参 考 文 献

[1] 余载强，张国志 玻璃钢型材料牵引机的研制[J].辽林：辽林工学院，1997.
[2] 曹明忠 海底电缆牵引机[P].山东：胜利石油化工建设有限责任公司，2003.
[3] 吴棕泽.机械设计师手册[M].北京: 机械工业出版社，2002.
[4] 余载强，李佳奇 新式大型牵引机设计[J].辽林：辽林工学院，1999.
[5] 濮良贵.机械设计(第七版)[M].北京：高等教育出版社,2003.
[6] 王俊昌.王荣声. 工程材料及机械制造基础[M]. 北京：机械工业出版社，1998.
[7] 陈立德. 机器设计[C]. 上海：上海交通大学出版社，2002.
[8] 刘鸿文 . 材料力学[M]. 北京：高等教育出版社，2004.
[9] 李云 . 机械制造工艺及设备设计指导手册[C]. 北京：机械工业出版社，1992.
[10] 陈扬枝，朱文坚. 机械制造装备设计[M]. 北京：机械工业出版社，1999.
[11] 高忠民.工程机械使用与维修[M].北京： 金盾出版社，2002.
[12] 金关梁.螺纹加工与测量手册[M].北京：国防工业出版社, 1984.
[13] 徐灏.机械设计手册第五卷[M].北京：机械工业出版社, 1992.
[14] 廖念钊.互换性与技术测量(第四版)[M].北京：中国计量出版社,2003.