李春明，刘 庆，刘 晓，孙 凤

(1.中国石油大学(华东) 中国石油大学胜利学院，山东 东营 257061； 2.中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东 青岛 266580)

引 言

曲柄摇杆机构普遍应用在各行各业的机械结构中，比如游梁式抽油机。该机构的动力学研究是机器载荷、机械结构、节能降耗、故障诊断、工况识别等研究的前提。游梁式抽油机的主机构为曲柄摇杆机构，其设计仍停留在试凑法阶段；其运动学的构件(体)位置角多采用余弦定理求取，且存在歧运动位的运动学参数确定问题；其动力学随之难以实现程序化，且只有绕定点和质心转动的力矩平衡方程可用，采用定性累加方法计算构体受力[1]。在游梁式抽油机动力学系统而完整的研究当中，主要存在以下问题：

(1)运动学参数及固定构体安装位置缺少有针对性的计算式。该曲柄摇杆机构的设计要求主要有最大压力角、运动范围、极位夹角等，在试凑法确定和优化设计当中尚有待于明确设计思路。

(2)余弦定理所求角度指三角形内角，与构体位置角的转换往往较难处理；定性累加计算受力难免存在误差。

(3)由于尚无公认的绕动点转动的力矩平衡方程，动力学问题的图解法只能将连杆简化为二力体，并且在求力矩时须忽略惯性力[2]。

(4)有些机械所受载荷的方向不随从动件(体)运动速度的改变而改变。该特点使主动件(体)在连续转动时所需驱动力或力矩存在大正大负的峰值，因而存在载荷波动的调节问题。该调节装置被定义为平衡块，误导研究者以质量平衡的方式解决该问题。……