發(fā)布時(shí)間：2017-05-12 17:08

  本文關(guān)鍵詞：大功率鉆井往復(fù)泵齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是石油鉆井往復(fù)泵最核心的動(dòng)力機(jī)構(gòu),其性能的優(yōu)劣直接影響到泵的性能和使用壽命。石油消耗不斷攀升,石油供需矛盾日益嚴(yán)峻,石油開(kāi)采不得不由淺井向深井甚至超深井發(fā)展。大功率鉆井往復(fù)泵是深井石油開(kāi)采所需的關(guān)鍵設(shè)備。大功率齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)成為鉆井往復(fù)泵的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。 本文在往復(fù)泵傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案選擇時(shí),根據(jù)曲軸實(shí)際受力情況可知,扭矩對(duì)其的破壞作用明顯大于彎矩,故齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)需采用合理的布局使其所受最大扭矩值盡可能降低,據(jù)此選擇適用于大功率往復(fù)泵齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方案。 本文在石油鉆井往復(fù)泵齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪模數(shù)的選取時(shí),依據(jù)齒輪齒面接觸強(qiáng)度與齒根彎曲強(qiáng)度理論,得到所需模數(shù)的理論大小。由此計(jì)算出大齒圈、齒輪軸的齒寬、齒頂圓直徑、螺旋角等。通過(guò)計(jì)算大齒圈與曲軸連接處所需螺栓直徑的大小,間接地得出大齒圈所需內(nèi)壁厚度。對(duì)齒輪軸進(jìn)行受力計(jì)算,并校核其強(qiáng)度、剛度。 本文對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā),開(kāi)發(fā)了一套高效、實(shí)用的石油鉆井往復(fù)泵齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件�？茖W(xué)編制程序框圖,對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中所需的圖表進(jìn)行有效的處理,實(shí)現(xiàn)零件的參數(shù)化出圖。 本文用ANSYS分析軟件,對(duì)齒輪軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析及模態(tài)分析,并將軟件分析結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比,進(jìn)一步驗(yàn)證了理論計(jì)算結(jié)果的正確性。
【關(guān)鍵詞】：大功率 往復(fù)泵 齒輪傳動(dòng) 設(shè)計(jì) CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā) ANSYS
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE92;TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景和意義11-13
• 1.1.1 課題研究背景11-12
• 1.1.2 存在的問(wèn)題12-13
• 1.1.3 課題研究的意義13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 往復(fù)泵齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 CAD技術(shù)在往復(fù)泵中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容17-19
• 2 總體傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 往復(fù)泵組成19-20
• 2.3 往復(fù)泵齒輪傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)及確定20-24
• 2.4 本章小結(jié)24-27
• 3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-49
• 3.1 引言27
• 3.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪參數(shù)計(jì)算27-33
• 3.2.1 齒輪初始條件設(shè)定27-28
• 3.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪28-30
• 3.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪30-32
• 3.2.4 齒輪幾何尺寸計(jì)算32-33
• 3.3 大齒圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算33-36
• 3.4 齒輪軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算36-47
• 3.4.1 齒輪軸關(guān)鍵尺寸的確定36-39
• 3.4.2 齒輪軸強(qiáng)度校核39-41
• 3.4.3 齒輪軸疲勞強(qiáng)度的精確校核41-43
• 3.4.4 齒輪軸的剛度校核43-45
• 3.4.5 軸承壽命校核45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 4 齒輪傳動(dòng)CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)49-75
• 4.1 引言49
• 4.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)概要49
• 4.3 零件參數(shù)化設(shè)計(jì)49-60
• 4.3.1 程序框圖的設(shè)計(jì)49-53
• 4.3.2 總體設(shè)計(jì)模塊53-54
• 4.3.3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊54-57
• 4.3.4 幾何尺寸計(jì)算模塊57-58
• 4.3.5 大齒圈自動(dòng)化出圖模塊58-59
• 4.3.6 齒輪軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核模塊59-60
• 4.4 CAD系統(tǒng)參數(shù)圖表的處理60-65
• 4.5 參數(shù)化出圖65-73
• 4.5.1 參數(shù)化出圖概述65-66
• 4.5.2 齒輪形成原理66-70
• 4.5.3 齒輪參數(shù)化建模70-73
• 4.6 本章小結(jié)73-75
• 5 齒輪軸有限元分析75-85
• 5.1 引言75
• 5.2 結(jié)構(gòu)靜力分析75-78
• 5.2.1 靜力分析過(guò)程75-77
• 5.2.2 靜力分析結(jié)果77-78
• 5.3 模態(tài)分析78-83
• 5.3.1 模態(tài)分析概述78
• 5.3.2 模態(tài)分析過(guò)程78-82
• 5.3.3 模態(tài)分析結(jié)果82-83
• 5.4 本章小結(jié)83-85
• 6 總結(jié)與展望85-87
• 6.1 論文的主要工作和結(jié)論85
• 6.2 進(jìn)一步的研究工作85-87
• 參考文獻(xiàn)87-89
• 致謝89-91
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：360350