雙圓弧齒輪傳動比漸開線齒輪傳動具有承載能力高、壽命長等特點，在石油、化工、礦山、冶金等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。在新型井下驅(qū)動雙螺桿泵中，實現(xiàn)兩個螺桿同步運轉(zhuǎn)和功率分流的雙圓弧齒輪是決定泵工作能力的關(guān)鍵部件。泵掛深度超過1200m、沉沒度超過500m（雙螺桿泵整體浸泡在原油中）、井底溫度超過80℃、設(shè)備不間斷工作30個月、同步齒輪箱內(nèi)充滿潤滑油、動力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)速度3000r／min左右、傳遞功率45kW，同時由于井筒空間限制，泵體直徑≤140mm，且潤滑油得不到更換和補充，狹小的空間又不利于散熱等非常規(guī)工況條件又對雙圓弧齒輪的工作能力提出了更高的設(shè)計要求。本文的主要研究內(nèi)容為：（1）分析了雙圓弧齒輪跑合前的齒廓方程，建立了有限元接觸計算在靜止狀態(tài)和運動狀態(tài)下的分析模型。并計算討論了雙圓弧齒輪的接觸、彎曲強度；測試了齒輪彎曲應(yīng)力以驗證接觸模型的正確性。（2）研究了雙圓弧齒輪跑合仿真計算的基本原理，以ANSYS接觸算法為子程序建立了雙圓弧齒輪跑合仿真模型，對一對雙圓弧齒輪進行了跑合仿真以預(yù)測所采用的跑合措施的效果，并與跑合前的計算結(jié)果做了比較。（3）針對雙圓弧齒輪傳動系統(tǒng)，通過劃分熱網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，建立... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1一1雙螺桿多相流混輸泵結(jié)構(gòu)示意圖

力機械采油設(shè)備之一。在雙螺桿多相泵和地面驅(qū)動單螺桿泵多年研發(fā)的基礎(chǔ)上，本項目組首次研制了井下驅(qū)動雙螺桿多相泵，其方案如圖1一2所示。整套裝置由井下驅(qū)動電機、撓性軸、同步齒輪箱、軸向力平衡部件、密封部件、原油入口、螺桿增壓部件和原油出口8段組成，其中螺桿采用原油介質(zhì)潤滑，撓性軸、齒輪、軸向力平衡部件采用潤滑油潤滑，兩種介質(zhì)用密封部件隔開。 .........… ……、、、、、、、、、、、、 、 }}}}}}}}}「’.”’ }}}口口 口竺 竺 竺竺竺川飛廠『1黑 :::::::::廠 廠 廠廠廠廠廠廠廠廠廠廠廠廠了了lll，、 、 圖1一2井下驅(qū)動螺桿泵方案示意圖在新型井下驅(qū)動雙螺桿泵中，實現(xiàn)兩個螺桿同步運轉(zhuǎn)及功率分流作用的同步齒輪是決定泵工作性能的關(guān)鍵部件之一，其工作環(huán)境為:泵掛深度超過1200m、沉沒度超過SO0m(雙螺桿泵整體浸泡在原油中)、井底溫度超過80OC、設(shè)備不間斷工作30個月、同步齒輪箱內(nèi)充滿潤滑油、動力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)速度3000r/而n左右、傳遞功率45kw;同時，由于受井筒空間限制，泵體直徑=14OInln，且潤滑油得不到更換和補充

以施加在主控節(jié)點上，這樣做使得模型具有大變形模擬功能。在主控節(jié)點建立一個點單元Mass21，圖中的細線表示自由度藕合關(guān)系。圖2一6傳統(tǒng)靜態(tài)接觸模型低低低圖2一7新型靜態(tài)接觸主動輪模型由于雙圓弧齒輪是多點嚙合，同時有可能有幾對齒參與接觸，因此接觸模型中應(yīng)該包含所有參與接觸的齒對。通過接觸計算齒對間的載荷分配比例可以自動確定，這大大方便了計算過程。根據(jù)分析，本章所選擇的齒輪副同時接觸的齒對最多為4個，而齒數(shù)最多為3個，因此建立了3齒接觸模型，如圖2一8所示。2.2.7靜態(tài)接觸分析為了簡化計算，接觸應(yīng)力最大值以齒寬中部受載為準，因為這個位置輪齒剛度最大，相應(yīng)分配的載荷也最大。而齒根應(yīng)力則要考慮載荷和齒寬的影響，因此本章計算了兩個接觸位置:兩點接觸情況下的齒寬中部受載和端部受載。根據(jù)螺桿泵的工作需要

【參考文獻】：
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