海洋鉆井平臺(tái)減速器齒輪的修形與降噪研究.pdf

1、海上鉆井平臺(tái)減速器是近海石油開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)備，目前海上鉆井平臺(tái)在海上石油鉆探中被廣泛使用，而減速器作為其主要爬升傳動(dòng)裝置，在整個(gè)平臺(tái)使用中起著非常重要的作用。由于海洋鉆井平臺(tái)減速器中的齒輪是在低速接近極限載荷作用下運(yùn)行，所以其齒輪受載能力大小和嚙合的穩(wěn)定性，是齒輪設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題，齒輪傳動(dòng)過(guò)程中的噪聲過(guò)大通常是由振動(dòng)引起。研究表明對(duì)輪齒進(jìn)行修形可以有效的增強(qiáng)齒輪齒面承載能力、降低噪音，但是，影響齒輪修行方法的因素很多，修形量的確定目前還沒(méi)有

2、一個(gè)統(tǒng)一的公式。為此，本文在不改變輪齒幾何參數(shù)、確保低速重載齒輪的嚙合精度的條件下，為減小齒輪傳動(dòng)噪音、降低振動(dòng)，提高承載能力，從減速器零件彈性變形和加工、安裝誤差等方面對(duì)低速重載齒輪進(jìn)行齒廓修形和齒形修形的研究。
　　本文以L型鉆井平臺(tái)減速器第一級(jí)齒輪為研究對(duì)象，進(jìn)行了以下研究工作：
　　首先，對(duì)幾種使用較為廣泛的修形方式進(jìn)行了研究，推導(dǎo)得到不同修形參數(shù)對(duì)齒輪修形結(jié)果的影響規(guī)律。通過(guò)對(duì)影響傳動(dòng)質(zhì)量因素彈性變形、齒輪加工誤差

3、等因素分析研究，找出了最佳修形量和修形方法，并推導(dǎo)出了漸開(kāi)線直齒齒輪修形量的計(jì)算公式。
　　其次，根據(jù)某一海上平臺(tái)減速器實(shí)際工作參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)研究，運(yùn)用kisssoft軟件對(duì)鉆井平臺(tái)減速器第一級(jí)平行軸齒輪進(jìn)行了建模，并根據(jù)實(shí)際工況設(shè)定約束載荷，對(duì)此模型強(qiáng)度等安全系數(shù)進(jìn)行分析，研究了修行量變化對(duì)齒根、齒頂抗膠合安全系數(shù)和輪齒嚙合過(guò)程中齒面接觸情況的影響，仿真表明齒輪無(wú)修形的情況下在嚙合過(guò)程中存在嚙合突變，影響齒輪的傳動(dòng)質(zhì)量和壽

4、命。
　　最后，對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)計(jì)算獲得的高變位齒輪進(jìn)行了修形降噪和傳動(dòng)能力的研究。仿真研究表明，當(dāng)修形量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，齒輪的安全系數(shù)和傳動(dòng)誤差將會(huì)達(dá)到最優(yōu)。通過(guò)分析齒輪嚙合的基本情況及修形對(duì)齒輪傳動(dòng)中各項(xiàng)參數(shù)的影響，仿真研究表明齒輪修形可以降低輪齒嚙合中傳遞力的突變，減小齒輪的傳動(dòng)誤差和接觸溫度，提高齒面的抗膠合能力，獲得了輪齒修形量的改變對(duì)降低齒輪傳動(dòng)噪聲，提高齒輪傳動(dòng)質(zhì)量和能力的規(guī)律，為實(shí)際工程中相似工作條件下，輪齒修形方法和