不完全齒輪式自動換向傳動機構的運動學分析.pdf

1、自動換向機構是抽油機的重要組成部分之一，自動換向機構設計的是否合理對抽油的效率和節(jié)能的影響至關重要。抽油機械有平面連桿機構，鏈傳動、電傳動，齒輪齒條等，但這些機構都存在抽油效率較低，能量損失比較嚴重，因此設計新的結(jié)構應用于抽油機上對于提高抽油機的效率具有重要意義。近些年來在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設中，不完全齒輪機構已被廣泛研究和應用，不完全齒輪是由齒輪演變而來，在傳遞運動過程中具有齒輪傳動的優(yōu)點，因此本課題研究將不完全齒輪機構應用到抽油機抽

2、油上，在不改變電動機轉(zhuǎn)向的情況下自動實現(xiàn)換向往復運動，能提高抽油的效率。
　　本課題進行了根據(jù)油田抽油機換向機構特點進行了分析研究，根據(jù)抽油機換向機構的運動要求，得到不完全齒輪自動換向機構的結(jié)構方案，對不完全齒輪和全齒輪進行了結(jié)構設計。根據(jù)換向機構的結(jié)構方案，分析了不完全齒輪的嚙合特點，換向嚙合干涉分析。為了避免換向機構在嚙合時出現(xiàn)干涉情況，對自動換向機構進行齒高修形。齒高修形時，必須保證齒輪連續(xù)傳動，由于修形時存在著兩個齒輪的齒

3、高修形未知量，本文對換向機構的輪齒修形研究了三種修形方案，即僅對不完全齒輪嚙合的不完全齒輪進行齒高修形，僅對輸出齒輪進行齒高修形，以及同時對不完全齒輪以及輸出齒輪進行齒高修形。根據(jù)確定的換向機構結(jié)構方案、齒輪的主要參數(shù)及不完全齒輪的修形方案，利用Proe參數(shù)化建模功能對換向機構建立了齒輪準確嚙合的幾何裝配模型。將三種裝配模型分別導入到ADAMS動力學仿真軟件中，完成自動換向機構的一個周期的運動仿真，得出了三種修形方案的主動軸、中間軸和從

4、動軸的運動角速度、角加速度及轉(zhuǎn)矩曲線圖。通過對比分析三種修形方案的運動結(jié)果特點，得出最終確定的修形方案，即同時對不完全齒輪和輸出齒輪進行齒頂修形運動性能好，嚙合傳動運動平穩(wěn)，速度波動小，且在換向時不完全齒輪機構只有輸出齒輪出現(xiàn)了較大的速度波動，這個波動比平穩(wěn)傳動時僅大了60°/s。針對自動換向機構在運動過程中出現(xiàn)的振動情況，對自動換向機構進行了振動分析，分析引起自動換向機構振動的原因。為了避免換向機構產(chǎn)生共振導致機構破壞，利用Workb