行星齒環(huán)式無(wú)游梁抽油機(jī)的理論分析及設(shè)計(jì).pdf

1、行星齒環(huán)式無(wú)游梁抽油機(jī)是一種新型的無(wú)游梁抽油機(jī)。行星齒環(huán)換向機(jī)構(gòu)是該抽油機(jī)的核心部件，該機(jī)構(gòu)主要由左右兩個(gè)半內(nèi)齒輪和上下兩條齒條構(gòu)成的齒環(huán)滑塊和行星輪組成，行星輪分別于內(nèi)齒輪和齒條嚙合，將驅(qū)動(dòng)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
　　 本文在先期研究的基礎(chǔ)上對(duì)行星齒環(huán)式無(wú)游梁抽油機(jī)進(jìn)行了更加深入的研究。建立了詳細(xì)的行星齒環(huán)換向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型；完成了該機(jī)構(gòu)中的主要零部件的受力分析模型：并對(duì)機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容如下：
　

2、　 齒環(huán)滑塊的速度是衡量抽油機(jī)效率的重要指標(biāo)，齒環(huán)滑塊的加速度是評(píng)價(jià)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。在分析行星輪與內(nèi)齒環(huán)各段嚙合情況的基礎(chǔ)上，建立了行星齒環(huán)換向機(jī)構(gòu)中齒環(huán)滑塊的速度和加速度計(jì)算模型。
　　 系桿的角速度和角加速度是計(jì)算系桿剛度的重要依據(jù)。在分析行星輪與內(nèi)齒環(huán)各段嚙合情況的基礎(chǔ)上，建立了行星齒環(huán)換向機(jī)構(gòu)中系桿的角速度和角加速度計(jì)算模型。
　　 使用MATLAB完成了運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真分析。在此基礎(chǔ)上，討論了機(jī)構(gòu)參

3、數(shù)對(duì)齒環(huán)滑塊的速度和加速度、系桿的角速度和角加速度的影響。行星輪與左右兩個(gè)半內(nèi)齒輪嚙合時(shí)，屬于不同的傳動(dòng)形式。當(dāng)行星輪與右半內(nèi)齒輪嚙合時(shí)，齒環(huán)滑塊的速度和加速度、系桿的角速度和角加速度的變化過程比較簡(jiǎn)單平穩(wěn)；當(dāng)行星輪與左半內(nèi)齒輪嚙合時(shí)，齒環(huán)滑塊的速度和加速度、系桿的角速度和角加速度的變化過程就要復(fù)雜得多。
　　 在該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，分析了行星輪與內(nèi)齒環(huán)各段嚙合時(shí)，齒環(huán)滑塊和系桿的受力情況，建立了系桿剛度的計(jì)算模型和剛度條

4、件。這將為設(shè)計(jì)系桿的截面形狀和尺寸提供了重要的依據(jù)。
　　 在以上分析的基礎(chǔ)上，以齒環(huán)滑塊的起始點(diǎn)的加速度及其加速度的變化范圍最小為目標(biāo)建立了行星齒環(huán)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，使用MATLAB優(yōu)化工具箱，對(duì)機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并給出了求解實(shí)例。
　　 通過研究，證實(shí)行星齒環(huán)式無(wú)游梁抽油機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全可靠、維護(hù)方便且能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程、大排量、重負(fù)荷的新型節(jié)能抽油機(jī)，齒環(huán)滑塊可以做成組合的形式，因此行星齒環(huán)式無(wú)游梁抽油