行星齒環(huán)式無游梁抽油機的理論分析及設(shè)計.pdf

1、行星齒環(huán)式無游梁抽油機是一種新型的無游梁抽油機。行星齒環(huán)換向機構(gòu)是該抽油機的核心部件，該機構(gòu)主要由左右兩個半內(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)動該傳動機構(gòu)做直線往復(fù)運動。
　　 本文在先期研究的基礎(chǔ)上對行星齒環(huán)式無游梁抽油機進行了更加深入的研究。建立了詳細(xì)的行星齒環(huán)換向機構(gòu)運動學(xué)分析模型；完成了該機構(gòu)中的主要零部件的受力分析模型：并對機構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計。具體內(nèi)容如下：
　

2、　 齒環(huán)滑塊的速度是衡量抽油機效率的重要指標(biāo)，齒環(huán)滑塊的加速度是評價該傳動機構(gòu)運動性能的關(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)換向機構(gòu)中齒環(huán)滑塊的速度和加速度計算模型。
　　 系桿的角速度和角加速度是計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)換向機構(gòu)中系桿的角速度和角加速度計算模型。
　　 使用MATLAB完成了運動學(xué)的仿真分析。在此基礎(chǔ)上，討論了機構(gòu)參

3、數(shù)對齒環(huán)滑塊的速度和加速度、系桿的角速度和角加速度的影響。行星輪與左右兩個半內(nèi)齒輪嚙合時，屬于不同的傳動形式。當(dāng)行星輪與右半內(nèi)齒輪嚙合時，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單平穩(wěn)；當(dāng)行星輪與左半內(nèi)齒輪嚙合時，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。
　　 在該機構(gòu)運動學(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，齒環(huán)滑塊和系桿的受力情況，建立了系桿剛度的計算模型和剛度條

4、件。這將為設(shè)計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)機構(gòu)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，使用MATLAB優(yōu)化工具箱，對機構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計，并給出了求解實例。
　　 通過研究，證實行星齒環(huán)式無游梁抽油機是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用安全可靠、維護方便且能實現(xiàn)長沖程、大排量、重負(fù)荷的新型節(jié)能抽油機，齒環(huán)滑塊可以做成組合的形式，因此行星齒環(huán)式無游梁抽油