渦旋彈簧疲勞壽命分析及應(yīng)用.pdf

1、摩擦換向抽油機是一種新型的抽油系統(tǒng).由于其頻繁換向,升降機械在"正轉(zhuǎn)—停車—反轉(zhuǎn)"的變換時刻,加速度較大,加之較大的載荷,系統(tǒng)內(nèi)部將產(chǎn)生較大的沖擊,使得系統(tǒng)的功率需求波動幅度很大,動力源一直工作在不穩(wěn)定狀態(tài)下.選擇功率小,則導(dǎo)致經(jīng)常性過載;反之,則又導(dǎo)致動力浪費.系統(tǒng)中的各個機械零部件如抽油桿、減速器軸上的針輪軸承、鋼絲繩等壽命也都受到?jīng)_擊的影響.能否減小電機的功率波動幅度,改善機構(gòu)中各零部件的載荷情況,進(jìn)而降低能耗,并提高整個工作系統(tǒng)

2、的使用壽命,是關(guān)系到摩擦換向抽油機這種新型石油機械設(shè)備生存與發(fā)展的重要課題.在動力軸和承載構(gòu)件之間加緩沖器是解決這一問題的很好的辦法.基于這一構(gòu)思,我們在減速器的輸出軸與摩擦輪之間加渦旋彈簧做緩沖器,經(jīng)過理論分析與實踐檢驗,有效地減緩了速度突變,減輕了系統(tǒng)在正反轉(zhuǎn)換向瞬間受到的沖擊,提高了系統(tǒng)壽命的同時,節(jié)能效果十分明顯.作為緩沖器主要組成部件之—的渦旋彈簧,其性能的好壞直接影響緩沖器的緩沖效果,進(jìn)而影響整個升降機的使用壽命.為確保渦旋

3、彈簧使用的可靠性,該文對渦旋彈簧進(jìn)行疲勞壽命分析.該文根據(jù)對摩擦換向抽油機的工作狀況分析,首先初步計算出渦旋彈簧的幾何參數(shù),利用三維建模軟件UG,建立渦旋彈簧的三維實體模型;其次通過大型有限元分析軟件ANSYS中內(nèi)置的IGES轉(zhuǎn)換過濾器,將渦旋彈簧實體模型轉(zhuǎn)換到ANSYS軟件中,對其進(jìn)行應(yīng)力—應(yīng)變分析;最后根據(jù)其分析結(jié)果,對渦旋彈簧的最大危險應(yīng)力點進(jìn)行疲勞壽命分析.根據(jù)上述分析結(jié)果對傳統(tǒng)彈簧傳統(tǒng)理論進(jìn)行驗證,為進(jìn)一步優(yōu)化提供理論依據(jù).隨