單螺桿泵的運動學(xué)仿真、有限元模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、單螺桿泵在油田固井添加劑的輸送中起著關(guān)鍵作用，但在實際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的問題是泄漏回流和定子耐磨性較差，為了提高螺桿泵力學(xué)性能，研究其運行方式，定子內(nèi)腔變形和磨損情況具有重要的現(xiàn)實意義。 螺桿泵的主要工作部件為轉(zhuǎn)子和定子，其外部型面復(fù)雜，運動方式較為特殊。本論文闡述了螺桿泵的基本原理，得到了螺桿泵轉(zhuǎn)子、定子的型線方程和接角密封線的數(shù)學(xué)表達(dá)式，解釋了密封腔的形成機(jī)理，進(jìn)而從運動學(xué)的角度分析了密封腔的運動情況和轉(zhuǎn)子在定子襯套中的運動規(guī)

2、律。 在基本原理的基礎(chǔ)上，利用三維建模軟件Solidworks對螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行參數(shù)化實體建模，并利用運動學(xué)分軟軟件COSMOSMotion對轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行了仿真分析，得到了轉(zhuǎn)子在定子襯套中運動時各點的軌跡、位移、速度和加速度曲線。 利用有限元分析軟件ANSYS對螺桿泵定子進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜力分析和轉(zhuǎn)子與定子之間的接觸分析，研究了定子橡膠襯套內(nèi)輪廓線的變形規(guī)律、應(yīng)力和應(yīng)變分布情況。研究了均勻內(nèi)壓作用下的情況，再考慮工作壓差