大功率鉆井泵雙側(cè)斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、大功率三缸單作用鉆井泵動(dòng)力端最常見的傳動(dòng)方式為單側(cè)人字型齒輪傳動(dòng)，即人字型齒輪位于中間曲柄和任意一端曲柄之間，曲軸上的動(dòng)力只有一條輸入路徑，曲軸上大齒輪輪轂處一直處于最大應(yīng)力狀態(tài)，曲軸極易發(fā)生破壞。為使曲軸受力均勻、減輕應(yīng)力集中，部分新型大功率三缸單作用鉆井往復(fù)泵采用一種雙側(cè)斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，即在曲軸和傳動(dòng)軸上采用兩對(duì)嚙合斜齒輪傳遞動(dòng)力。
　　本文以大功率鉆井泵雙側(cè)斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析傳動(dòng)系統(tǒng)中各作用力的特點(diǎn)，校核傳動(dòng)系統(tǒng)

2、中關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度或穩(wěn)定性，并對(duì)曲軸軸系進(jìn)行扭振仿真分析，根據(jù)曲軸扭振仿真分析結(jié)果來重新確定曲軸的部分尺寸，以滿足正常使用要求。本論文的研究工作主要包括以下幾方面的內(nèi)容:
　　(1)對(duì)雙側(cè)斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，推導(dǎo)出活塞桿推力、連桿力、兩個(gè)斜齒輪嚙合力和曲軸兩端主軸頸軸承支反力等作用力的數(shù)學(xué)表達(dá)式;
　　(2)根據(jù)三缸單作用鉆井泵的基本性能參數(shù)要求，設(shè)計(jì)出鉆井往復(fù)泵動(dòng)力端中關(guān)鍵零部件，并在SolidWorks中建立動(dòng)力

3、端的零部件三維模型，完成裝配;
　　(3)將之前求得的傳動(dòng)系統(tǒng)中各作用力的數(shù)學(xué)表達(dá)式編寫成MATLAB計(jì)算程序，并代入各零部件參數(shù)，求出在曲軸任意轉(zhuǎn)角工況下雙側(cè)斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中各作用力的大小和方向，并繪制部分作用力隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線。之后，利用求得的各作用力對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核或穩(wěn)定性校核;
　　(4)建立曲軸軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模型，并對(duì)曲軸軸系進(jìn)行扭轉(zhuǎn)振動(dòng)仿真分析，求出曲軸軸系的固有頻率、主振型和一階臨界轉(zhuǎn)速及曲