雙圓弧齒輪傳動比漸開線齒輪傳動具有承載能力高、壽命長等特點，在石油、化工、礦山、冶金等行業(yè)得到了廣泛應用。在新型井下驅動雙螺桿泵中，實現(xiàn)兩個螺桿同步運轉和功率分流的雙圓弧齒輪是決定泵工作能力的關鍵部件。泵掛深度超過1200m、沉沒度超過500m（雙螺桿泵整體浸泡在原油中）、井底溫度超過80℃、設備不間斷工作30個月、同步齒輪箱內充滿潤滑油、動力系統(tǒng)運轉速度3000r／min左右、傳遞功率45kW，同時由于井筒空間限制，泵體直徑≤140mm，且潤滑油得不到更換和補充，狹小的空間又不利于散熱等非常規(guī)工況條件又對雙圓弧齒輪的工作能力提出了更高的設計要求。本文的主要研究內容為：（1）分析了雙圓弧齒輪跑合前的齒廓方程，建立了有限元接觸計算在靜止狀態(tài)和運動狀態(tài)下的分析模型。并計算討論了雙圓弧齒輪的接觸、彎曲強度；測試了齒輪彎曲應力以驗證接觸模型的正確性。（2）研究了雙圓弧齒輪跑合仿真計算的基本原理，以ANSYS接觸算法為子程序建立了雙圓弧齒輪跑合仿真模型，對一對雙圓弧齒輪進行了跑合仿真以預測所采用的跑合措施的效果，并與跑合前的計算結果做了比較。（3）針對雙圓弧齒輪傳動系統(tǒng)，通過劃分熱網(wǎng)絡節(jié)點，建立... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1一1雙螺桿多相流混輸泵結構示意圖

力機械采油設備之一。在雙螺桿多相泵和地面驅動單螺桿泵多年研發(fā)的基礎上，本項目組首次研制了井下驅動雙螺桿多相泵，其方案如圖1一2所示。整套裝置由井下驅動電機、撓性軸、同步齒輪箱、軸向力平衡部件、密封部件、原油入口、螺桿增壓部件和原油出口8段組成，其中螺桿采用原油介質潤滑，撓性軸、齒輪、軸向力平衡部件采用潤滑油潤滑，兩種介質用密封部件隔開。 .........… ……、、、、、、、、、、、、 、 }}}}}}}}}「’.”’ }}}口口 口竺 竺 竺竺竺川飛廠『1黑 :::::::::廠 廠 廠廠廠廠廠廠廠廠廠廠廠廠了了lll，、 、 圖1一2井下驅動螺桿泵方案示意圖在新型井下驅動雙螺桿泵中，實現(xiàn)兩個螺桿同步運轉及功率分流作用的同步齒輪是決定泵工作性能的關鍵部件之一，其工作環(huán)境為:泵掛深度超過1200m、沉沒度超過SO0m(雙螺桿泵整體浸泡在原油中)、井底溫度超過80OC、設備不間斷工作30個月、同步齒輪箱內充滿潤滑油、動力系統(tǒng)運轉速度3000r/而n左右、傳遞功率45kw;同時，由于受井筒空間限制，泵體直徑=14OInln，且潤滑油得不到更換和補充

以施加在主控節(jié)點上，這樣做使得模型具有大變形模擬功能。在主控節(jié)點建立一個點單元Mass21，圖中的細線表示自由度藕合關系。圖2一6傳統(tǒng)靜態(tài)接觸模型低低低圖2一7新型靜態(tài)接觸主動輪模型由于雙圓弧齒輪是多點嚙合，同時有可能有幾對齒參與接觸，因此接觸模型中應該包含所有參與接觸的齒對。通過接觸計算齒對間的載荷分配比例可以自動確定，這大大方便了計算過程。根據(jù)分析，本章所選擇的齒輪副同時接觸的齒對最多為4個，而齒數(shù)最多為3個，因此建立了3齒接觸模型，如圖2一8所示。2.2.7靜態(tài)接觸分析為了簡化計算，接觸應力最大值以齒寬中部受載為準，因為這個位置輪齒剛度最大，相應分配的載荷也最大。而齒根應力則要考慮載荷和齒寬的影響，因此本章計算了兩個接觸位置:兩點接觸情況下的齒寬中部受載和端部受載。根據(jù)螺桿泵的工作需要

【參考文獻】：
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本文編號：3511636