螺紋參數(shù)的精確測量對油套管接頭的設(shè)計開發(fā)和加工制造有重要作用。為了對螺紋關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行精確測量,研發(fā)了油套管螺紋中徑和螺距的測量方法。建立了測量空間坐標(biāo)系,在每個螺紋牙側(cè)面進(jìn)行兩處采點測量,給出了測點的直線方程,結(jié)合直線間距離算法,得到了螺紋中徑線與螺紋牙的交點,利用最小二乘法對交點數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,建立了交點與螺紋中徑線的幾何關(guān)系及其數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出了中徑和螺距的計算公式。以油管螺紋接頭為例進(jìn)行了螺紋中徑及螺距的測量試驗和應(yīng)用,并將測量值和實際值進(jìn)行了對比。對比結(jié)果表明,各螺紋牙中徑和螺距測量精度高,誤差不超過1%。該三坐標(biāo)測量方法的提出為未知理論螺距和牙型角的螺紋測量提供了新方法。 

【文章來源】：石油機(jī)械. 2020年04期 第135-141頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

中徑線與螺紋牙相交示意圖

本文以油套管螺紋接頭端面作為基準(zhǔn)平面,首先測量基準(zhǔn)平面,將測量得到的基準(zhǔn)平面繞Z軸做空間旋轉(zhuǎn),使基準(zhǔn)平面的法向矢量方向為Z軸方向;然后在基準(zhǔn)平面上測量一條直線(該直線在基準(zhǔn)平面上的投影是它本身),將該直線繞Z軸旋轉(zhuǎn)到X軸,直線的矢量方向為X軸方向,Y軸方向自動確定;最后測量中心孔,中心孔的軸線方向與基準(zhǔn)平面的交點即為原點,從而建立空間坐標(biāo)系,如圖2所示。2.2 規(guī)劃測量路線和測點數(shù)

中徑線與螺紋牙的交點如圖3所示。在X-Z平面內(nèi),Y軸坐標(biāo)值為0,則測點坐標(biāo)為(X,0,Z),對兩個相鄰螺紋牙上的3個側(cè)面測點6處,分別記為點A、B、C、D、E、F,則6個測點的坐標(biāo)分別可以表示為 ( X A ,0,Ζ A ) 、 ( X B ,0,Ζ B ) 、 ( X C ,0,Ζ C ) 、 ( X D ,0,Ζ D ) 、 ( X E ,0,Ζ E ) 、 ( X F ,0,Ζ F ) 。用測點A和B構(gòu)造直線LAB,測點C和D構(gòu)造直線LCD,測點E和F構(gòu)造直線LEF。繪制一條與螺紋接頭軸線平行的直線,該直線與LAB的交點為O′,與LCD的交點為O,與LEF的交點為O″。則在LCD上必然存在一點O,使得線段O′O的長度h1等于線段OO″的長度h2。根據(jù)幾何知識,點O同時滿足m1=m2,根據(jù)螺紋中徑線的定義,O點的位置即為螺紋中徑線與直線LCD的交點。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：2909195