隨著國內(nèi)對(duì)石油、天然氣需求的增加,在進(jìn)行油氣開采工作時(shí)對(duì)井下低速重載滾動(dòng)軸承的性能要求也越來越高。井下低速重載滾動(dòng)軸承作為井下鉆具的重要組成部分,其疲勞壽命制約了井下鉆具的工作效率和使用壽命。因此,能夠簡潔精確的計(jì)算井下低速重載滾動(dòng)軸承的疲勞壽命,對(duì)滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化和實(shí)際工作具有重要意義。本文以一種自主研發(fā)的固井設(shè)備中的井下低速重載滾動(dòng)軸承為例子,并對(duì)滾動(dòng)軸承的力學(xué)性能及疲勞壽命計(jì)算進(jìn)行了研究,本文主要的研究內(nèi)容如下:1.基于實(shí)際工況建立適用于井下低速重載滾動(dòng)軸承的接觸應(yīng)力模型。首先根據(jù)已有的非赫茲接觸理論及實(shí)際工況潤滑油狀態(tài),驗(yàn)證井下低速重載滾動(dòng)軸承的潤滑狀態(tài);其次針對(duì)井下低速重載滾動(dòng)軸承的實(shí)際工況,分析非赫茲接觸理論模型與彈性流體動(dòng)壓潤滑接觸應(yīng)力模型不適用的原因;最后利用非赫茲接觸應(yīng)力模型對(duì)彈性流體動(dòng)壓潤滑接觸應(yīng)力模型進(jìn)行了改進(jìn),得到更適用于實(shí)際工況的綜合接觸應(yīng)力模型。2.對(duì)Basquin方程改進(jìn)的基礎(chǔ)上得到新的壽命模型。首先利用應(yīng)變硬化指數(shù)n的簡便確定方法對(duì)Basquin方程進(jìn)行了改進(jìn),得到改進(jìn)后的Basquin方程;其次利用綜合應(yīng)力模型得到實(shí)際工況下的應(yīng)力幅度;最后利用改進(jìn)后的...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 井下低速重載滾動(dòng)軸承簡介
        1.1.2 固井工藝介紹
        1.1.3 井下低速重載滾動(dòng)軸承工況介紹
        1.1.4 井下低速重載滾動(dòng)軸承失效形式
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 井下低速重載滾動(dòng)軸承線接觸應(yīng)力研究現(xiàn)狀
        1.2.2 滾動(dòng)軸承的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與研究意義
    1.4 技術(shù)路線
第二章 井下低速重載滾動(dòng)軸承的接觸應(yīng)力模型研究
    2.1 一種井下低速重載滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)介紹
    2.2 實(shí)際工況中軸承潤滑狀態(tài)分析
        2.2.1 基于非赫茲接觸理論的接觸應(yīng)力分析
        2.2.2 彈性流體動(dòng)壓潤滑條件的確定
            2.2.2.1 軸承潤滑脂參數(shù)的確定
            2.2.2.2 LGHB2 軸承潤滑脂正常工況下運(yùn)動(dòng)學(xué)粘度的確定
            2.2.2.3 LGHB2 軸承潤滑脂正常工況下密度的確定
            2.2.2.4 滾動(dòng)體與滾道接觸表面平均滾動(dòng)速度的確定
            2.2.2.5 滾動(dòng)體與滾道材料當(dāng)量彈性模量的確定
            2.2.2.6 滾動(dòng)體與滾道接觸表面當(dāng)量半徑的確定
            2.2.2.7 形成彈性流體動(dòng)壓潤滑條件的驗(yàn)證
    2.3 井下低速重載滾動(dòng)軸承綜合應(yīng)力模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 井下低速重載滾動(dòng)軸承疲勞壽命計(jì)算
    3.1 基于S-N曲線的Basquin公式
    3.2 Basquin公式的改進(jìn)
        3.2.1 傳統(tǒng)材料應(yīng)變硬化指數(shù)n的計(jì)算方法
        3.2.2 材料應(yīng)變硬化指數(shù)n的簡便確定
        3.2.3 基于Basquin方程的改進(jìn)公式
    3.3 綜合應(yīng)力模型下的應(yīng)力幅度
    3.4 基于Basquin公式井下低速重載滾動(dòng)軸承疲勞壽命的預(yù)測(cè)
        3.4.1 Basquin公式應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
        3.4.2 軸承疲勞壽命
    3.5 本章小結(jié)
第四章 井下低速重載滾動(dòng)軸承疲勞壽命計(jì)算程序的開發(fā)
    4.1 井下低速重載滾動(dòng)軸承疲勞壽命計(jì)算程序的研究
        4.1.1 疲勞壽命計(jì)算軟件編程語言的選擇
        4.1.2 疲勞壽命計(jì)算軟件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與研究重點(diǎn)
    4.2 疲勞壽命計(jì)算軟件的開發(fā)流程
    4.3 疲勞壽命計(jì)算軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)子界面
        4.3.2 軸承外部結(jié)構(gòu)參數(shù)子界面
        4.3.3 軸承材料參數(shù)子界面
        4.3.4 軸承工況參數(shù)子界面
        4.3.5 潤滑油性能參數(shù)子界面
        4.3.6 井下低速重載滾動(dòng)軸承疲勞壽命計(jì)算的程序?qū)崿F(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3853168