隨著尾管固井技術(shù)的廣泛應(yīng)用,對旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器等固井設(shè)備的性能要求在不斷提升。我國自主研發(fā)的旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器軸承多為推力圓錐滾子軸承,在實際工作過程中,該類型軸承的性能受到井下工作空間與自身元件結(jié)構(gòu)尺寸的制約。對軸承進行改進的主要方法有通過改進軸承元件尺寸來對軸承性能進行優(yōu)化,另一個主要的方法是對滾子進行修形設(shè)計,使應(yīng)力在滾子-滾道接觸表面沿軸向均勻分布,降低最大接觸應(yīng)力值,避免產(chǎn)生或降低“邊緣效應(yīng)”來提升軸承壽命。本文以某自主研發(fā)尾管懸掛器軸承為對象,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化及滾子母線修形方式對該類型軸承性能進行優(yōu)化。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)基于非支配排序遺傳算法對旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)進行多目標優(yōu)化設(shè)計。以滾子數(shù)作為設(shè)計變量,以軸承的承載能力、疲勞壽命與磨損壽命為優(yōu)化目標,在不改變軸承整體結(jié)構(gòu)的前提下,綜合工況考慮后,對軸承元件的尺寸參數(shù)進行了改進。(2)提出旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器軸承滾子帶有母線修形參數(shù)的載荷-形變擬合公式。首先基于非赫茲型接觸理論,建立了旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器軸承的接觸應(yīng)力與接觸變形分析模型,并利用Matlab進行編程求解;其次利用有限元仿真對模型進行了驗證;最后利用多元線性回歸擬合函...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1技術(shù)路線圖

9圖1-1技術(shù)路線圖

圖2-1旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器軸承結(jié)構(gòu)

11在多目標優(yōu)化問題中，如果存在兩個解向量x與y，對于i=1,2，……，n，有Fi(x)<Fi(y)成立，并且對于至少一個目標方程F(x)，存在Fj(x)<Fj(y)，那么我們就稱y受到x的支配。如果解向量空間里面的一個向量沒有被該空間內(nèi)其他任何向量支配，那么這個向量就可以被稱為....

圖2-2單滾子結(jié)構(gòu)示意圖

12圖2-2單滾子結(jié)構(gòu)示意圖圖中各個標注所代表含義：r——軸承內(nèi)半徑；r——軸承外半徑；H——軸承高度；B——軸承擋圈壁厚；b——滾子安全距離；D——滾子小端直徑；D——滾子大端直徑；L——滾子長度；β——滾子半傾角；α——滾子接觸角。單個滾子示意圖如圖2-2所示,由于旋轉(zhuǎn)尾管懸....

圖2-4母線長度與滾子大端直徑差值關(guān)系

本文編號：4026328