大功率钻井泵双侧斜齿轮传动系统的设计与分析
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第14-22页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-19页 |
| 1.2.1 钻井泵的研究 | 第15-17页 |
| 1.2.2 曲轴轴系扭转振动的研究 | 第17-19页 |
| 1.3 课题的研究目的与主要研究内容 | 第19-22页 |
| 1.3.1 课题的研究目的 | 第19-20页 |
| 1.3.2 课题主要研究内容 | 第20-22页 |
| 2 钻井泵双侧斜齿轮传动系统的受力分析 | 第22-32页 |
| 2.1 曲柄连杆机构的运动关系 | 第22-23页 |
| 2.2 活塞—十字头的受力分析 | 第23-25页 |
| 2.3 连杆的受力分析 | 第25页 |
| 2.4 曲轴的受力分析 | 第25-30页 |
| 2.4.1 连杆力 | 第26-27页 |
| 2.4.2 重力 | 第27页 |
| 2.4.3 偏心质量惯性力 | 第27页 |
| 2.4.4 齿轮的啮合力 | 第27-28页 |
| 2.4.5 轴承支反力 | 第28-30页 |
| 2.5 传动轴的受力分析 | 第30-31页 |
| 2.5.1 重力 | 第30页 |
| 2.5.2 齿轮啮合力 | 第30页 |
| 2.5.3 轴承支反力 | 第30-31页 |
| 2.5.4 传动轮的圆周力 | 第31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 3 钻井泵双侧斜齿轮传动系统中关键零部件的设计 | 第32-54页 |
| 3.1 总体设计 | 第32-34页 |
| 3.1.1 活塞平均速度u_m的确定 | 第33页 |
| 3.1.2 行程长度S的确定 | 第33页 |
| 3.1.3 活塞直径D的确定 | 第33-34页 |
| 3.1.4 程径比Ψ=S/D的确定 | 第34页 |
| 3.2 活塞杆关键尺寸的计算及建模 | 第34-35页 |
| 3.3 十字头关键尺寸的计算及建模 | 第35-37页 |
| 3.3.1 滑履尺寸的确定 | 第35-36页 |
| 3.3.2 十字头主要尺寸的确定 | 第36-37页 |
| 3.3.3 十字头销主要尺寸的确定 | 第37页 |
| 3.4 连杆小头衬套及大头轴瓦 | 第37-38页 |
| 3.4.1 连杆小头衬套主要尺寸的确定 | 第37-38页 |
| 3.4.2 连杆大头轴瓦 | 第38页 |
| 3.5 连杆主要尺寸的计算及建模 | 第38-41页 |
| 3.5.1 连杆长度 | 第38-39页 |
| 3.5.2 连杆宽度B | 第39页 |
| 3.5.3 连杆体及连杆盖结构尺寸的确定 | 第39-41页 |
| 3.6 曲轴主要尺寸的计算及建模 | 第41-43页 |
| 3.6.1 主轴颈直径D_1和长度B_1 | 第41页 |
| 3.6.2 偏心轮的直径D_2和宽度B_2 | 第41页 |
| 3.6.3 齿轮安装盘的直径D_3和宽度B_3 | 第41-42页 |
| 3.6.4 两偏心盘的中心距离 | 第42-43页 |
| 3.7 曲轴传动系统中部分作用力曲线的绘制 | 第43-45页 |
| 3.8 各关键零部件的稳定性或强度校核 | 第45-52页 |
| 3.8.1 活塞杆稳定性校核 | 第45-46页 |
| 3.8.2 十字头的强度校核 | 第46-47页 |
| 3.8.3 连杆的强度和稳定性校核 | 第47-50页 |
| 3.8.4 曲轴的强度校核 | 第50-52页 |
| 3.9 本章小结 | 第52-54页 |
| 4 钻井泵双侧斜齿轮传动曲轴轴系扭振模型的建立 | 第54-60页 |
| 4.1 曲轴轴系扭振模型 | 第54-55页 |
| 4.2 曲轴轴系扭振模型中各惯性元件的转动惯量 | 第55-57页 |
| 4.3 曲轴轴系扭振模型中各弹性元件的扭转刚度 | 第57-58页 |
| 4.4 曲轴轴系扭振模型中阻尼系数 | 第58-59页 |
| 4.4.1 外阻尼系数的确定 | 第58页 |
| 4.4.2 内阻尼系数的确定 | 第58-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 5 钻井泵双侧斜齿轮传动曲轴轴系的扭转振动分析 | 第60-76页 |
| 5.1 自由扭转振动分析 | 第60-64页 |
| 5.1.1 自由扭转振动数学模型的建立 | 第60-61页 |
| 5.1.2 自由扭转振动固有频率和振型的计算 | 第61-64页 |
| 5.2 曲轴轴系临界转速 | 第64-65页 |
| 5.3 激振力矩的简谐分析 | 第65-69页 |
| 5.3.1 活塞缸内介质压力产生的激振力矩 | 第65-67页 |
| 5.3.2 齿轮啮合力产生的激振力矩 | 第67页 |
| 5.3.3 各激振力矩傅里叶级数展开 | 第67-69页 |
| 5.4 曲轴轴系受迫扭转振动响应分析 | 第69-72页 |
| 5.4.1 受迫扭转振动数学模型的建立 | 第69-70页 |
| 5.4.2 受迫扭转振动响应分析 | 第70-72页 |
| 5.5 曲轴部分尺寸优化 | 第72-74页 |
| 5.5.1 曲轴各轴段在振动过程中最大扭转应力 | 第72-73页 |
| 5.5.2 曲轴各轴段直径尺寸的优化 | 第73-74页 |
| 5.6 本章小结 | 第74-76页 |
| 6 总结与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 总结 | 第76-77页 |
| 6.2 展望 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 致谢 | 第82-84页 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 | 第84页 |
