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井下圓柱正弦活齒減速器設(shè)計(jì)
學(xué)生：曾運(yùn)運(yùn)，機(jī)械學(xué)院
指導(dǎo)老師：黃天成，長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械學(xué)院
[摘要]為了使石油井下鉆具在最佳工況下工作，常常需要在其原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間安裝減速傳動(dòng)裝置。目前井下減速傳動(dòng)裝置主要由NGW型行星減速器、開(kāi)式減速器、定軸輪系減速器，這些減速器或因齒輪模數(shù)過(guò)小，齒輪抗彎強(qiáng)度不足而很快破壞，或因傳動(dòng)穩(wěn)定性能偏低，或因慣性力不易平衡等因素，使其應(yīng)用受到限制。本文設(shè)計(jì)的圓柱正弦活齒減速器是一種新型少齒差行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有體積小、徑向尺寸小、傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，符合石油井下減速傳動(dòng)裝置的特定要求。
本文主要對(duì)圓柱正弦活齒減速器嚙合特征和受力分析進(jìn)行了理論推導(dǎo)，建立起連續(xù)運(yùn)動(dòng)條件公式、傳動(dòng)比公式、空間齒面方程、主曲率方程、空間力作用方程和接觸應(yīng)力方程。利用已推導(dǎo)的公式，建立了輸入軸、殼體、活齒和活齒架的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并設(shè)計(jì)這些零件的結(jié)構(gòu)，同時(shí)為了更好的將圓柱正弦活齒減速器應(yīng)用到井下渦輪鉆具中，本文結(jié)合鉆井的工作環(huán)境，對(duì)圓柱正弦活齒減速器進(jìn)行井下機(jī)械密封和井下潤(rùn)滑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在此理論基礎(chǔ)上建立圓柱正弦活齒減速器的三維模型，并用ANSYS Workbench對(duì)圓柱正弦活齒減速器整體進(jìn)行靜力分析和模態(tài)分析。
[關(guān)鍵字]：圓柱正弦活齒減速器 空間齒面方程 靜力分析 模態(tài)分析 機(jī)械密封與潤(rùn)滑
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