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文檔簡介
1、以ZP495轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為研究對象,總結(jié)國內(nèi)外對ZP495轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究狀況,深入研究了石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤的工作原理和狀況。通過對石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的的動(dòng)力配置進(jìn)行設(shè)計(jì),利用AutoCAD和三維軟件Pro/E對轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的變速箱、轉(zhuǎn)盤輸入軸、錐齒輪等關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì),并應(yīng)用有限元分析軟件分別對變速箱、轉(zhuǎn)盤輸入軸、錐齒輪等所建立的模型進(jìn)行了接觸應(yīng)力分析、靜態(tài)分析和模態(tài)分析,模擬出轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)際工況下變速箱齒輪嚙合的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、轉(zhuǎn)盤輸入
2、軸和轉(zhuǎn)盤錐齒輪的運(yùn)動(dòng)過程。本研究對目前國內(nèi)最深井鉆機(jī)所配置的ZP495轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)理論和方法有一定的理論參考價(jià)值。
本論文主要工作內(nèi)容及取得的研究成果如下:
(1)闡述了ZP495轉(zhuǎn)盤的基本結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)。對轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置的方案選定,做出了詳細(xì)的比較,從鉆井的實(shí)際需要出發(fā),綜合考慮其工藝性、可靠性等,選用合理驅(qū)動(dòng)方案,根據(jù)ZP495轉(zhuǎn)盤需求和所需功率選取交流變頻異步電動(dòng)機(jī),根據(jù)電動(dòng)機(jī)性能選取變頻器,并且為ZP
3、495轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行選型,最終確定轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的總體方案。
(2)根據(jù)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)原理和各零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),忽略倒角、鍵槽等小尺寸特征并經(jīng)過其他合理簡化,在Pro/E中建立了轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變速箱齒輪的三維幾何模型,為后續(xù)的有限元分析及動(dòng)力學(xué)仿真分析提供了幾何模型;采用有限元分析方法,利用I-DEAS軟件,辨識(shí)了轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變速箱高低擋齒輪的扭轉(zhuǎn)剛度。通過線性靜力學(xué)分析計(jì)算了齒輪變速箱內(nèi)的兩擋齒輪傳動(dòng)的扭轉(zhuǎn)剛度
4、,在此基礎(chǔ)上,建立了轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)化的動(dòng)力學(xué)模型,對高低速擋齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)分析,研究高低速齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)特性。
(3)利用ANSYS分析軟件對轉(zhuǎn)盤輸入軸進(jìn)行靜態(tài)及模態(tài)分析,分析轉(zhuǎn)盤輸入軸所產(chǎn)生的振動(dòng)及對齒輪嚙合所產(chǎn)生的影響。通過對轉(zhuǎn)盤錐齒輪進(jìn)行仿真建模,分別采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析計(jì)算錐齒輪齒根應(yīng)力,比較靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析和常規(guī)計(jì)算方法及軸向力對齒根應(yīng)力的影響。
本研究工作對今后超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)
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