文档介绍：西安石油大学
硕士学位论文
潜油减速器优化设计及动力学分析
姓名:许俊如
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:徐建宁
20070515
摘要论文题目:专潜油减速器优化设计及动力学分析机械电子工程许俊如┟徐建宁┟本文建立了潜油减速器优化设计模型、动力学模型和潜油减速器系统的实体模型。通过选用行星齿轮来实现低转速、大扭矩、小尺寸的电动潜油螺杆泵的减速器系统,通过模糊优化算法,以潜油减速器体积最小为目标,对行星齿轮参数进行优化,完成潜油减速器优化设计模型,并编制了小型优化设计软件。在此基础上,采用集中质量方法,得到了系统等效的弹簧一质量模型,推导出了系统的无量纲的微分方程组。并讨论了系统的求解方法,采用模态叠加及速度和位移连续的条件求解系统振动。即建立了潜油减速器系统的动力学模型。通过疎软件建立了二级潜油减速器的实体模型,然后导入卸ρХ治觯捎媚L臃ǖ玫接跋烨庇图跛倨飨低扯煊Φ钠德屎椭髡型。最后对潜油减速器关键部件:齿轮轴、行星架进行了有限元分析计算,为潜油减速器的设计和改进提供依据。关键词:潜油减速器、行星齿轮、优化、动力学分析、模态论文类型:应用研究业:硕士生:指导教师:中义摘要
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论文作者签名:;年催杠主盘王塾垒日期:宝盟:￡丝学位论文创新性声明学位论文使用授权的说明日期:≯研,。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢巾所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果:也不包含为获得两安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。论文作者签名:冢回,.本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为西安石油大学。导师签名:
本文研究的目的、,与其他采油设备相比具有适应井液范电动潜油螺杆泵是一种新型的机械采油系统。该系统既发挥了地面驱动螺杆泵能用于杆式泵和电潜泵无法抽采的稠油井、含砂井和低产油井及中后期水驱油井的独特优点,同时又吸取了电潜泵不使用抽油杆的长处,采用潜油电机在井下直接驱动螺杆泵,是一种新型的采油装备。本研究主要是针对电动潜油螺杆泵设计的减速器系统,在螺杆泵采油系统中由于潜油电机输出功率大、输入转速高、输出转速低,而且由于螺杆泵置于套管中,而套管内腔可以容纳的径向尺寸有限,这就要求采用传动比大,减速器体积小,而且扭矩大的减速器,而行星齿轮减速器由于输入轴与输出轴共线,径向结构紧凑,体积小,承载能力大;传动效率高;传动比较大;运动平稳,抗冲击和振动的能力较强,这样行星齿轮减速器能很好的满足上述要求。因此,本设计是采用行星齿轮机构来实现潜油减速器系统,根据电动潜油螺杆泵的工况特点和具体参数,合理选用行星齿轮传动类型,根据齿轮啮合原理和行星齿轮传动设计理论,进行行星齿轮减速器的结构设计,通过软件进行参数优化和计算;以齿轮系统动力学为理论基础,对行星齿轮减速器动力学建模,利用软件对系统动力学特性进行分析及研究,对参数进行验证及调整,从而设计出合理的潜油减速器系统。围广、没有杆柱磨损、易于管理、高效节能等优点,尤其适用于常规抽油设备如杆式泵、电潜泵等难于运行的稠油井、含砂井、含气井、斜井、水平井的采油作业中,在油田具通过对潜油减速器优化设计及动力学分析,大大简化了潜油减速器的优化设计过程,提高了效率;提高了潜油减速器的动力性能和工作可靠度。所以,本潜油减速器的研究将极大的促进电动潜油螺杆泵的发展,而电动潜油螺杆泵系统的发展及研制成功,将为油田增产提供一种新型的机械采油设备,而由此带来的促使原油增产、降低原油生产中的能源消耗、减少修井工作量等效益更是无法估量,是一项有较好发展自镜母咝录际有较高的实用价值和现实意义。产品。’
.,该系统还能克服地面机械驱动和井下液压驱动螺杆泵采油系统的缺点。目前,美国、原苏联、法国、加拿大、罗马尼亚等国家均已采用了电动潜油螺杆泵采油系统,其中以原苏联数量最多。早在世纪年代,原苏联研制了井下电驱动螺杆泵采油系统莞耸奖,年,又研制了井下电驱动单