ZP495型轉盤錐齒圈剖分式聯接設計與分析.pdf

1、現階段轉盤是石油鉆采機械中石油鉆井平臺上不可缺少的鉆井設備。大型弧齒錐齒圈是轉盤的主要傳動部件，在我國對于ZP495型轉盤所用的弧齒錐齒圈以及更大開口直徑的弧齒錐齒圈的制造較為困難。石油機械生產企業(yè)需要從國外購買大型專用設備，這樣不僅增加了企業(yè)的制造成本，同時也降低了我國石油設備的競爭力。因此，針對這個問題，根據ZP495型轉盤對錐齒圈的使用要求，擬采用剖分式結構對錐齒圈重新設計，并對設計結果進行有限元分析。
　　按照機械設計的相

2、關設計步驟和設計準則，對ZP495型轉盤中錐齒圈采用四塊等90°的剖分式結構設計，并參考剖分式圓柱直齒圈的各種剖分而聯接方式選用最適于本課題的聯接結構。利用Pro/E三維實體軟件對完成后的設計結果采用參數化方法建立三維實體模型，并進行簡化;根據錐齒圈在ZP495型轉盤中的受力，并充分考慮螺栓聯接的接觸方式，運用有限元軟件對剖分式錐齒圈模型完成了靜力分析和模態(tài)分析。其一驗證根據傳統(tǒng)設計方法所設計的錐齒圈結果是否和有限元軟件分析結果相符，應

3、用靜力學分析方法保證設計的可靠性;其二針對不同的螺栓預緊力分析剖分式錐齒圈在承受最大載荷時聯接是否可靠。完成了剖分式錐齒圈在空載情況下的模態(tài)分析與存在預應力時模態(tài)分析。
　　本文主要研究內容與得到的結果如下:
　?、俑鶕髽I(yè)的ZP495型轉盤參數設計計算出用于本次設計的直齒錐齒圈所需參數，錐齒圈采用的材料為42Crmo，采用螺栓性能等級為5.8級;
　?、诟鶕O計計算，應用Pro/E建立直齒錐齒圈的參數化三維實體模型;