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井下圓柱正弦活齒減速器設計
學生：曾運運，機械學院
指導老師：黃天成，長江大學機械學院
[摘要]為了使石油井下鉆具在最佳工況下工作，常常需要在其原動機和工作機之間安裝減速傳動裝置。目前井下減速傳動裝置主要由NGW型行星減速器、開式減速器、定軸輪系減速器，這些減速器或因齒輪模數(shù)過小，齒輪抗彎強度不足而很快破壞，或因傳動穩(wěn)定性能偏低，或因慣性力不易平衡等因素，使其應用受到限制。本文設計的圓柱正弦活齒減速器是一種新型少齒差行星輪系傳動機構，具有體積小、徑向尺寸小、傳動比大、結構緊湊、承載能力大、傳動效率高等優(yōu)點，符合石油井下減速傳動裝置的特定要求。
本文主要對圓柱正弦活齒減速器嚙合特征和受力分析進行了理論推導，建立起連續(xù)運動條件公式、傳動比公式、空間齒面方程、主曲率方程、空間力作用方程和接觸應力方程。利用已推導的公式，建立了輸入軸、殼體、活齒和活齒架的結構參數(shù)，并設計這些零件的結構，同時為了更好的將圓柱正弦活齒減速器應用到井下渦輪鉆具中，本文結合鉆井的工作環(huán)境，對圓柱正弦活齒減速器進行井下機械密封和井下潤滑進行結構設計。在此理論基礎上建立圓柱正弦活齒減速器的三維模型，并用ANSYS Workbench對圓柱正弦活齒減速器整體進行靜力分析和模態(tài)分析。
[關鍵字]：圓柱正弦活齒減速器 空間齒面方程 靜力分析 模態(tài)分析 機械密封與潤滑
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