十字环槽式联轴器中间轴刚柔耦合模型研究.pdf

,
第石油钻探技术
’,
子〔
阅工具与设备卜
字环槽式联轴器中间轴刚柔藕合模型研究
屈文涛‘赵宁蔡阳春徐建宁‘
,
西安石油大学机械工程学院, 陕西西安西北工业大学机电学院陕西西安。。四川石油管理局川中公共事
务管理中心四川遂宁, 〕。
摘要十字环槽式双万向联轴器各个部件的受力比较复杂, 尤其中间轴受到的是随时间变化的载符, 其动态性
能的优劣会直接影响在高速旋转下的性能和寿命。基于多柔体动力学, 对联轴器虚拟样机系统的中间轴进行了柔性化
处理建立了联轴器虚拟样机刚柔藕合模型, 进行了动力学分析计算及仿真, 使其更接近于实际工作状况。计算结果
为十字环槽式双万向联轴器的设计制造和应用提供了必要的依据。
关键词十字环槽式万向联轴器中间轴藕合有限元法动力学分析
中图分类号文献标识码文章编号一。一一
。
石油钻机一般采用双十字轴式万向联轴器】〕十轴器虚拟样机系统的动力学响应问题。
字环槽式双万向联轴器工作原理与其基本相同, 不同划分网格前需要设置单元的大小, 工矛
之处在于用两个具有两条互相垂直环槽的球体和一个中对网格的设置主要有和两个参数, 其中
中间轴充当中间联接件如图所示。该结构具有控制单元的大小, 而控制单元边界与实际几
结构紧凑、主从动间许用偏转角大、装拆维护方便、何实体的接近程度。因此可以将设置得很小以弥
传扭能力强等特点匕〕, 更适用于石油钻机中柴油机与补单元较大时引起的误差, 这样既能提高有限元模型
变矩器之间、传动箱之间、传动钻井泵和转盘等处重的精确程度, 又能减少单元数量。
载荷、中低速度工况下使用。利用固定模态综合法
把每个柔性体看成一个子结构, 刚性梁单元网格的中
心节点放置在约束副刚性点上, 中心节点和约束副定
义范围内的子结构上其它节点之间用刚性梁单元联结
起来, 形成蜘蛛网状的网格, 一般称为蜘蛛网格。划
分后中间轴有限元模型如图所示, 包括
输人轴前十字槽球体中间轴
正四面体单元个、节点个,
后十字槽球体输出轴
。
图字环槽式双万向联轴器结构刚性梁单元和节点各个
但在实际工作过程中, 由于中间轴受力比较复
杂, 转速呈周期性变化, 其变形与联轴器虚拟样机整
体刚性运动的相互作用或祸合, 导致联轴器在工作过
程中发生振动并影响系统整体的工作性能口」〕。
图中间轴有限元模型
系统刚柔藕合模型的建立
是世界上第一个功能品质工程收稿日期一一改回日期一
“
集成解决方案, 用于振动、噪声、平顺性与操纵稳定基金项目中国海洋石油总公司科研项目螺杆泵采油技术开
”一
、、、、发编号部分研究成果
性舒适性安全性碰撞耐久性以及其它关键属
作者简介屈文涛一, 男, 山东临邑人年毕业
。,
性的分析为使仿真过程更符合实际笔者在多刚体, , ,
于西北工业大学机械工程专业获硕士学位在读博士研究生副
,
系统动力学研究的基础上利用软件平院长, 副教授, 研究方向为机械系统动力学及现代设计理论。
,
台把中间轴柔性化研究计人部件结构弹性变形下联联系电话
© 1994-2008 China Academic Journal Electron