游梁式抽油機橫梁支撐軸的接觸力學特性研究.pdf

1、油田抽油機是油田有桿抽油系統(tǒng)的地面驅(qū)動設(shè)備，其數(shù)量占油田采油設(shè)備總數(shù)的90％以上，其中由游梁式抽油機構(gòu)成的有桿采油設(shè)備應用最廣。橫梁支撐部件是其關(guān)鍵部件之一，十字雙軸橫梁支撐結(jié)構(gòu)在游梁式抽油機運用優(yōu)勢明顯，接觸疲勞是其橫梁支撐軸的表面磨損重要因素，橫梁支撐軸的磨損直接關(guān)系著抽油機的傳動性能。因此，研究在正常工況下的橫梁支撐軸的接觸疲勞，對于提高游梁式抽油機的整機性能具有意義。
　　本文以C-456D-305-144型游梁式抽油機為

2、研究對象，通過試驗研究探索其橫梁支撐軸疲勞機理。
　　首先，根據(jù)游梁式抽油機的結(jié)構(gòu)和工作原理，建立了抽油機運動學和動力學模型，得到了作用于橫梁支撐軸上的載荷作用規(guī)律，并結(jié)合失效軸的表面形貌，初步分析橫梁支撐軸產(chǎn)生磨損的原因。
　　其次，根據(jù)橫梁支撐的具體結(jié)構(gòu)，建立了滾針與橫梁支撐軸接觸的力學和數(shù)學模型，運用Ansys軟件求解單個滾子接觸模型，并將其用于求解橫梁軸上的徑向載荷分布，并得到作用于橫梁支撐軸最大載荷處的滾針作用規(guī)律

3、，為進一步進行實驗研究提供依據(jù)。
　　再次，依據(jù)橫梁支撐軸載荷最大點處載荷的作用規(guī)律，對其載荷進行合理的簡化，設(shè)計合理的載荷譜，并設(shè)計了合理的接觸疲勞試驗裝置和實驗，進行試驗研究。
　　最后，依據(jù)接觸疲勞試驗數(shù)據(jù)，獲得不同硬度試塊的疲勞硬化點和穩(wěn)定點;對比分析同載荷作用次數(shù)下不同硬度樣塊接觸疲勞處的形貌，得到了硬度對形貌的影響規(guī)律;并綜合分析得到了橫梁支撐軸的硬度對接觸疲勞的影響，為進一步對游梁式抽油機橫梁支撐軸的磨損機理研