海洋鉆井平臺減速器齒輪的修形與降噪研究.pdf

1、海上鉆井平臺減速器是近海石油開發(fā)的基礎設備，目前海上鉆井平臺在海上石油鉆探中被廣泛使用，而減速器作為其主要爬升傳動裝置，在整個平臺使用中起著非常重要的作用。由于海洋鉆井平臺減速器中的齒輪是在低速接近極限載荷作用下運行，所以其齒輪受載能力大小和嚙合的穩(wěn)定性，是齒輪設計的首要問題，齒輪傳動過程中的噪聲過大通常是由振動引起。研究表明對輪齒進行修形可以有效的增強齒輪齒面承載能力、降低噪音，但是，影響齒輪修行方法的因素很多，修形量的確定目前還沒有

2、一個統(tǒng)一的公式。為此，本文在不改變輪齒幾何參數(shù)、確保低速重載齒輪的嚙合精度的條件下，為減小齒輪傳動噪音、降低振動，提高承載能力，從減速器零件彈性變形和加工、安裝誤差等方面對低速重載齒輪進行齒廓修形和齒形修形的研究。
　　本文以L型鉆井平臺減速器第一級齒輪為研究對象，進行了以下研究工作：
　　首先，對幾種使用較為廣泛的修形方式進行了研究，推導得到不同修形參數(shù)對齒輪修形結果的影響規(guī)律。通過對影響傳動質量因素彈性變形、齒輪加工誤差

3、等因素分析研究，找出了最佳修形量和修形方法，并推導出了漸開線直齒齒輪修形量的計算公式。
　　其次，根據(jù)某一海上平臺減速器實際工作參數(shù)進行了參數(shù)化設計研究，運用kisssoft軟件對鉆井平臺減速器第一級平行軸齒輪進行了建模，并根據(jù)實際工況設定約束載荷，對此模型強度等安全系數(shù)進行分析，研究了修行量變化對齒根、齒頂抗膠合安全系數(shù)和輪齒嚙合過程中齒面接觸情況的影響，仿真表明齒輪無修形的情況下在嚙合過程中存在嚙合突變，影響齒輪的傳動質量和壽

4、命。
　　最后，對參數(shù)化設計計算獲得的高變位齒輪進行了修形降噪和傳動能力的研究。仿真研究表明，當修形量達到一定數(shù)值時，齒輪的安全系數(shù)和傳動誤差將會達到最優(yōu)。通過分析齒輪嚙合的基本情況及修形對齒輪傳動中各項參數(shù)的影響，仿真研究表明齒輪修形可以降低輪齒嚙合中傳遞力的突變，減小齒輪的傳動誤差和接觸溫度，提高齒面的抗膠合能力，獲得了輪齒修形量的改變對降低齒輪傳動噪聲，提高齒輪傳動質量和能力的規(guī)律，為實際工程中相似工作條件下，輪齒修形方法和