三头单螺杆泵定转子接触磨损分析

采用ANSYS软件对短幅内摆线外等距曲线及短幅外摆线内等距曲线2种线型的三头单螺杆泵在过盈及压差作用下的变形、受力及接触情况进行有限元分析,得到定转子接触时变形及应力分布云图,比较2种线型三头单螺杆泵的密封性能.结果表明:过盈量的存在是实现螺杆泵密封的重要条件;压差的存在使定子橡胶发生较大的变形,应力应变值也相应增加;短幅内摆线外等距曲线三头单螺杆泵密封性能优于短幅外摆线内等距曲线三头单螺杆泵.     

单螺杆泵的接触疲劳磨损分析

本文将目前国内外对单螺杆泵定子的磨损研究情况作一综述,对常规单螺杆泵和等壁厚单螺杆泵进行了接触分析。针对目前单螺杆泵定子受压侧直径与圆弧连接点处的磨损最大的现象,从疲劳磨损的角度进行了深入研究,认为这是由于在圆弧段对角处的剪切应变远远大于其它地方,在周期性载荷的作用下橡胶表面产生重复的压缩、拉伸和交变剪切应力而发生多次变形,从而使橡胶表层发生疲劳磨损。对于等壁厚单螺杆泵来讲,其最大的剪切应变在橡胶衬套的外层,这意味着等壁厚单螺杆泵橡胶衬套外层与钢套之间的联接强度将受到考验,衬套外层与钢套之间的联接处可能是等壁厚单螺杆泵的疲劳失效处。     

单螺杆泵定子橡胶的接触磨损分析

采用有限元法对常规单螺杆泵和等壁厚定子单螺杆泵的定子橡胶和螺杆进行接触非线性计算,得到了螺杆与定子在不同位置接触时变形及剪应变云图;分析了定子接触磨损的特点及规律,并进行了比较。结果表明：常规单螺杆泵定子与螺杆在圆弧顶接触时,剪应变和变形最大,定子两圆弧对角磨损最严重,同时定子的磨损随过盈量增大而明显增大;而等壁厚螺杆泵则在中间位置接触时,剪应变和变形最大,且最大剪应变位于定子的外表面。由于目前还没有能够直接对实际工况下的定子橡胶的变形和接触状态进行测试的有效手段,本文为定子的优化设计提供了理论基础和有效的数值模拟方法。     

基于Grip语言的采油单螺杆泵参数化建模

建立模型的目的是研究螺杆泵力学等性能的基础,而采油单螺杆泵定-转子线型在一定的范围内会产生打扣现象,这时的轮廓线就成为彼此相连接的多条封闭曲线,现有的建模软件不支持此类线型的扫略和拉伸操作,因此模型难以建立,现在大多数参数化建模的程序也都是避开了打扣这一问题。本研究以VS2008和Grip嵌套的形式,通过内部程序的编制解决了这一缺陷,为单螺杆泵线型及力学等性能的研究提供了一定的参考。     

单螺杆泵流程分析及现场应用

介绍单螺杆式油气混输泵工作原理、选型依据及混输泵流程设计应注意的问题。     

单螺杆泵密封压力与举升性能有限元分析

介绍了单螺杆泵腔室内压力产生的原理,提出了单螺杆泵正常工作过程中的密封原则,即相邻腔室压力大于定转子之间的接触压力时,定转子被油液压力撑开,为泄漏状态。同时利用有限元分析软件模拟了螺杆泵正常工作的几个基本过程:油液的吸入,油液的推移,油液的排出。伴随着液面高度的增加,从排出端开始相邻腔室的内部压力差在不断地变大,找出各基本过程中腔室内压力与接触压力的变化关系,得到了举升700m时无杆抽油螺杆泵采油系统各泵腔内的压力分布。     

单螺杆泵的振动分析及防止措施

对单曼杆泵在使用中产生的振动原因从其工作原理出发进行了理论分析,提出了单螺杆泵产生振动原因的独特性及其对使用所产生的影响,并按照GB10889－89《泵的振动测量与评价方法》的要求,提出了单螺杆泵振动达到标准要求的范围,应采取的几种方法与措施。     

单螺杆泵定子磨损分析

从定子受力的角度分析了定子磨损分布规律,认为定子截面出现较大对角磨损是由于输送物体的压力差产生的横向力和倾倒力矩以及万向联轴器离心力的联合作用;而输送物体的压力差分布不均匀以及万向联轴器的离心力作用产生的附加弯矩作用使得磨损轴向分布呈喇叭状。研究结果表明要解决定子磨损问题应该从提高定子材料在湿磨粒磨损条件下的耐磨性的角度考虑。     

单螺杆泵密封性能的有限元分析

通过理论分析,得出了单螺杆泵压力的产生和传递规律.采用有限元方法,建立了单螺杆泵的二维模型,分析了螺杆泵定子橡胶与转子间腔体压差、腔体压力以及过盈量对接触压力的影响,得出了压差与接触压力、腔体内压力与接触压力和最大密封压力及过盈量与最大压力的关系.结果表明:压差的增大使接触压力增大;腔体内压力的增大使接触压力减小,最大密封压力降低;过盈量的增加使螺杆泵的最大压力增大.     

压裂泵泵头体弹性有限元分析

重点介绍了压裂泵泵头体在同一内压作用下,各处发生的塑性变形和产生的残余应力的大小是不一样的,利用ANSAYS软件试算的方法确定泵头体的弹性极限压力,获得了泵头体在小于弹性极限内压的压力作用下的有限元弹性模拟模型,从而发现压裂泵泵头体的危险部位在缸腔和阀腔相贯部位,能够很好地解释现场发生的泵头体开裂现象.     

双头单螺杆泵定子衬套力学行为分析

为研究双头单螺杆泵定子衬套的受力状态及内轮廓线的变形规律,分析了内压、压差、材料非线性、橡胶泊松比等多种因素对定子衬套应力、应变及内轮廓线变形规律的影响,并拟合出双头单螺杆泵定子衬套在均匀内压作用下内轮廓线位移的方程式及非均匀内压下内轮廓线最大位移公式。分析结果表明：均匀压力下,衬套应力、应变呈周期性变化,内轮廓线位移呈正弦规律变化,位移与内压成线性关系;压差作用下,衬套应力、应变最大值向压差作用处转移,内轮廓线变形规律发生改变,位移及其变形幅度均增大;衬套橡胶泊松比微小的变化即会对衬套变形产生非常大的影响。因此,实际生产中应注意注胶工艺及泊松比的变化。研究结果为定子、转子过盈量的选取及线型的优化设计提供了理论基础,对提高双头单螺杆泵工作效率和使用寿命具有重要工程实际意义。     

单螺杆泵系统温度场数值模拟与分析

介绍了单螺杆泵生热的原理,利用有限体积法对液压驱动单螺杆采油系统生热和传热进行了数值模拟,给出了不同工况的泵内温度场分布情况和液流平均温度,并与实际情况进行了比较分析,弥补了单螺杆泵系统温度场难以测量的问题.在此基础上,分析了不同工况对泵温的影响,为泵的合理设计和稳定运行提供了一种新方法.     

全金属单螺杆泵转子磨损分析

针对全金属单螺杆泵转子存在的磨损问题,进行了泵转子动力学分析,分析了磨损原因,并提出了改进建议。     

风电增速齿轮三维参数化建模与接触强度分析

首先基于Pro/Program的参数化设计方法精确地建立风电增速齿轮模型,在此基础上采用有限元法对风电增速齿轮作接触应力分析和赫兹理论计算,并把FEM计算结果与赫兹计算结果对比以确定数值分析在风电齿轮接触分析中的适用性,最后得到相应分析结论,进而为齿轮的优化设计和分析提供了有效的理论依据。     

超大模数齿轮的参数化建模及接触分析

超大模数齿轮缺乏成熟的强度计算理论.针对风电安装船齿轮齿条式升降系统中所设计的超大模数渐开线圆柱齿轮,通过分析渐开线齿轮变位原理,基于Pro/E建立精确的齿轮齿条啮合参数化模型.在分析升降系统实际工况的基础上,研究齿轮齿条在一个啮合周期内接触应力及弯曲应力的变化规律.结果显示,接触应力在齿面成不均匀分布,发生较明显的边缘效应;齿根拉应力与压应力大小不同;最大接触应力发生在单齿啮合区的下界点上,最大弯曲应力出现在单齿啮合区上界点上.     

斜齿轮的参数化建模及接触有限元分析

在UG／OpenG却中的实现了渐开线以及螺旋线的设计，建立了斜齿轮的三维参数化模型，并利用Ansys Workbench对斜齿轮进行了接触应力分析。     

斜齿轮参数化建模及接触应力的有限元分析

基于斜齿轮的啮合特点,通过UG软件建立斜齿轮参数化模型,利用Ansys Workbench软件对斜齿轮划分网格,施加载荷等前处理,得出了斜齿轮齿向接触应力分布图,从而进行齿轮强度校核。     

基于ANSYS的圆锥齿轮参数化建模及接触分析

以直齿圆锥齿轮为研究对象,应用ANSYS软件,在圆锥齿轮啮合接触面,对齿轮进行接触应力分析,阐述了齿轮有限元接触分析的方法,对计算结果进行分析,获得齿轮等效应力分布图。借助ANSYS的参数化设计语言(ANSYS Parametric Design Language,简称APDL)实现了圆锥齿轮外啮合传动的有限元建模和分析的参数化设计,开发了圆锥齿轮接触有限元分析的用户操作界面。通过与传统的接触应力计算对比,表明分析过程中的模型处理、单元类型选择与网格划分、加载位置和方式、参数化设计、界面设计等合理准确,分析结果正确,与实际情况相符,适用于工程实践中计算齿轮的静态接触应力。     

TI蜗杆传动参数化造型与齿面接触分析

TI蜗杆传动的实体造型由渐开线斜齿轮和它所包络的TI蜗杆的三维造型两部分组成。本文以造型软件PRO／E为工具,完成了TI蜗杆传动中蜗轮（斜齿轮）的精确三维造型,采用间接造型的方法实现了TI蜗杆的三维建模。利用接触线方程进行数值分析,在蜗杆三维模型上绘制出齿面接触线,直观地展示了TI蜗杆传动齿面接触线的形成过程。显示了三维造型技术在蜗杆传动研究领域应用中的重要性。