双圆弧齿轮在出口抽油机上的应用

本文叙述了在出口抽油机减速器设计时采用我国双圆弧齿轮的理由,双圆弧齿轮减速器的简况、基本参数,并且和相同型号的出口单圆弧齿轮减速器在体积、重量、噪声方面作了对比分析,最后提到设计双圆弧齿轮减速器的几点体会。     

抽油机减速器中心距和传动比的优化计算

双圆弧齿轮减速器中心距和传动比分配的确定,直接影响减速器承载能力、重量和体积。文章提出了以各齿轮重量之和为目标函数,以传动比和中心距为设计变量的数学模型,以及合理的约束条件和求解方法,举例对比计算表明,优化后减速器的重量明显小于原设计重量。     

CYJ14—6—89HF抽油机减速器改造的优化设计

为节省钢材 ,降低成本 ,减小减速器的质量 ,以减速器齿轮的体积最小为优化设计目标 ,以设计变量的约束函数来保证减速器的性能指标 ,用混合罚函数法MPOP优化程序对CYJ1 4—6— 89HF抽油机的双圆弧齿轮减速器的齿轮参数进行了优化设计。设计中选取低速级齿轮模数为 8或 9时 ,得到两组满足强度条件的优化结果 ,齿轮材料分别减少 1 7 7%和 2 9 97%。生产了优化设计的双圆弧齿轮减速器 80多台 ,节省材料费用近 40万元 ;一些减速器已投入现场使用 ,效果良好     

双圆弧齿轮减速器振动特性的研究

介绍了双圆弧齿轮减速器振动特性研究的现状，指出双圆弧齿轮传动动力学的研究是齿轮传动动力学研究中比较薄弱的研究领域，尚难以指导双圆弧齿轮减速器的减振降噪设计和故障诊断工作，必须从齿轮单齿啮合刚度、齿轮轮齿的啮合规律、减速器的振动模型和振动特性等方面进行广泛的研究。同时对各种阻尼减振、降噪措施等进行优选，对阻尼材料和修形、叉穴等降噪技术进行机理研究，认清其减振、降噪原理。     

抽油机双圆弧人字齿轮减速器串轴和冲击分析

抽油机双圆弧齿轮减速器使用过程中产生串轴和冲击的主要原因是设计时选择轴与齿轮配合的过盈量不足。抽油机在长期使用过程中，在循环交变载荷的作用下，中间轴与左右大齿轮产生相对运动，造成主动轴串轴。从动轴与齿轮产生相对运动，造成抽油机在上下死点换向时产生冲击。认为要避免抽油机双圆弧人字齿轮减速器串轴和冲击问题，进而提高减速器的使用寿命，应提高齿轮和轴配合的有效过盈量，使用单位要精心调好抽油机平衡。     

错齿技术在减速器设计中的应用

根据双圆弧齿轮错齿的固有特性，分析了错齿对双圆弧人字齿轮承载能力的影响，推导出了错齿双圆弧人字齿轮的最佳齿宽及在不同条件下的最大承载能力。通过实例阐明：在减速器的设计中采用错齿双圆弧人字齿轮不仅能提高其承载能力，而且可使其体积小，重量轻，成本低。     

圆弧齿轮强度的可靠性计算

作者根据机械强度概率计算的一般原理,讨论了圆弧齿轮疲劳强度的可靠性计算方法,该方法是建立在常规设计基础上的,能预报齿轮的失效概率,也能为修改常规设计结果提供依据。并举例说明了该计算方法的应用。     

齿轮减速器的优化设计

1．齿轮减速器的数学分析模型图1所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器的传动简图。该减速器的优化设计可以概括为当载荷一定时，体积最小或重量最轻。1．亚目标函数由于减速器的重量与齿轮、轴等零件的总体积成正比，而齿轮减速器的重量计算又是相当繁琐的，且无此必要，故可取总中心距作为间接衡量重量的尺度，则计算就会简单得多。如图1所示，设总中心距为A，则式中：m。；、m。。——高速级与低速级的法面模数；i；。、i；。——高速级与低速级的传动比；Z；、Z。——高速级与低速级的小轮齿数；尺、尺——高速级与低速级齿轮螺旋角。事实上…     

旋转模头系统行星齿轮减速器故障分析与研究

通过对旋转模头系统行星齿轮减速器故障分析，提出了相应的改造对策，同时对行星齿轮减速器的啮合参数进行了优化设计。实践证明，新设计的旋转模头系统行星齿轮减速器可靠性好使用寿命长，为生产装置的正常运行起到了极为重要的作用。     

抽油机双圆弧齿轮减速器传动分析及标准化

针对API 11E 抽油机认证不接受在抽油机中采用双圆弧齿轮减速器的问题,在广泛调研我国和国际抽油机及其减速器产品设计、制造标准及应用现状的基础上,分析了抽油机双圆弧齿轮传动及标准化问题,并向国际标准化委员会提出了在抽油机技术规范中增加双圆弧齿轮减速器内容的提案,目前已被采纳.藉此必将提高我国在抽油机领域的核心竞争力.     

渗碳淬火齿轮接触疲劳强度可靠性试验

采用成组试验法对４０副１６ＮＣＤ１３钢（法国材料）渗碳淬火齿轮的接触疲劳强度进行了试验，在４个应力水平上获得了达到失效判据的寿命样本。利用数理统计方法对疲劳寿命进行了分布检验，拟合出置信度为９５％的反映齿轮可靠度Ｒ、齿面接触疲劳强度Ｓ和寿命Ｎ的Ｒ—Ｓ—Ｎ曲线，并求得置信及为９５％、可靠度为９９％的齿面接触疲劳极限应力值。     

基于紧密性的法兰模糊可靠性优化设计方法

提出了螺栓法兰连接模糊可靠性的概念,基于垫片时效泄漏模型和模糊随机概率理论,推导了螺栓法兰连接模糊随机可靠性的计算公式。为减轻法兰质量,降低设备成本,根据设计参数定义了密封可靠性的灵敏度优化参数,同时考虑螺栓法兰连接的紧密性、法兰强度和刚度,研究了法兰模糊可靠性优化设计方法。根据提出的优化设计方法,以某管法兰为例进行了模糊可靠性优化设计,设计得到的法兰既可满足强度、刚度及可靠性的要求,又能使连接系统的泄漏率小于规定指标泄漏率,且优化后其质量减少了16%,设计的法兰安全、经济。     

再制造抽油杆纵向共振模糊可靠性分析

针对再制造抽油杆设计参数的离散性和共振准则的模糊性,所导致的再制造抽油杆疲劳强度设计偏于危险的缺陷,将模糊可靠性理论引入再制造抽油杆疲劳强度设计中,根据再制造抽油杆实际工况,从实验出发,研究再制造抽油杆弹性变形应力刚化对其振动特性的影响,并以实验为基础,建立并验证再制造抽油杆纵向振动数值模型;基于随机有限元理论,采用一次二阶矩法推导了再制造抽油杆固有频率的均值及方差;利用正态型隶属函数描述再制造抽油杆共振边界的模糊性,推导了具有多阶固有频率再制造抽油杆模糊可靠度计算公式,数值算例验证了该方法的有效性和可行性。在此基础上,研究了变异系数和隶属度对再制造抽油杆振动模糊可靠度的影响,分析了不同阻尼比下再制造抽油杆共振产生的悬点处附加动反力和纵向位移响应特性曲线,为再制造抽油杆合理疲劳强度设计提供理论基础。     

二级圆柱齿轮减速器的模糊优化设计

遵循二级圆柱齿轮减速器设计的一般原则（各级传动的承载能力大致相等；在一定承载能力下，减速器具有最小的外形尺寸和重量；各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等），对二级圆柱齿轮减速器进行多目标优化设计。单目标优化采用自编复合形法优化程序寻优。再应用模糊数学的贴近度概念对减速器进行多目标寻优，即将理想解和有效解均视为目标函数空间上的模糊子集，分别求出各理想解与有效解的贴近度，贴近度最大的那个有效解便是多目标问题的最优解。实践证明，此法是减速器优化设计的一种好方法。     

机械零件的模糊可靠性

简述了模糊可靠性理论产生的必然性，给出了模糊可靠性、可靠性模糊子集及模糊故障等基本概念。模糊可靠性的主要指标有模糊可靠度R、模糊故障率λ和模糊平均寿命MTTF。在应用方面，对机械零件疲劳强度的模糊可靠性设计、轴类零件刚度的模糊可靠性设计和滚动轴承的模糊可靠性寿命计算等问题作了讨论。推出了模糊可靠度的计算式，可根据可靠度的大小判断零件设计是否合理或在给定模糊可靠度的条件下确定零件尺寸。机械零件的模糊可靠性优化设计与一般可靠性优化设计类似，求解的基本途径是将其转化为一般性优化问题，然后按常规优化方法求解。     

压力容器随机应力强度的模糊可靠性设计

针对目前应用可靠性设计方法对压力容器进行设计还存在可靠性数据大量不足的问题 ,将模糊数学与可靠性理论相结合的模糊可靠性设计 ,应用于压力容器的设计中 ,使设计更加合理和贴近事物的发展规律。通过常规设计中的标准和规范的规定 ,寻找强度和有关设计参数的均值和偏差 ;分别讨论了强度确定和强度随机两种情况下的数学模型和计算方法 ;并应用实例设计 ,分析了常规设计法和随机应力强度的模糊可靠性设计法的区别。实例设计计算表明 ,压力容器的模糊可靠性设计更加科学和合理 ,与常规设计法相比 ,容器壁厚减薄约 4 0 % ,从而大大减少容器的耗材     

抽油杆疲劳强度的可靠度计算模型

提出了常规疲劳强度设计方法和API设计方法中存在的参数不合理且无可靠性指标的问题;分析了抽油杆承受的随机工作应力并给出了处理方法;提出了抽油杆疲劳极限分布的确定方法;在已知抽油杆应力、一定应力比下的疲劳强度分布的前提下,得出了抽油杆在任意应力比下的当量疲劳强度分布,并利用应力-强度干涉模型提出了抽油杆疲劳强度的可靠度计算方法.     

基于模糊累积损伤的构件疲劳可靠度评定

对于机械工程中的关键承载构件,较为准确的评定其服役期间疲劳可靠度对机械结构的安全运行是非常必要的。常规Miner法则存在一些实际问题,认为谱载下构件疲劳过程是一个典型的模糊过程,疲劳累积损伤是一个模糊变量。建立了基于模糊累积损伤的构件疲劳可靠性干涉模型,导出了模糊可靠度评定的一般公式和仿真方法。研究表明,对于一般的机械构件,选用常规可靠度的评定方法是可以的;对于承受随机交变载荷的特殊机械构件,需选用模糊疲劳可靠度的评定方法。     

多层包扎压力容器模糊可靠性优化设计

在多层包扎压力容器设计中应用模糊可靠性优化设计理论时,以多层包扎压力容器金属消耗量最低为设计目标,既能发挥常规优化设计的特点,又能充分考虑设计参数的随机性和设计边界的模糊性。以某合成塔为例进行模糊可靠性优化设计,优化前后的结果对比表明,优化后壁厚比原设计壁厚减少,质量比原设计质量减少8％左右。模糊可靠性优化设计的结果符合实际、更合理也更科学。模糊可靠性优化设计理论也可应用于其它压力容器的设计。