不完全齒輪式自動換向傳動機(jī)構(gòu)的運動學(xué)分析.pdf

1、自動換向機(jī)構(gòu)是抽油機(jī)的重要組成部分之一，自動換向機(jī)構(gòu)設(shè)計的是否合理對抽油的效率和節(jié)能的影響至關(guān)重要。抽油機(jī)械有平面連桿機(jī)構(gòu)，鏈傳動、電傳動，齒輪齒條等，但這些機(jī)構(gòu)都存在抽油效率較低，能量損失比較嚴(yán)重，因此設(shè)計新的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于抽油機(jī)上對于提高抽油機(jī)的效率具有重要意義。近些年來在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中，不完全齒輪機(jī)構(gòu)已被廣泛研究和應(yīng)用，不完全齒輪是由齒輪演變而來，在傳遞運動過程中具有齒輪傳動的優(yōu)點，因此本課題研究將不完全齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用到抽油機(jī)抽

2、油上，在不改變電動機(jī)轉(zhuǎn)向的情況下自動實現(xiàn)換向往復(fù)運動，能提高抽油的效率。
　　本課題進(jìn)行了根據(jù)油田抽油機(jī)換向機(jī)構(gòu)特點進(jìn)行了分析研究，根據(jù)抽油機(jī)換向機(jī)構(gòu)的運動要求，得到不完全齒輪自動換向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案，對不完全齒輪和全齒輪進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)換向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案，分析了不完全齒輪的嚙合特點，換向嚙合干涉分析。為了避免換向機(jī)構(gòu)在嚙合時出現(xiàn)干涉情況，對自動換向機(jī)構(gòu)進(jìn)行齒高修形。齒高修形時，必須保證齒輪連續(xù)傳動，由于修形時存在著兩個齒輪的齒

3、高修形未知量，本文對換向機(jī)構(gòu)的輪齒修形研究了三種修形方案，即僅對不完全齒輪嚙合的不完全齒輪進(jìn)行齒高修形，僅對輸出齒輪進(jìn)行齒高修形，以及同時對不完全齒輪以及輸出齒輪進(jìn)行齒高修形。根據(jù)確定的換向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)方案、齒輪的主要參數(shù)及不完全齒輪的修形方案，利用Proe參數(shù)化建模功能對換向機(jī)構(gòu)建立了齒輪準(zhǔn)確嚙合的幾何裝配模型。將三種裝配模型分別導(dǎo)入到ADAMS動力學(xué)仿真軟件中，完成自動換向機(jī)構(gòu)的一個周期的運動仿真，得出了三種修形方案的主動軸、中間軸和從

4、動軸的運動角速度、角加速度及轉(zhuǎn)矩曲線圖。通過對比分析三種修形方案的運動結(jié)果特點，得出最終確定的修形方案，即同時對不完全齒輪和輸出齒輪進(jìn)行齒頂修形運動性能好，嚙合傳動運動平穩(wěn)，速度波動小，且在換向時不完全齒輪機(jī)構(gòu)只有輸出齒輪出現(xiàn)了較大的速度波動，這個波動比平穩(wěn)傳動時僅大了60°/s。針對自動換向機(jī)構(gòu)在運動過程中出現(xiàn)的振動情況，對自動換向機(jī)構(gòu)進(jìn)行了振動分析，分析引起自動換向機(jī)構(gòu)振動的原因。為了避免換向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生共振導(dǎo)致機(jī)構(gòu)破壞，利用Workb