4000米鉆井絞車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、摘 要絞車是整個(gè)鉆機(jī)的核心部件，是鉆機(jī)三大工作機(jī)之一，直接決定著鉆機(jī)鉆進(jìn)能力。鉆機(jī)絞車具有起下鉆具、下套管、控制鉆壓、送進(jìn)鉆具、處理卡鉆事故、整體起放井架等功能。針對(duì)機(jī)械傳動(dòng)絞車體積大、質(zhì)量重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)，很難較好地滿足新型鉆井工藝的要求，本文對(duì) JC40DB 絞車傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)絞車的不足本文首先對(duì)絞車做整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工程中充分考慮鉆井工藝對(duì)絞車的總體要求，滿足API相應(yīng)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。在確定 JC40DB絞車傳動(dòng)系統(tǒng)方案和參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì) JC40DB 絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在Solidworks 中對(duì)其進(jìn)行三維建模；然后，采用材料力學(xué)方法對(duì)絞車進(jìn)

2、行強(qiáng)度分析，保證滿足強(qiáng)度安全需要。關(guān)鍵詞：絞車傳動(dòng)；參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；強(qiáng)度校核AbstractIn drilling three working machine, winch is the core component of the drilling rig,and directly determines the capacity of which drilling rig. It has the functions of dismounting drill tools，running casings，controlling drilling pressure，handling jamming

3、accident，as well as raising/lowering mast and substructureFor traditional mechanical drive winchs shortcomings of big volume, quality heavy and complex structure, it is difficult to better meet the equirements of new drilling technologies. JC40DB winch transmission system is designed in this paper.

4、It overcomes shortcomings of mechanical drive winch.In this paper，it has been first done that to design the overall structure of the drawworks，in which the general requirements is fully considered asked for drilling engineering process to the drawworks，the design principles is put forward to meet in

5、dustry standards correspond to norms and the corresponding APIOn the basis of determining the JC40DB drawwork transmission system scheme and parameters, the structure of JC40DB winch transmission system is designed, and its three-dimensional modeling is established in Solidworks.Then，the mechanical

6、method is used for strength analysis of the drawworks to ensure the strength to meet security needsKeywords: winch transmission system；the design of parameters and structural； strength checking .目錄摘 要IAbstractII目錄III1緒論11.1絞車概述11.2絞車研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)41.3本課題研究的主要內(nèi)容52絞車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)72.1動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式的選擇72.2變速傳動(dòng)方式的選擇82.3絞車

7、傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)92.4絞車三維模型圖113傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算123.1絞車基本參數(shù)123.2絞車滾筒參數(shù)設(shè)計(jì)123.3快繩拉力計(jì)算173.4 各級(jí)傳動(dòng)比計(jì)算184傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算224.1輸入軸總成的設(shè)計(jì)224.2中間傳動(dòng)軸總成的設(shè)計(jì)254.3滾筒軸總成的設(shè)計(jì)275 絞車中間傳動(dòng)軸強(qiáng)度校核305.1軸的受力分析305.2危險(xiǎn)截面的確定345.3疲勞強(qiáng)度校核405.4剛度校核426輸入軸強(qiáng)度校核486.1靜強(qiáng)度校核486.2疲勞強(qiáng)度校核506.3剛度校核517滾筒軸強(qiáng)度校核537.1靜強(qiáng)度校核537.2疲勞強(qiáng)度校核557.3剛度校核568結(jié)論58參考文獻(xiàn)59致謝61附錄621緒論1.1絞車概述1.

8、1.1 絞車的作用及要求：絞車是鉆機(jī)中主要工作機(jī)之一，是起升系統(tǒng)的主要設(shè)備，它的主要任務(wù)是：1） 提供幾種不同的起升速度和起重量，滿足在起下作業(yè)中起下鉆具和下套管；2） 在鉆井過(guò)程中，懸掛鉆具，送進(jìn)鉆柱、鉆頭，控制鉆壓；3） 借助貓頭機(jī)構(gòu)，緊卸鉆具及起吊重物；4） 充當(dāng)轉(zhuǎn)盤的變速機(jī)構(gòu)或中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；5） 當(dāng)采用整體起升式井架鉆機(jī)時(shí)，用來(lái)起放井架； 6）利用撈沙滾筒，進(jìn)行提取巖心、試油工作；7）幫助安裝鉆臺(tái)設(shè)備，完成其他輔助工作。根據(jù)上述工況對(duì)絞車提出了以下要求：（1）絞車要有足夠大的功率，在最低速轉(zhuǎn)速下鋼絲繩能產(chǎn)生足夠大的拉力，以保證游動(dòng)系統(tǒng)能起升最重的鉆具載荷；有一定的解卡能力，并能完成具有

9、最大載荷的下套管作業(yè)；短時(shí)最大載荷作用下要有足夠的強(qiáng)度、剛度；在絞車使用期限內(nèi)，滾筒、滾筒軸、軸承及傳動(dòng)件要有足夠的壽命。（2）絞車要有足夠的尺寸和容繩量，并應(yīng)保證纏繩狀態(tài)良好，以延長(zhǎng)鋼絲繩壽命；絞車要適應(yīng)起下鉆重量的變化，有足夠的起升檔數(shù)或能無(wú)級(jí)調(diào)速，用以提高功率的利用率，節(jié)省起升時(shí)間。（3）絞車要有靈活而可靠的剎車機(jī)構(gòu)及強(qiáng)有力的輔助剎車，能準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)鉆壓，均勻地送進(jìn)鉆具。（4）絞車應(yīng)具有剛勁的支架和底座。中型絞車整體運(yùn)輸，其重量應(yīng)在 10t 以內(nèi)，重型和超重型絞車要使拆散運(yùn)輸?shù)膯卧?15t 以內(nèi)。傳動(dòng)部分要有嚴(yán)密的防護(hù)罩，并應(yīng)潤(rùn)滑充分；在結(jié)構(gòu)安排上應(yīng)保證易損件拆修簡(jiǎn)便。（5）絞車的控制手

10、柄、剎把、指重表等相對(duì)集中于司鉆控制臺(tái)，以便于操作。1.1.2絞車結(jié)構(gòu)組成及工作原理：.結(jié)構(gòu)組成（1）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：當(dāng)前，驅(qū)動(dòng)鉆井絞車的主要?jiǎng)恿τ胁裼蜋C(jī)和電動(dòng)機(jī)兩大類型，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)包括柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)和柴油機(jī)加液力傳動(dòng)兩種；電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)包括 DCDC 驅(qū)動(dòng)、AC 交流驅(qū)動(dòng)、ACSCRDC 驅(qū)動(dòng)和 ACVFDAC 驅(qū)動(dòng)四種形式。（2）傳動(dòng)系統(tǒng)：引入并分配動(dòng)力和傳遞運(yùn)動(dòng)，一般由 25 根絞車軸、軸承、鏈輪、齒輪、鏈條等組成。對(duì)于內(nèi)變速絞車除了傳動(dòng)軸及滾筒軸、貓頭軸外，還包括鏈條、齒輪、軸系零件及轉(zhuǎn)盤中間傳動(dòng)軸等。（3）控制系統(tǒng)：包括牙嵌、齒式、氣動(dòng)離合器，司鉆控制臺(tái)，控制閥等，一般都屬于鉆機(jī)控制系統(tǒng)的組成

11、部分。（4）潤(rùn)滑系統(tǒng)：包括黃油潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑和密封傳動(dòng)的飛濺或強(qiáng)制潤(rùn)滑。（5）制動(dòng)系統(tǒng)：包括剎把、剎車帶、主剎車、輔助剎車及氣控剎車等裝置。在石油鉆井絞車上，一般需要兩套剎車系統(tǒng)，一套主要用于實(shí)施夾持定位和緊急制動(dòng)，既稱主剎車；另一套主要用來(lái)完成鉆具下放等，稱為輔助剎車。.工作原理絞車的動(dòng)力機(jī)將自身的能量以轉(zhuǎn)速的形式傳遞給絞車的變速系統(tǒng)，變速系統(tǒng)根據(jù)鉆機(jī)所要執(zhí)行的動(dòng)作將速度調(diào)整到合適的數(shù)值范圍傳遞給絞車的滾筒，滾筒再通過(guò)鋼繩帶動(dòng)天車、游車、大鉤等 游吊系統(tǒng)。最終完成大鉤上移或下行的垂直運(yùn)動(dòng)，達(dá)到下放或起升鉆具等目地。在這一運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換過(guò)程當(dāng)中，如遇到緊急情況需要停車或需要絞車承受部分鉆具載荷，改善

12、井下鉆頭鉆壓，則需要通過(guò)剎車控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖1.1 絞車工作原理圖1動(dòng)力機(jī) 2變速箱 3運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 4剎車等控制系統(tǒng)5鋼絲繩 6天車 7游車 8大鉤1.2絞車研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.2.1國(guó)內(nèi)絞車研究現(xiàn)狀絞車是整個(gè)鉆機(jī)的核心部件，是鉆機(jī)三大工作機(jī)之一，直接決定著鉆機(jī)鉆進(jìn)能力。隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，石油的消耗量也在大幅度的增長(zhǎng)。我國(guó)從改革開放以來(lái)，國(guó)家的工業(yè)化不斷提高，能耗企業(yè)也相對(duì)增多，對(duì)能源的開發(fā)和利用日益緊迫，預(yù)計(jì) 2020 年中國(guó)的石油消費(fèi)量可能要達(dá)到 4 億噸以上，其中需要進(jìn)口的石油有 2 億噸以上。我國(guó)在石油開采行業(yè)起步較晚，技術(shù)并不先進(jìn)，采油效率還很低。隨著石油勘探開發(fā)工作的發(fā)

13、展，鉆井難度不斷增加且日益復(fù)雜，一些新型鉆井工藝的不斷涌現(xiàn)，特別是一些特殊工藝井，例如：大位移水平井、定向井、開窗側(cè)鉆井等，對(duì)石油鉆機(jī)及絞車的技術(shù)性能要求越來(lái)越高。在我國(guó)使用的陸地鉆機(jī)中，國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)占約 80%的市場(chǎng)份額，而交流變頻、液壓等先進(jìn)的鉆機(jī)有 90%以上為國(guó)外引進(jìn)的，主要有以下幾個(gè)原因：一是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造鉆機(jī)的能力有限，如蘭石廠和寶石廠這兩大國(guó)內(nèi)鉆機(jī)研制生產(chǎn)的龍頭企業(yè)，每年生產(chǎn)制造鉆機(jī)的能力不到一百臺(tái)；二是由于國(guó)內(nèi)鉆機(jī)電驅(qū)動(dòng)起步較晚，其品種少，數(shù)量有限，產(chǎn)品性能上還存在一定的差距，國(guó)產(chǎn)SCR電動(dòng)鉆機(jī)仍處在世界水平的第三代產(chǎn)品上；三是在交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的研究上，我國(guó)還剛剛起步，國(guó)產(chǎn)電動(dòng)鉆

14、機(jī)仍沒(méi)有擺脫傻大笨粗的不良局面。我國(guó)大部分石油鉆機(jī)用的絞車還是以機(jī)械傳動(dòng)及多軸結(jié)構(gòu)式為主，單軸絞車和采用性能先進(jìn)可靠的交流變頻型式的絞車比較少；采用液壓技術(shù)驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)和絞車的研究工作還是十分薄弱。與國(guó)外先進(jìn)的絞車相比較，我國(guó)的絞車生產(chǎn)制造技術(shù)落后，尤其是液壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)絞車的控制系統(tǒng)多采用國(guó)外進(jìn)口技術(shù)。1.2.2絞車發(fā)展趨勢(shì)縱觀鉆機(jī)的發(fā)展歷史，鉆機(jī)經(jīng)歷了一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由自動(dòng)化水平低到自動(dòng)化水平高的的發(fā)展變化過(guò)程。鉆井絞車作為石油鉆機(jī)的重要部件，鉆井絞車的發(fā)展過(guò)程也同樣如此。隨著電子技術(shù)、液壓技術(shù)等新技術(shù)的日新月異，石油鉆井絞車將會(huì)朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展 ：（1）進(jìn)一步向大功率交流變頻電驅(qū)動(dòng)方

15、向發(fā)展；（2）進(jìn)一步向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展；（3）向一機(jī)多能、通用化、高適應(yīng)性方向發(fā)展；（4）向分體式、單軸式方向發(fā)展；（5）向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化方向發(fā)展。1.3本課題研究的主要內(nèi)容本文在學(xué)習(xí)和研究國(guó)內(nèi)外鉆井絞車典型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了 JC40DB 絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行材料力學(xué)研究，歸納如下：1. 通過(guò)對(duì)絞車的功能原理及絞車設(shè)計(jì)的原則了解，確定了JC40DB絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成形式及最佳傳動(dòng)方案；.參照 SY/T55322002石油鉆井用絞車，借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)絞車參數(shù)，確定了 JC40DB 絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù)；2. 根據(jù)絞車的使用環(huán)境及鉆井工藝的需要，完成絞車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

16、設(shè)計(jì)，并分別對(duì)絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的輸入軸總成、中間軸總成及滾筒軸總成進(jìn)行設(shè)計(jì)；3. 應(yīng)用三維建模軟件Solidworks建立絞車傳動(dòng)系統(tǒng)主要零件體的三維模型，并應(yīng)用材料力學(xué)方法，對(duì)絞車的輸入軸、中間軸、滾筒軸進(jìn)行材料強(qiáng)度分析，保證滿足強(qiáng)度安全需要；2絞車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式的選擇絞車的設(shè)計(jì)主要取決于所配套鉆機(jī)的類型，以及用戶的使用習(xí)慣。目前常用的驅(qū)動(dòng)形式有機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)、機(jī)電混合驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)、直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)和交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。鑒于交流變頻電驅(qū)動(dòng)的發(fā)展前景，本次設(shè)計(jì)的4000米鉆機(jī)絞車選用的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式為交流變頻電驅(qū)動(dòng)（AC-VFD-AC）。由資料知，絞車的額定輸入功率為735kW（1000

17、HP），所以選擇一臺(tái)額定功率為800 kW的YJ13X1型交流電機(jī)，其性能參數(shù)如下：額定功率：800 kW 額定電壓：600V額定電流：945 A 額定轉(zhuǎn)速：740r/min恒功轉(zhuǎn)速范圍：7401235r/min 額定轉(zhuǎn)矩：10324 N*m功率因數(shù)：0.85 絕緣等級(jí)：200工作制：連續(xù)工作 冷卻方式：強(qiáng)迫通風(fēng)2.2變速傳動(dòng)方式的選擇由動(dòng)力機(jī)到工作機(jī)之間的傳動(dòng)系統(tǒng)，有的很簡(jiǎn)單，比如單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，有的則比較復(fù)雜，有各種并車、變速、倒車的機(jī)構(gòu)。在石油鉆機(jī)上的變速機(jī)構(gòu)常常采用鏈傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)的方式，這主要是由鉆機(jī)的工作條件決定的。為此，這里主要對(duì)這兩種變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析選擇。2.2.1鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)包

18、括滾子鏈傳動(dòng)和齒形鏈傳動(dòng)兩種，石油鉆機(jī)上使用的通常是滾子鏈。鏈傳動(dòng)是屬于屬于具有中間撓性的嚙合傳動(dòng)，它兼有齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的特點(diǎn)。相比較，鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)有：（）與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，適宜于較遠(yuǎn)距離的動(dòng)力傳遞。輪齒受力情況好，承載能力較大，有一定的緩沖和減振性能。（）與摩擦型帶相比，鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率較高。同樣的使用條件下，結(jié)構(gòu)尺寸更為緊湊。（）鏈條的磨損伸長(zhǎng)比較緩慢，張緊調(diào)節(jié)工作量較小并且能在惡劣的環(huán)境條件下工作。其主要缺點(diǎn)是不能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定；工作時(shí)有噪聲；磨損后易發(fā)生跳齒，不適用于受空間限制要求中心距小以及急速反向傳動(dòng)的場(chǎng)合。2.2.2齒輪傳動(dòng)齒輪

19、傳動(dòng)歷史悠久，應(yīng)用廣泛。齒輪的形式主要包括直齒輪、漸開線圓柱齒輪及圓弧齒輪等。其傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)如下：（）瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)比范圍大，可用于減速和增速。速度和傳動(dòng)功率的范圍大，可用于高速、中速和低速的傳動(dòng)。（）結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，適用于近距離傳動(dòng)。傳動(dòng)效率高，一對(duì)高精度的漸開線圓柱齒輪，效率高達(dá)99%以上，而鏈輪的效率一般為94%96%齒輪傳動(dòng)的不足是加工周期較長(zhǎng)，成本較高，且損壞后不易更換等。2.2.3傳動(dòng)方式的選擇對(duì)比以上兩種傳動(dòng)方式，在充分考慮絞車電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式、功率等特點(diǎn)后，為了保證絞車能夠適應(yīng)油井的惡劣生產(chǎn)環(huán)境，減少使用維護(hù)費(fèi)用等，本文選擇絞車變速傳動(dòng)方式為鏈傳動(dòng)，選用鏈型為24A-3 滾子鏈

20、。2.3絞車傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)圖2.1 絞車傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)圖（俯視圖）圖2.2 絞車傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)圖（左視圖）傳動(dòng)方案如上圖所示：電動(dòng)機(jī)輸出功率，經(jīng)過(guò)三級(jí)鏈傳動(dòng)，輸送到絞車滾筒上，產(chǎn)生鋼絲繩的拉力。該系統(tǒng)為兩檔變速系統(tǒng)，當(dāng)輸入軸氣胎離合器閉合，中間傳動(dòng)軸氣胎離合器脫離時(shí)，為低速擋；當(dāng)輸入軸氣胎離合器脫離，中間傳動(dòng)軸氣胎離合器閉合時(shí)，為高速擋。2.4絞車三維模型圖3傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算3.1絞車基本參數(shù)根據(jù)資料,絞車功率為時(shí),對(duì)應(yīng)的鉆機(jī)配套參數(shù)如下表:表3.1 絞車基本參數(shù)鉆機(jī)級(jí)別40/2250名義鉆井深度（m）2500-4000最大鉤載( kN )2250絞車的額定功率( kW )735(1000Hp)游

21、動(dòng)系統(tǒng)繩數(shù)；鉆井繩數(shù)/最多繩數(shù)810鉆井鋼絲繩直徑( mm )323.2絞車滾筒參數(shù)設(shè)計(jì)滾筒結(jié)構(gòu)大體由滾筒殼、滾筒軸、輻板、輪轂、軸承座等部件組成，由于滾筒尺寸在很大程度上決定了絞車的尺寸，因此，希望滾筒尺寸越小越好；但是滾筒直徑過(guò)小，會(huì)使纏繞在滾筒上的鋼絲繩的應(yīng)力增大，纏繞的層數(shù)增多也會(huì)增加滾筒的應(yīng)力；滾筒長(zhǎng)度過(guò)小，鋼絲繩的纏繞層數(shù)必然也會(huì)增加，從而增加鋼絲繩磨損；長(zhǎng)度過(guò)大不僅會(huì)增大絞車的尺寸，而且當(dāng)鋼絲繩纏至兩端時(shí)，由于鋼絲繩過(guò)于偏離滾筒的軸向中心線，易使鋼絲繩纏亂，所以設(shè)計(jì)滾筒尺寸時(shí)，必須考慮這些相互制約的因素。3.2.1滾筒的設(shè)計(jì)原則:根據(jù)資料知： .纏繩層數(shù)一般不超過(guò) 5 層； .井

22、架頂部中心至滾筒中心與滾筒邊延夾角 。3.2.2參數(shù)的設(shè)計(jì)：根據(jù)資料推薦的方法,進(jìn)行下列參數(shù)的計(jì)算:（1）滾筒直徑:滾筒的直徑 和滾筒的長(zhǎng)度 L 是絞車的主要幾何參數(shù)，它基本上決定了絞車的外廓尺寸大小，同時(shí)由于滾筒的纏繩層數(shù)有限制，所以這兩個(gè)參數(shù)也決定了滾筒的纏繩容量。滾筒的直徑主要根據(jù)鋼絲繩的結(jié)構(gòu)和直徑大小來(lái)決定：式中：為鋼絲繩直徑，其值為32 mm,總的原則是在不使鋼絲繩過(guò)于彎曲的前提下，應(yīng)將 設(shè)計(jì)的偏小些，這對(duì)于減輕絞車重量，減小絞車起動(dòng)動(dòng)載都有好處，根據(jù)需要和上式計(jì)算，得 ：（2）滾筒長(zhǎng)度L:圖3.1 滾筒示意圖.從上圖可知：滾筒長(zhǎng)度： 式（3.1） 式中： ， 標(biāo)準(zhǔn)立柱長(zhǎng)度，； 快繩

23、的傾斜角，小于；.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：， 式（3.2）故取c.校驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性：將帶入式（3.1），得：綜上所述：符合設(shè)計(jì)要求。(3)每層排繩數(shù) 的計(jì)算 式（3.3）式中： 為滾筒上鋼絲繩被壓扁時(shí)直徑的增量，?。坏茫?取 （4）滾筒上的容繩量 的計(jì)算 它可由纏在滾筒上的鋼繩是否完成了 個(gè)立根行程的關(guān)系來(lái)確定。設(shè)滾筒從第二層開始纏繩，則： 式（3.4） 式中： 為有效繩數(shù)，； 為一個(gè)立根行程，； 為每層排數(shù),取為38計(jì)算得 為 （5）滾筒平均工作直徑 滾筒纏繩直徑依次變化如下：滾筒原始直徑設(shè)為，則：第一層纏繩直徑：第二層纏繩直徑：第三層纏繩直徑：第 層纏繩直徑：鉆井工作時(shí)，下完一根立柱，游車在最下位置，

24、此時(shí)，滾筒上還應(yīng)該保留一層鋼絲繩，以便排繩，所以真正參與工作的鋼絲繩為第二層到第層。故：滾筒的平均工作直徑： 式（3.5）（6）滾筒纏繩層數(shù) ： 當(dāng) 為未知數(shù)的時(shí)候，可通過(guò)以下式子算出: 式（3.6）即：式中： 為鋼絲繩在滾筒半徑上的增量系數(shù)，取 0.9 為滾筒原始直徑，為； 為滾筒平均工作直徑，見（5）通過(guò)計(jì)算得： 取 為 4 層將帶入（5），得：（7）滾筒輪轂直徑這一幾何參數(shù)說(shuō)明了絞車的高度，D轂對(duì)絞車滾筒的起動(dòng)動(dòng)載影響比較大，所以一般應(yīng)選偏小的數(shù)值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取 為 。3.2.3滾筒設(shè)計(jì)圖圖3.2 滾筒設(shè)計(jì)圖3.3快繩拉力計(jì)算（1）最大鉆柱重量快繩拉力: 式（3.7）式中： 為最大鉆柱重

25、量，, 為整個(gè)鉆桿柱的單位長(zhǎng)度重量為 為最大鉆井深度 ；為游動(dòng)系動(dòng)重量，?。粸殂@井繩數(shù)8；為游動(dòng)系率，取0.85 ；計(jì)算得：（2）最大鉤載快繩拉力 式（3.8）式中： 為最大鉤載，； 為最大游系重量，取 ； 為最多繩數(shù)為10；計(jì)算得：3.4 各級(jí)傳動(dòng)比計(jì)算3.4.1大鉤提升速度的計(jì)算1）大鉤的起升速度直接影響著起下鉆的機(jī)動(dòng)時(shí)間，尤其是最低起鉆工作速度 ，它又決定著其它各檔速度。為了減少機(jī)動(dòng)的起升時(shí)間，新型鉆機(jī)加大了絞車的功率，使 由原來(lái)的 提高至 ，這樣機(jī)動(dòng)起升時(shí)間可降低 ，可初選2)最高起升速度 不能選得過(guò)高，它受到立根長(zhǎng)度、快繩速度和操作安全的限制，一般按下述經(jīng)驗(yàn)公式選定： 式（3.9）式

26、中： 為立根長(zhǎng)度； 為有效繩數(shù)； 為系數(shù)，在起下鉆操作機(jī)械化水平高的條件下選用 4。初選 3.4.2 滾筒轉(zhuǎn)速的計(jì)算按照滾筒轉(zhuǎn)速 與大鉤速度之間的關(guān)系，有： 式（3.10）即：取大鉤最大運(yùn)動(dòng)速度為：，正常工作時(shí)最低速度。則有： 滾筒解卡時(shí)最高轉(zhuǎn)速： ，取 ；滾筒正常工作時(shí)最低轉(zhuǎn)速： ，取。3.4.3 傳動(dòng)比與轉(zhuǎn)速絞車最低轉(zhuǎn)速在恒扭矩區(qū) ；絞車正常工作和解卡轉(zhuǎn)速范圍在恒功率區(qū) 。由此可得電轉(zhuǎn)機(jī)與滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)關(guān)系：1） 滾筒正常鉆井最低速度 , 對(duì)應(yīng)電機(jī)恒功率最低轉(zhuǎn)速；2） 滾筒解空吊卡最高轉(zhuǎn)速, 對(duì)應(yīng)電機(jī)恒功率區(qū)最高轉(zhuǎn)速 。變速箱總傳動(dòng)比可暫定為：低速檔： 高速檔： 3.4.4 各級(jí)傳動(dòng)比表3.

27、2 絞車各級(jí)傳動(dòng)比級(jí)別項(xiàng)目低速級(jí)低速檔中間級(jí)高速檔中間級(jí)高速級(jí)傳動(dòng)比齒數(shù)4傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算滾筒快繩受到的載荷是波動(dòng)變化的，并伴有振動(dòng)載荷和沖擊載荷，根據(jù)絞車傳動(dòng)路線可知，當(dāng)絞車處于最低檔時(shí)受力最大，即為絞車工作的最惡劣的工況，所以就選擇此工況來(lái)設(shè)計(jì)絞車的主要部件。設(shè)計(jì)軸的主要步驟是：材料選擇及熱處理方法、載荷計(jì)算、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。軸的結(jié)構(gòu)取決于受載荷的情況，軸上零件的布置和固定方式，軸承的類型和尺寸等。軸的材料多選用中碳鋼 40CrNi、40Cr 等，我國(guó)則廣泛采用 40CrMo、38SiMnMo等，在此輸入軸的材料我們選用 ，抗拉強(qiáng)度極限：，屈服強(qiáng)度極限：。4.1輸入軸總成的設(shè)計(jì)4.1.1輸

28、入軸基本參數(shù)輸入軸上的轉(zhuǎn)速：輸入功率：輸入轉(zhuǎn)矩：4.1.2初步確定軸的最小直徑根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)里的內(nèi)容，我們按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初步估算最小軸徑，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 式（4.1）式中：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為; 軸所受扭矩，單位為 ； 軸的抗扭截面系數(shù)，單位為 ； 軸的轉(zhuǎn)速，單位為； 軸傳遞功率，單位為 ； 計(jì)算截面處軸的直徑，單位 ； 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為由上式可得軸的直徑： 式（4.2）根據(jù)上式初步做算輸入軸的最小直徑：取軸的最小直徑為4.1.3輸入軸裝配方案 4.1.4根據(jù)軸向定位的要求確定輸入軸的各段直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)資料，設(shè)計(jì)輸入軸結(jié)構(gòu)如下：（1） 為了滿足軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)，取最小直徑為140 mm

29、，軸承選用雙列調(diào)心滾子軸承，型號(hào)為23028C，外徑為210 mm，厚度為53 mm；（2） 取安裝鏈輪處2-3軸段，d = 160 mm ，l = 114 mm ,鏈輪與左端軸承用套筒定位，右端靠軸肩定位；（3） 軸段4-5 ：d = 150 mm ,l = 331 mm ,安裝兩個(gè)鏈輪，中間靠套筒定位，其周向定位采用鍵連接；（4） 軸段5-6 ：d = 140 mm ,l = 879 mm ,安裝有軸承、鏈輪和氣胎離合器，其中鏈輪和氣胎離合器焊接為一體，不需要鍵連接，氣胎離合器外殼焊接在軸上；軸承左端靠軸肩定位，右端為套筒定位，整個(gè)軸承靠支撐板承受載荷；4.2中間傳動(dòng)軸總成的設(shè)計(jì)4.2.1

30、傳動(dòng)軸基本參數(shù)傳動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)速：傳動(dòng)功率：傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩： 4.2.2初步確定軸的最小直徑由式（4.2）得：計(jì)算得：取軸的最小直徑為。傳動(dòng)軸軸裝配方案 4.2.4根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)資料，設(shè)計(jì)輸入軸結(jié)構(gòu)如下：（1） 為了滿足軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)，取最小直徑為180 mm ，軸承選用雙列調(diào)心滾子軸承，型號(hào)為23036C ，外徑280 mm,厚度為74 mm；（2） 軸段1-2: d = 180 mm ，l = 510 mm , 安裝有軸承、鏈輪和氣胎離合器，其中鏈輪和氣胎離合器焊接為一體，不需要鍵連接，氣胎離合器外殼焊接在軸上；軸承左端靠套筒定位，右端為軸肩定位，整個(gè)軸承靠支撐板承受載

31、荷；（3） 軸段3-4 ：d = 190 mm ,l = 522 mm ,不裝配零部件；（4） 軸段4-5 ：d = 180 mm ,l = 696 mm , 安裝兩個(gè)鏈輪，其中小鏈輪與軸為一體不需要特殊定位；大鏈輪靠套筒定位，其周向定位采用鍵連接；4.3滾筒軸總成的設(shè)計(jì)4.3.1滾筒軸基本參數(shù)滾筒軸上的轉(zhuǎn)速：滾筒軸上功率：滾筒軸上轉(zhuǎn)矩： 4.3.2初步確定軸的最小直徑由式（4.2）得：計(jì)算得：取軸的最小直徑為滾筒軸裝配方案 4.3.4根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 根據(jù)資料，設(shè)計(jì)輸入軸結(jié)構(gòu)如下：（1） 為了滿足軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)，取最小直徑為240 mm ，軸承選用雙列調(diào)心滾子軸承，型號(hào)

32、為23048C，外徑為360 mm，厚度為92 mm；（2） 軸段1-2: d = 240 mm ，l = 200 mm , 安裝有軸承，軸承右端靠套筒定位，整個(gè)軸承靠外殼承受載荷；（3） 軸段3-4 ，軸段5-6：d = 260 mm ,l = 320 mm ,安裝滾筒，滾筒與滾筒軸采用鍵連接（軸段3-4）和過(guò)盈配合（軸段5-6）；滾筒左端為軸肩定位，右端為套筒定位；（4） 軸段4-5 ：d = 255 mm ,l = 760 mm ,無(wú)裝配零件，為了使套筒端面可靠地壓緊滾筒端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂的長(zhǎng)度；（5） 軸段6-7 ：d = 240 mm ,l = 614 mm，安裝有鏈輪和軸承，

33、鏈輪為套筒軸向定位，鍵連接周向定位；軸承左端為套筒定位，右端為軸承端蓋定位。5 絞車中間傳動(dòng)軸強(qiáng)度校核5.1軸的受力分析5.1.1滾筒鏈條力1）鏈條力與水平面的夾角由幾何關(guān)系得：得：所以，鏈條力與水平面的夾角（2）鏈條力大小由3.3快繩拉力的計(jì)算結(jié)果可知，最大快繩拉力為，近似認(rèn)為快繩拉力與滾筒圓相切，則根據(jù)扭矩平衡原理，得： 式（5.1）得：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，查得：石油鉆機(jī)載荷系數(shù)有效圓周力 式（5.2）水平分力：垂直分力：5.1.2輸入軸鏈條力（1）鏈條力與水平面的夾角由幾何關(guān)系得：得：所以，鏈條力與水平面的夾角(2)由于軸承不能提供扭矩平衡，所以中間軸的扭矩是由鏈輪和鏈輪來(lái)平衡，得： 式（5

34、.3）鏈輪的周向有效圓周力為：水平分力：垂直分力：5.1.3總受力圖根據(jù)理論力學(xué)平衡原理，得： 式（5.4） 即： 式（5.5）根據(jù)需要選取垂直向上為正方向，水平向右（方向）為正方向并計(jì)算得：5.2危險(xiǎn)截面的確定運(yùn)用畫圖功能制作中間軸彎矩圖和扭矩圖，確定傳動(dòng)軸的危險(xiǎn)截面，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。5.2.1豎直方向（1）程序：x=0:0.1:1257y1=290.9;y2=y1-525.1;y3=y2-147.6;y=y1.*(x<623)+y2.*(x>=623&x<1030)+y3.*(x>=1030&x<1257)subplot(211)plot(x,

35、y,'b-');xlabel('距A點(diǎn)距離/mm');ylabel('剪力/kN');grid onsubplot(212)x=0:10:1257;y11=290.9;y1=y11*x;y22=y11-525.1;y2=y22*(x-623)+623*y11;y33=y22-147.6;y3=y33*(x-1030)+623*y11+(1030-623)*y22y=y1.*(x<623)+y2.*(x>=623&x<1030)+y3.*(x>=1030&x<1257);plot(x,y,'b*

36、');xlabel('距A點(diǎn)距離/mm');ylabel('彎矩圖/kN·mm');grid ongtext('最大彎矩');（2）運(yùn)行結(jié)果：即：最大豎直彎矩為，位于距離軸承A 623 mm處。5.2.2水平方向（1）程序：x=0:0.1:1257y1=33.4;y2=y1-123.1;y3=y2+158.8;y=y1.*(x<623)+y2.*(x>=623&x<1030)+y3.*(x>=1030&x<1257)subplot(211)plot(x,y,'b-')

37、;xlabel('距A點(diǎn)距離/mm');ylabel('剪力/kN');grid onsubplot(212)x=0:10:1257;y11=33.4;y1=y11*x;y22=y11-123.1;y2=y22*(x-623)+623*y11;y33=y22+158.8;y3=y33*(x-1030)+623*y11+(1030-623)*y22y=y1.*(x<623)+y2.*(x>=623&x<1030)+y3.*(x>=1030&x<1257);plot(x,y,'b*');xlabel(&#

38、39;距A點(diǎn)距離/mm');ylabel('彎矩圖/kN·mm');grid ongtext('最大彎矩');x,ymax=ginput(1);disp('x')x ymax（2）運(yùn)算結(jié)果即：最大水平彎矩為，位于距離軸承A 624 mm處。5.2.3彎矩與扭轉(zhuǎn)的疊加.合成彎矩（1）程序x=0:10:1257;y11=33.4;y1=y11*x;y22=y11-123.1;y2=y22*(x-623)+623*y11;y33=y22+158.8;y3=y33*(x-1030)+623*y11+(1030-623)*y22yp=y1

39、.*(x<623)+y2.*(x>=623&x<1030)+y3.*(x>=1030&x<1257);y11=290.9;y1=y11*x;y22=y11-525.1;y2=y22*(x-623)+623*y11;y33=y22-147.6;y3=y33*(x-1030)+623*y11+(1030-623)*y22yz=y1.*(x<623)+y2.*(x>=623&x<1030)+y3.*(x>=1030&x<1257);y=sqrt(yp.2+yz.2);plot(x,y,'b*'

40、);xlabel('距A點(diǎn)距離/mm');ylabel('彎矩圖/kNmm');grid ongtext('最大彎矩');x,ymax=ginput(1);disp('x')x ymax（2）運(yùn)行結(jié)果即，在立體空間中，軸的最大彎矩為。.扭矩圖x=0:0.1:1257;y1=0;y2=4.69*10.4;y=y1.*(x<623)+y2.*(x>=623&x<1257);plot(x,y,'b-');xlabel('距A點(diǎn)距離/mm');ylabel('扭矩圖/kN&

41、#183;mm');grid on即，在立體空間中，軸的最大扭矩為，位于距離軸承A 623mm處。由以上分析可知：中間軸的危險(xiǎn)截面在距離軸承A 623mm處，其軸徑為180mm，承受彎矩為，扭矩為。5.3疲勞強(qiáng)度校核5.3.1應(yīng)力校核根據(jù)材料力學(xué)公式，得：彎扭合成強(qiáng)度條件為 式（5.6）式中：軸的計(jì)算應(yīng)力，； ：軸所受的彎矩，； ：折合系數(shù)，當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)； ：軸所受的扭矩，； ：軸的抗彎截面系數(shù)，計(jì)算公式為； ：對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力，在此為；計(jì)算得：即，中間軸的設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求。5.3.2按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核校核公式為： 式（5.7）式中：，：材料屈

42、服強(qiáng)度極限，； ，:材料剪切強(qiáng)度極限，； ：抗扭截面系數(shù)，計(jì)算公式為； ：靜屈服強(qiáng)度的許用安全系數(shù)，此處，。查資料得，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，其各項(xiàng)強(qiáng)度極限為： ，經(jīng)計(jì)算得：所以：即，滿足疲勞強(qiáng)度條件。5.4剛度校核為了保證中間軸的正常工作，不僅要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核，還應(yīng)校核軸承支撐點(diǎn)A、B處的傾角、和輸出鏈輪處的撓度,保證滿足許用要求。查取資料知： 已知，故由材料力學(xué)模型，得單個(gè)力作用下的變形：撓曲線方程： 式（5.8） 端截面轉(zhuǎn)角： 式（5.9）其中：力到左端軸承的距離； ：力到右端軸承的距離； ：軸承之間的距離； ：彈性模量，為； ：慣性矩，計(jì)算公式為。5.4.1垂直力作用下的變形（1）端面轉(zhuǎn)角鏈輪

43、單獨(dú)作用下：，鏈輪單獨(dú)作用下：，由疊加原理知：，（2）最大撓度Matlab編程：x1=0:10:623;x2=623:20:1030;x3=1030:10:1257;y11=2.83.*x1.3-3.45*10.6*x1;y1=y11./(8.71*10.8);y21=-4.95*(x2-623).3+2.83*x2.3-3.45*10.6*x2;y2=y21./(8.71*10.8);y31=-4.95*(x3-623).3-1.84*(x3-1030).3+2.83*x3.3-3.45*10.6*x3;y3=y31./(8.71*10.8);hold onplot(x1,y1,'b

44、*');plot(x2,y2,'k+');plot(x3,y3,'msquar');grid onxlabel('距A點(diǎn)距離/mm');ylabel('軸撓度/mm');gtext('y1');gtext('y2');gtext('y3');運(yùn)行結(jié)果：即，在垂直力作用下，軸的最大撓度為。5.4.2水平力作用下（1）端面轉(zhuǎn)角：，（2）最大撓度Matlab程序：x1=0:10:623;x2=623:20:1030;x3=1030:10:1257;y11=4.2.*x1.3-3.6

45、8*10.6*x1;y1=y11./(8.71*10.9);y21=-15.47*(x2-623).3+4.2*x2.3-3.68*10.6*x2;y2=y21./(8.71*10.9);y31=-15.47*(x3-623).3+19.93*(x3-1030).3+4.2*x3.3-3.68*10.6*x3;y3=y31./(8.71*10.9);hold onplot(x1,y1,'b*');plot(x2,y2,'k+');plot(x3,y3,'msquar');grid onxlabel('距A點(diǎn)距離/mm');ylab

46、el('軸撓度/mm');gtext('y1');gtext('y2');gtext('y3');運(yùn)行結(jié)果：即，軸水平方向的最大撓度為。5.4.3水平方向與垂直方向的合成（1）軸承A端面轉(zhuǎn)角：（2）軸承B端面轉(zhuǎn)角: (3)軸最大撓度：綜上所述:中間傳動(dòng)軸的剛度滿足要求。6輸入軸強(qiáng)度校核6.1靜強(qiáng)度校核6.1.1總受力圖由式（5.4）和式（5.5）得：6.1.2確定危險(xiǎn)截面：同中間傳動(dòng)軸的計(jì)算方法一樣，由Matlab可得：.合成彎矩：即，在立體空間中，軸的最大彎矩為，在距離左端軸承處。.扭矩：即，在立體空間中，軸的最大扭矩為，位于距

47、離左端軸承處。由以上分析可知：中間軸的危險(xiǎn)截面在距離左端軸承處，其軸徑為，承受彎矩為，扭矩為。6.2疲勞強(qiáng)度校核應(yīng)力校核根據(jù)式（5.6），得：彎扭合成強(qiáng)度條件為計(jì)算得：即，中間軸的設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求。按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核校核公式為：經(jīng)計(jì)算得： 所以： 即，滿足疲勞強(qiáng)度條件。6.3剛度校核按材料力學(xué)疊加原理得：.水平方向：（1）端面轉(zhuǎn)角：，（2）撓度：即，軸水平方向的最大撓度為。.垂直方向：（1）端面轉(zhuǎn)角：，（2）最大撓度即，軸垂直方向的最大撓度為。c.水平方向與垂直方向的合成（1）軸承A端面轉(zhuǎn)角：（2）軸承B端面轉(zhuǎn)角: (3)軸最大撓度：綜上所述:中間傳動(dòng)軸的剛度滿足要求。7滾筒軸強(qiáng)度校核

48、7.1靜強(qiáng)度校核7.1.1總受力圖由式（5.4）和式（5.5）得：7.1.2確定危險(xiǎn)截面：同中間傳動(dòng)軸的計(jì)算方法一樣，由Matlab可得：.合成彎矩：即，在立體空間中，軸的最大彎矩為，在距離左端軸承處。.扭矩：即，在立體空間中，軸的最大扭矩為，位于距離左端軸承處。由以上分析可知：中間軸的危險(xiǎn)截面在距離左端軸承處，其軸徑為，承受彎矩為，扭矩為。7.2疲勞強(qiáng)度校核應(yīng)力校核根據(jù)式（5.6），得：彎扭合成強(qiáng)度條件為計(jì)算得：即，中間軸的設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求。按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核校核公式為：經(jīng)計(jì)算得： 所以： 即，滿足疲勞強(qiáng)度條件。7.3剛度校核按材料力學(xué)疊加原理得：.水平豎直方向：（1）端面轉(zhuǎn)角：，（

49、2）撓度：即，軸水平方向的最大撓度為。.垂直方向：（1）端面轉(zhuǎn)角：，（2）最大撓度即，軸垂直方向的最大撓度為。.水平方向與垂直方向的合成（1）軸承A端面轉(zhuǎn)角：（2）軸承B端面轉(zhuǎn)角: (3)軸最大撓度：綜上所述:中間傳動(dòng)軸的剛度滿足要求。8結(jié)論通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有石油鉆機(jī)絞車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，針對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)絞車存在著傳動(dòng)復(fù)雜、控制精度低、維護(hù)保養(yǎng)麻煩、傳動(dòng)效率低、送鉆系統(tǒng)不均勻、鉆壓不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了 JC40DB 絞車的傳動(dòng)系統(tǒng)，并對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行了強(qiáng)度校核。本文主要完成了以下幾項(xiàng)工作：1.介紹了鉆井工作對(duì)絞車的要求及絞車設(shè)計(jì)的原則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的功能和工作原理。確定 JC40DB

50、 絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成形式，并設(shè)計(jì)絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方案以及各級(jí)鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比和傳動(dòng)尺寸，最終確定絞車傳動(dòng)系統(tǒng)最佳的方案； 2. 對(duì)石油絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù)和絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù)計(jì)算包括起升重量的計(jì)算、快繩拉力的計(jì)算等；絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件參數(shù)計(jì)算包括滾筒基本尺寸的計(jì)算、各級(jí)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算等； 3. 對(duì)絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并建立三維實(shí)體模型：部件的設(shè)計(jì)能滿足鉆井工藝的需要；對(duì)絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部件如輸入軸總成、中間軸總成和滾筒軸總成進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4. 應(yīng)用材料力學(xué)方法，對(duì)絞車的輸入軸、中間軸及滾筒軸進(jìn)行材料強(qiáng)度分析，確保了各主要零部件滿

51、足強(qiáng)度安全需要。 參考文獻(xiàn)1 陳如恒，沈家駿 編著.鉆井機(jī)械的設(shè)計(jì)計(jì)算M.北京：石油工業(yè)出版社.1995：22482 楊敏嘉，常玉連 編著.石油鉆采設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京：石油工業(yè)版社.20003 王進(jìn)全.關(guān)于我國(guó)石油鉆機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀及其研發(fā)思考 J. 石油機(jī)械，2006，34（1）：7114 張力，張洪生， 呂圣仕.當(dāng)代大型石油鉆機(jī)更新的發(fā)展趨勢(shì) J. 石油礦場(chǎng)機(jī)械，2003，32(6)：97985 陳茂松.國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展J.石油機(jī)械，1999，19(3)：36396 董懷榮，王平.JC-30DB 型交流變頻電動(dòng)直驅(qū)單軸絞車設(shè)計(jì) J. 石油礦場(chǎng)機(jī)械，2006，35(4)：52577 張連山

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53、B型機(jī)電復(fù)合驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)設(shè)計(jì)J.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2004，33(1)：485012 徐顴 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第2卷、第3 卷.機(jī)械工業(yè)出版社.199113 王維旭，徐建寧.JC90 型絞車的設(shè)計(jì)分析J.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2008，37(2)：3133.14 華東石油學(xué)院礦機(jī)教研室.石油鉆采機(jī)械M.北京：石油工業(yè)出版社. 1980：508015 濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)M第七版. 北京：高等教育出版社. 2001：37037516王汝霖 等.設(shè)計(jì)學(xué)一傳動(dòng)零件M.北京：高等教育出版社.1988：698017 周開勤，紀(jì)名剛.機(jī)械零件手冊(cè)M.北京：高等教育出版社.199518哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)（）第七版.高等教育出版社. 2009：454919劉鴻文.材料力學(xué)第五版. 高等教育出版社.2010：18619020編委會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M新版第3卷北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004：19-419-48致謝在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，老師和同學(xué)們都給了我無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，在此我對(duì)他們表示深深的感謝。首先，我要特別感謝杜小振老師對(duì)我的悉心教導(dǎo)。從我最初的選擇課題、進(jìn)行課題研究到論文的最終完成，在每個(gè)過(guò)程中杜老師都給予了我極大的支持和幫助。杜老師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、理論知識(shí)淵博，給了我最好的指導(dǎo)；他治學(xué)態(tài)度科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、科研作風(fēng)一絲不茍，給我留下了深刻