圓弧齒輪油泵傳動比漸開線齒輪傳動具有承載能力高、壽命長等特點，在石油、化工、礦山、冶金等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。在新型井下驅(qū)動雙螺桿泵中，實現(xiàn)兩個螺桿同步運轉(zhuǎn)和功率分流的雙圓弧齒輪是決定泵工作能力的關(guān)鍵部件。泵掛深度超過1200m、沉沒度超過SOOm(雙螺桿泵整體浸泡在原油中)、井底溫度超過800C，設(shè)備不間斷工作30個月、同步齒輪箱內(nèi)充滿潤滑油、動力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)速度3000r/min左右、傳遞功率45kW，。同時由于井筒空間限制，泵體直徑<_140mm，且潤滑油得不到更換和補充，狹小的空間又不利于散熱等非常規(guī)工況條件又對雙圓弧齒輪的工作能力提出了更高的設(shè)計要求。 本文的主要研究內(nèi)容為： 圓弧齒輪油泵(1)分析了雙圓弧齒輪跑合前的齒廓方程，建立了有限元接觸計算在靜止狀態(tài)和運動狀態(tài)下的分析模型。并計算討論了雙圓弧齒輪的接觸、彎曲強度；測試了齒輪彎曲應(yīng)力以驗證接觸模型的正確性。 (2)研究了雙圓弧齒輪跑合仿真計算的基本原理，以ANSYS接觸算法為子程序建立了雙圓弧齒輪跑合仿真模型，對一對雙圓弧齒輪進行了跑合仿真以預(yù)測所采用的跑合措施的效果，并與跑合前的計算結(jié)果做了比較。 (3)針對雙圓弧齒輪傳動系統(tǒng)，通過劃分熱網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，建立了熱網(wǎng)絡(luò)方程；研究了有潤滑條件下的功率損失、熱阻及對流換熱計算模型，確定了不同部件的對流換熱系數(shù)；計算了各節(jié)點在不同潤滑條件下的溫度值及軸承、齒輪等摩擦副零件的熱變形量。 (4)建立了無油潤滑條件下軸承、齒輪等關(guān)鍵部件的功率損失和對流換熱計算模型，確定了傳動系統(tǒng)瞬態(tài)計算模型；研究了系統(tǒng)溫度分布和變化規(guī)律并計算了摩擦副零件的熱變形量。 (5)在熱彈禍合理論的基礎(chǔ)上，應(yīng)用ANSYS軟件，計算了雙圓弧齒輪在熱彈禍合場環(huán)境中跑合前和跑合后的禍合變形、藕合應(yīng)力，并利用離散干涉檢查算法實現(xiàn)了變形后雙圓弧齒輪的運動干涉檢查，提出了最佳側(cè)隙。 (6)根據(jù)熱彈藕合計算結(jié)果，為反映雙螺桿泵的實際運轉(zhuǎn)工況，編制了全壽命歷程載荷譜，完成了雙圓弧齒輪疲勞壽命預(yù)測，并與同尺寸漸開線齒輪壽命進行了比較。 圓弧泵由于從油井直接采出的是含油、氣、水及各種雜質(zhì)的多相流混合物，且氣相和液相含量往往超過常規(guī)泵或壓縮機的工作范圍。多相混輸技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種高效經(jīng)濟的油田開發(fā)方式，其關(guān)鍵設(shè)備是多相流混輸泵。多相流混輸泵一般可分為旋轉(zhuǎn)動力式多相泵和容積式多相泵，在各種容積泵中，雙螺桿多相流混輸泵則具有明顯的優(yōu)點。czbtyxc.