中国博士后科学基金(20100481384)
- 作品数：9 被引量：108H指数：6
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- 相关机构：西南石油大学中国石油塔里木油田公司中国石油天然气集团公司更多>>
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- 相关领域：机械工程石油与天然气工程一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 不同载荷工况下空心圆柱滚子轴承的接触分析被引量：7
- 2012年
- 针对空心圆柱滚子轴承的实际工作状况,利用有限元软件ABAQUS建立了滚子轴承的有限元模型,并对其在3种载荷工况(均载"、梯形"偏载和"三角形"偏载)下进行了数值模拟,分析了不同空心度对滚子的Mises应力、接触应力和变形的影响。结果表明:偏载工况对滚子的应力和变形影响较大;与均载工况相比,偏载工况下滚子的"边界效应"较小;不同空心度的滚子应力和变形不同,空心度为60%的滚子的Mises应力最小。把滚子内孔由圆柱改为圆锥后,滚子的Mises应力和接触应力均减小,有效的提高了轴承的强度和使用寿命。
- 韩传军张杰
- 关键词：空心滚子轴承有限元接触应力
- 牙轮钻头空心滚滑复合轴承的设计被引量：8
- 2013年
- 轴承是牙轮钻头的重要组成部分,它的失效直接影响着整个钻头的使用寿命。为此,分析了牙轮钻头用滑动轴承、滚动轴承及浮动套轴承的研究现状,在综合3种轴承各自优势的基础上,最终设计出了空心滚滑复合轴承和有孔浮动套滚滑轴承:①空心结构的滚滑体较实心结构的滚滑体提供了更多的贮存润滑油空间,使牙轮转动过程中滚滑体的各接触面之间的润滑性能得以改善;②空心结构增大了滚滑体的散热面积,自由流动的润滑油通过对流散热方式冷却轴承各个转动的部件。同时,建立了滚滑轴承的有限元分析模型,进行了实心和空心结构滚滑轴承的等效应力与接触应力分析。结果表明:空心滚滑复合轴承比实心结构的承载能力更强,滚滑体的应力分布也更为均匀,降低了由局部应力过大或温度过高而导致整个轴承失效的概率,有利于提高牙轮钻头的使用寿命。最后,建议空心滚子的空心度在50%～70%,滑块的空心度不宜超过60%。
- 韩传军张杰蒋光强林发权
- 关键词：牙轮钻头应力轴承失效
- 牙轮钻头用深穴空心滚子轴承的数值研究被引量：4
- 2014年
- 牙轮钻头中轴承系统与硬质合金镶齿钻头牙齿的寿命不匹配,成为制约其使用寿命的一个重要因素。为此,在牙轮钻头用空心圆柱滚子轴承的基础上,设计了一种深穴空心滚子轴承,除了具备空心结构滚子的优点外,避免了在滚子端部出现应力集中现象。同时,建立了不同结构滚子轴承的有限元模型,进行了应力分析,并研究了深穴深度和深穴直径对滚子力学性能的影响。结果表明:深穴空心滚子的力学性能优于实心滚子、空心滚子和深穴滚子;随着深穴深度和深穴直径的增大,滚子两端的等效应力和接触应力逐渐减小,而中间部位的应力却逐渐增大;以Ф215.9 mm牙轮钻头滚动轴承为例,建议其深穴直径为7 mm,深穴深度为2 mm较为适宜。最后,设计了一种填充式复合滚子轴承,可以有效地提高轴承的疲劳寿命,建议在钻进过程中可以根据不同地层合理选择轴承滚子结构。
- 张杰梁政韩传军冯定
- 关键词：牙轮钻头滚动轴承有限元应力集中
- 矩形橡胶密封圈的有限元分析及优化被引量：42
- 2013年
- 采用有限元分析软件Abaqus分析矩形橡胶密封圈初始压缩率、介质压力、橡胶材料硬度、摩擦因数以及轴筒运动速度对密封圈的变形、接触应力和等效应力的影响,并对密封圈的结构进行优化设计。通过分析发现:初始压缩率越大,密封圈的密封效果越好;材料特性和摩擦因数是影响密封性能的重要因素;矩形密封圈不宜用于动密封中;对矩形密封圈与槽壁接触一侧倒角后,可以有效提高密封性能。
- 韩传军张杰
- 关键词：橡胶应力密封有限元分析
- 螺杆钻具传动轴总成故障树建立及推力轴承应力分析被引量：7
- 2012年
- 螺杆钻具传动轴总成是螺杆钻具最易失效的部件之一,研究其失效原因及机理对工程实践有重要的参考意义。应用故障树分析法建立了以传动轴总成失效为顶事件的故障树模型,采用上行法定性分析了故障树的17个最小割集,找到了引起失效的主要因素。应用有限元法对最易发生失效的推力轴承进行了强度计算,对推力轴承的失效部位和失效机理进行了分析。结果表明,通过建立失效故障树模型和有限元分析相结合的分析方法,有利于对螺杆钻具的失效行为进行预判,对提高螺杆钻具的可靠性与安全性有一定的参考价值。
- 韩传军张杰刘洋戴春林谢居良
- 关键词：螺杆钻具故障树推力轴承有限元分析
- 往复密封中星型密封圈的密封性能分析被引量：36
- 2012年
- 建立星型密封圈和O型密封圈的有限元模型,分析它们在静密封和往复动密封中的密封性能,并对影响星型密封圈往复密封特性的流体工作压力、往复运动速度、预压缩量和摩擦因数进行分析。结果表明,在静密封中,星型密封圈的密封性能比O型圈好,但其内应力较大,容易发生失效;在往复动密封中,密封圈的密封性能随时间呈现波动变化,星型圈比O型圈更适宜用于动密封中;星型圈在内行程中的密封性优于外行程,但其随时间波动较大;星型圈的最大接触应力并不与工作压力和运动速度呈线性关系,预压缩量和摩擦因数对星型圈内行程中的密封性能影响较小,而对其外行程影响较大。
- 韩传军张杰黄岗蒋光强
- 关键词：接触应力泄漏量
- 基于温差法的齿轮与轴过盈配合分析被引量：2
- 2013年
- 基于温差法过盈装配过程,建立了齿轮与轴的过盈装配有限元模型,分析了过盈配合后的等效应力、接触压力、剪切应力和位移量,并讨论了过盈量、摩擦因数和齿轮内孔倒圆角对过盈配合的影响。研究结果表明,齿轮和轴的应力和应变存在边缘奇异性,齿轮的最大等效应力和最大位移发生在距端部约1 mm处,轴的最大剪切应力发生在接触表面内2 mm处;过盈量与组件的应力和应变呈近似线性关系;摩擦因数不影响过盈配合后的应力、应变;当齿轮内孔倒圆角半径为1 mm时,可以明显地改善边缘奇异性。
- 韩传军张杰黄岗
- 关键词：温差法过盈配合过盈量接触压力应力
- 往复密封用X形圈的优化设计及有限元分析被引量：15
- 2012年
- 针对液压系统用X形密封圈的易失效部位,对其截面结构进行了改进设计。依据有限元理论,在有限元软件ABAQUS中建立了X形圈和其优化结构的二维轴对称密封模型,分析了它们在静密封和往复动密封中的密封性能。通过分析比较发现,对X形圈截面优化后可以提高其承载能力和疲劳寿命,增强其密封性能;在承载范围内,流体的压力越大,密封圈的最大等效应力和最大接触应力越大;往复运动速度越大,主密封面的最大接触应力随时间的波动性就越大。
- 韩传军张杰
- 关键词：有限元优化设计
- 螺杆钻具转子热挤压加工方法研究被引量：1
- 2013年
- 螺杆钻具转子现行的加工方法主要是数控机床螺旋铣削和磨削,但两种方法耗时极长、成本高昂。对此,提出一种热挤压的加工方法,并制定了成形方案,完成了液压系统设计及模具结构设计。通过热挤压的模拟分析,发现模具和工艺过程能够实现螺杆钻具转子挤压成形的目标,模具损伤、应力应变、成形载荷、温度分布和坯料流动速度及方向均能达到设计要求。
- 韩传军梁政李大彬
- 关键词：螺杆钻具转子
