随着潜油螺杆泵采油技术在原油开采中的应用日益广泛,该技术已经成为原油开采领域的研究热点,吸引了越来越多的研究人员对其进行研究和改进。潜油螺杆泵系统主要由潜油电机、减速器、联轴体、螺杆泵、变频器以及保护器等六大部分组成。其中联轴体中的推力轴承是决定潜油螺杆泵采油系统使用寿命的关键部件。为了提高潜油螺杆泵机组的整体经济效益,需要在下潜深度、抽汲原油粘度等因素约束以及在苛刻的径向尺寸限制下,尽可能提高轴承的抗高温承载能力和提高轴承的使用寿命。本文分析了前期生产应用中轴承的破损原因,从结构上对联轴节的核心运动副——轴承提出几种不同的改进设计方案。并应用ANSYS有限元分析软件对不同方案进行了整体静力学有限元分析。本文首先概述了潜油螺杆泵采油系统的国内外发展现状,分析了潜油螺杆泵中推力轴承的作用以及使用寿命短的原因,介绍了有限元软件的基本原理和相关知识。在上述分析的基础上,本文提出将原有轴承结构改进为阶梯轴承结构,提高推力轴承的使用寿命。采用ANSYS有限元分析软件,在120℃的温度场中,对原结构的单个轴承和改进后的阶梯轴承进行结构分析、力学分析和静力学的有限元分析计算,得出单个轴承和阶梯轴承的应力应变分布情况和结构的变形量。其次分析了轴承的滚珠尺寸和数目与推力轴承所能承受的最大轴向载荷的关系,得出了最优的轴承滚珠尺寸和数目。通过本文的研究分析,为今后潜油螺杆泵采油系统中轴承的分析和改进设计做了强有力的理论储备,也提供了丰富的数据资料。