本文综合现代设计方法中的优化技术与传统设计理论,借鉴国内外已有的研究结果,结合红层地区的特点,对水井钻机进行结构设计,运用ANSYS有限元优化软件进行钻机关键零件的优化设计。按照优化设计方法设计的产品,能使产品的功能参数获得优化解。 对红层找水钻机而言,需要解决的问题比较多(设备本身、配套工艺),经综合考虑,本文仅对水井钻机的结构设计进行研究,并对关键零件的有限元优化设计问题进行研究。在研究了机械优化设计基本理论和方法之后,对主要零件进行了针对性的研究:齿轮轴轴承座结构有限元静力学分析、转盘的ANSYS优化设计。 实践证明,通过ANSYS优化设计,使钻机的设计质量得到很大提高,所研制的轻便水井钻机经现场试验证明:技术性能达到设计要求,机械运转可靠,易搬迁,适应红层地区钻井的特点,具有广阔的市场前景。