【摘 要】
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石油和天然气行业以其巨大的能力和技术以及对我们生活的影响,是解决那些最苛刻和最关键机械和静态问题的领域之一。接触应力尤其发生在使用旋转钻机深入地下钻探,且应该是钻坚硬的岩石地层时。牙轮钻头是用于油气井钻探的主要钻头类型之一。当我们用旋转钻头钻孔时,有两个主要问题:振动,导致疲劳,以及钻头轴承由其部件的接触应力引起的滚子或滑动轴故障,这将导致整个钻机停机并降低钻井作业的性能。本文提出了一种新的轴承设
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石油和天然气行业以其巨大的能力和技术以及对我们生活的影响,是解决那些最苛刻和最关键机械和静态问题的领域之一。接触应力尤其发生在使用旋转钻机深入地下钻探,且应该是钻坚硬的岩石地层时。牙轮钻头是用于油气井钻探的主要钻头类型之一。当我们用旋转钻头钻孔时,有两个主要问题:振动,导致疲劳,以及钻头轴承由其部件的接触应力引起的滚子或滑动轴故障,这将导致整个钻机停机并降低钻井作业的性能。本文提出了一种新的轴承设计分析方法,以优化钻井作业和降低NPT为目标,采用接触应力有限元分析。分析采用5种不同的方式,对于滑动轴承,我们关注轴套与轴颈和锥体之间的磨损,因此我们研究了0.5mm、0.3mm和0.7mm轴套的最佳厚度。至于滚子轴承,我们研究了在-0.3mm、-0.1mm、0mm、0.3mm、0.5mm和0.7mm之间变化的滚子凸度。还获得了滚子的最佳直径百分比,通过将圆锥内表面的初始直径设置为74毫米,为100%,然后改变轴承和滚子的直径,从50%到80%。并分析了圆锥内表面的最佳凹度,找出最好的模型是圆柱面还是凹面,以及通过选择较少数量的滚子和较大数量的滚子来优化最佳滚子分布,我们还进行了材料组合以选择适合我们模型的材料或材料组合。
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