井下动力钻具是定向井、丛式井、水平井和救援井的最佳钻井工具之一,采用井下动力钻具驱动钻进,钻杆柱不回转,可减少功耗、钻具磨损和对井壁的干扰,减少孔内事故的发生。在此背景下,本文研究设计应用于井下动力钻具的非圆行星齿轮马达的机构参数设计软件。通过Matlab平台,将理论及理论推导进行程序化,开发可视用户界面及功能,实现机构参数设计,并利用计算出的机构参数进行三维建模检验软件可靠性。(1)对相关文献进行整理,得到设计非圆行星齿轮马达的关键步骤:根据给定周期数、钻具外径和模数,确定外齿轮齿数和内齿圈齿数;根据节曲线啮合原理和给定内齿圈节曲线类型,通过节曲线封闭条件、轮齿均布条件、运动不干涉条件和齿轮重合度校验,确定内齿圈节曲线方程和行星轮齿数;数值计算外齿轮节曲线节点极坐标;根据外齿轮节曲线上的已知点的坐标,确定拟合外齿轮节曲线方程的系数;根据已知的内齿圈、外齿轮节曲线方程进行相关计算,包括通过行星轮中心轨迹方程确定配流孔位置、根据齿轮强度校核确定额定压力和扭矩、排量计算和转速计算等。(2)对井下动力钻具的工作状态及工作要求进行了分析。然后通过计算推导,给出由给定参数(周期数、钻具外径、模数)确定各齿轮齿数、排量、额定工作液压和配流孔位置的详细计算方法,为能够开发出满足钻井工作要求的钻具结构参数设计软件提供了编程依据。从软件开发流程、界面设计、功能函数定义与编写、功能控件编制等方面,对软件的开发步骤进行了详细的论述,并对软件的使用进行说明,给出后期数据调用的操作方法。(3)利用开发的软件,对4-6-152-1.25型马达进行了实例计算,并通过Solidworks软件对该类型的马达进行了三维建模,并给出建模过程。通过实例计算及三维建模,发现通过非圆行星齿轮马达井下动力钻具机构参数设计软件设计的用于井下动力钻具的非圆行星轮系三维模型配合良好,证明本设计软件设计合理,能够得到满足设计要求的机构参数,为后续钻具开发提供辅助设计作用。