摘要
本课题的主要研究内容为井下电动钻具减速器。井下电动钻具减速器是适用于石油天然气行业，连接电动机与钻头的一种减速增矩装置。本课题主要以NGW型行星齿轮减速机构为主要结构，在井下径向尺寸严重受限的环境下，较好地实现了降低转速、增大转矩的功能。这一减速器的设计缓解了电动机转速高，扭矩较小的缺点，为电动钻具的井下作业提供了较为可行的方案储备。
本文井下电动钻具减速器进行系统的设计计算。利用减速器，井下钻具可以匹配高转速的电机，从而对于动力装置的要求更低、适用度更广泛、经济型更好，但是也存在着减速器径向尺寸较大，打小眼井难的问题。本次课题就利用NGW型行星结构，对径向尺寸进行了大程度的缩减，进一步提升井下电动钻具的适用性。
本文通过方案选型、齿轮设计、减速器结构设计、经济性分析、重要零件有限元分析等几个方面对井下电动钻具减速器进行系统的设计计算。齿轮和轴的设计及校核是该减速器的重点内容，也是减速器能够传递较大转矩的关键。
关键词：NGW减速器井下钻具扭矩齿轮
目录
摘要I
ABSTRACT II
1绪论1
1.1本课题的目的及意义1
1.2国内外研究现状分析1
1.2.1国外研究现状1
1.2.2国内研究现状3
2传动方案确定4
2.1原始条件和数据4
2.2井下减速装置方案分析4
2.2.1一般定轴轮系4
2.2.2单螺杆式减速器5
2.2.3活齿传动减速器5
2.2.4 2K-H型行星轮系减速器5
2.2.5少齿差行星轮系减速器6
2.2.6涡轮减速器6
2.3确定传动方案及对方案进行分析7
2.3.1选择行星轮系原因7
2.3.2行星机构类型选择7
2.3.3 2Z-X（A）行星轮系原理分析7
3齿轮的设计计算8
3.1齿轮材料、加工方案选择8
3.1.1齿轮材料选择主要影响因素：8
3.1.2轮齿材料选择8
3.2配齿计算8
3.2.1确定各齿轮的齿数8
3.2.2初算中心距和模数9
3.3几何尺寸计算11
3.3.1变位方式选用11
3.3.2计算变位系数11
3.3.2几何尺寸计算结果13
3.4装配条件验算14
3.4.1邻接条件14
3.4.2同心条件15
3.4.3安装条件15
3.4.4啮合要素验算15
3.5齿轮强度校核16
3.5.1齿轮强度校核数据准备16
3.5.2齿面强度校核原理分析17
3.5.3 a-c齿轮副强度校核18
4轴的设计计算23
4.1行星轴设计23
4.1.1初算轴的最小直径23
4.1.2选择行星轮轴轴承23
4.2转轴的设计24
4.2.1输入轴设计24
4.2.2输出轴设计26
5行星架及相关部件28
5.1行星架的设计与行星轮的支撑28
5.1.1行星轮的结构28
5.1.2行星轮的支撑结构28
5.2转臂的结构及其支撑结构28
5.2.1转臂的结构选取28
5.3机体的结构设计29
5.3.1主壳体设计29
5.3.2前端盖与后端盖设计29
6井下减速器关键部件有限元分析30
6.1有限元分析相关理论30
6.1.1有限元分析基本原理30
6.1.2基于NX进行有限元分析的基本过程30
6.2重要零件结构强度分析30
6.2.1对输入轴的结构强度分析30
7经济性分析32
8总结与展望33
8.1总结33
8.2展望33
参考文献34
致谢35
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