十字万向轴多体动力学仿真与啮合面磨损机理

作     者：张锐尧 叶道辉 朱忠喜 全兵 肖平 关勤勤 明瑞卿 Zhang Ruiyao;Ye Daohui;Zhu Zhongxi;Quan Bing;Xiao Ping;Guan Qinqin;Ming Ruiqing

作者机构：中石化石油机械股份有限公司 长江大学石油工程学院 中石油勘探开发研究院 

基　　金：国家自然科学基金联合基金项目“海相深层高温高压钻完井工程基础理论及控制方法”(U19B6003-05) 中国石油化工集团有限公司科技项目“特深层钻完井关键工具与装备”的部分研究成果 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2023年第51卷第7期

页      码：75-81页

摘      要：目前对非密封式十字万向轴所产生的运动磨损机理研究较少。为此,建立了十字万向轴多体动力学仿真物理模型,研究了中间轴与上接头、下接头共轭运动副之间的运动规律及其啮合面之间接触力和摩擦力的变化规律,对比分析了现场测试与理论计算的结果。分析结果表明:工作时,十字万向轴啮合面之间先产生法向碰撞后达到相对稳定的啮合状态,再沿着轴向与切向的合成方向形成周期性往复滑动摩擦,并最终使其端面与侧面出现严重磨损;接触力与摩擦力在啮合面产生碰撞时,呈现无规律分布状态,在达到相对稳定的啮合状态后,首先出现峰值,然后呈现先减小后增大的周期性变化规律。所得结论可为十字万向轴啮合面耐磨性结构优化设计提供理论参考。

主 题 词：十字万向轴 螺杆钻具 磨损机理 多体动力学仿真 啮合面 现场试验 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2023.07.010

馆 藏 号：203122600...