摘要：在建立指向式旋转导向系统心轴在静态偏置条件下力学模型的基础上,推导出心轴轴身的几何方程和力学方程。在满足设计要求的前提下,以延长心轴和上部支撑轴承的使用寿命为优化目标,对心轴各项参数进行了优化计算与分析。优化分析得出2点结论:(1)在保证上支撑轴承寿命的前提下,应尽可能使作用力P的作用点落在a=13处,使心轴在较小的挠曲状态、较小的作用力P、弯矩M1和M2下工作,以延长心轴的使用寿命;(2)当心轴在设计的挠曲角θ0的情况下,作用力P和上支撑轴承在弯矩M2下的设计使用寿命无法保证时,可适当增加心轴长度L,从而降低偏心施力机构的设计要求。

摘要：对指向式旋转导向钻井系统旋转轴结构简化和力学模型建立的基础上,设计了旋转轴的模拟试验系统,该系统可测量旋转轴的挠度和静动态应变,测量结果表明,只要选择适宜的材料和支承,旋转轴可以在弯曲状态下旋转并达到导向的目的。