基于三维模型的螺杆钻具传动轴螺纹强度评价研究
本文选题:传动轴 切入点:强度粘扣 出处:《中国安全生产科学技术》2017年08期
【摘要】:为了研究螺杆钻具传动轴在三维井眼轨迹空间中的受力状态,根据螺纹连接的有限元控制方程,建立1种带螺旋升角的直扣螺纹力学模型,采用有限元方法对其进行计算,研究相应工况下连接螺纹的强度,结果表明:分别在压缩、扭转、弯扭组合载荷作用下,公扣螺纹端整体受到的应力比母扣螺纹要大3~4倍;压缩载荷也是连接螺纹粘扣的重要原因;传动轴接头受到弯扭组合作用的影响最大,其次为扭矩载荷,影响最小的是压缩载荷;长期在弯扭载荷作用下工作,会导致螺纹接头发生屈服破坏。以上结论有助于对传动轴的力学强度进行定性和定量判断,为进一步研究传动轴连接螺纹的受力提供了1种新的认识。
[Abstract]:In order to study the stress state of screw drill tool drive shaft in 3D borehole trajectory space, according to the finite element control equation of screw thread connection, a mechanical model of straight thread with spiral lift angle was established, and the finite element method was used to calculate it.The results show that under the combined loads of compression, torsion and bending and torsion, the stress at the end of the male thread is 3 ~ 4 times greater than that of the master thread.The compression load is also the important reason for the connection thread adhesion. The transmission shaft joint is affected most by the combination of bending and torsion, followed by the torque load, and the compression load is the least, which works under the action of bending and torsional load for a long time.This will lead to yield failure of threaded joints.The above conclusions are helpful to the qualitative and quantitative evaluation of the mechanical strength of the drive shaft and provide a new understanding for further study of the force on the connecting thread of the drive shaft.
【作者单位】: 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室;中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所;
【基金】:国家自然科学基金项目(51574198)
【分类号】:TE921.2
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本文编号:1708647
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