导读:本文包含了浮动套轴承论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:牙轮,钻头,轴承,球面,应力,有限元,载荷。
浮动套轴承论文文献综述
贺军超[1]（2017）在《牙轮钻头球面浮动套轴承润滑与磨损研究》一文中研究指出针对目前国际石油行业局势动荡,为了节约钻井成本,各石油钻井公司对钻头的使用寿命要求越来越高。滑动轴承的性能对于牙轮钻头的使用寿命至关重要,而润滑与磨损作为提高轴承性能和寿命的关键因素,一直是众多牙轮钻头滑动轴承学者着重研究的内容。牙轮钻头球面浮动套轴承是一种应用于石油天然气开采领域的新型轴承,该轴承在普通浮动套轴承的基础之上,将外接触设计成为一个球面配合,此举不仅保留了普通浮动套轴承的双油膜机制,而且及其有效的增加了外球面接触副的接触面积,同时具备了球面配合的自调心功能。本文以新型牙轮钻头球面浮动套轴承为研究对象,研究了其润滑与摩擦磨损的规律,取得的主要成果如下:(1)根据径向滑动轴承润滑理论,在牙轮钻头RB型润滑脂润滑状态下,建立了基于球坐标系的牙轮钻头球面浮动套轴承内外油膜雷诺方程,推导了两种偏移的内外油膜厚度方程,讨论了压差对边界条件的影响,并进行了模型求解方法的研究,为研究牙轮钻头球面浮动套轴承奠定了理论基础。(2)在求得的球面浮动套轴承内外油膜理论基础上,进行了径向偏移与复合偏移的对比分析,得出复合偏移对于轴承的性能具有消极影响的结论,因此牙轮钻头球面浮动套轴承在工作过程中应尽量避免复合偏移.,讨论了特殊边界条件的影响,得出特殊边界条件能够整体提高内外油膜承载力,并且特殊边界条件更为符合牙轮钻头工况。同时,在特殊边界条件下研究了多种不同参数对油膜压力的影响规律。(3)采用适用于球面协调接触的Fang接触理论,对牙轮钻头球面浮动套轴承进行球面接触分析,并讨论了外载荷、半径间隙、材料等参数对于接触的影响。(4)推导出了在复合运动下牙轮钻头球面浮动套轴承组合磨损数学模型,该模型可适用于包含振动等复杂工作条件的牙轮钻头球面浮动套轴承磨损计算,可弥补浮动套轴承现有磨损公式仅考虑旋转运动的不足,为浮动套轴承摩擦理论计算提供一定的参考。(本文来源于《西南石油大学》期刊2017-05-01）
郝广辉[2]（2016）在《牙轮钻头球面浮动套轴承激光淬火技术研究与应用》一文中研究指出牙轮钻头作为最重要的钻井工具,其工作性能的优劣将直接决定钻井效率和钻井成本,进而决定着油气资源开采的延续性。而轴承作为牙轮钻头最主要的零部件之一,其寿命的长短直接决定着牙轮钻头的使用寿命。在实际工作过程中轴承耐磨性差,黏着磨损失效是制约牙轮钻头寿命的主要原因之一,同时轴承还传递着破岩所需的数百千牛的钻压,承受着较大的冲击载荷。为了提高牙轮钻头滑动轴承的耐磨性和抗疲劳性,本文将传统柱面的滑动轴承的外表面修缘成球面,并首次将激光淬火这一先进的表面改性技术引用到牙轮钻头球面浮动套轴承中,通过理论、有限元分析和实验相结合的方式开展牙轮钻头球面浮动套轴承激光淬火表面改性技术的研究,并对球面浮动套轴承激光淬火的工艺参数进行优化研究,使球面浮动套轴承达到外刚内韧的效果,通过本文的研究,为提高牙轮钻头滑动轴承的耐磨性和抗疲劳性提供一种新方法和新思路,进而提高和稳定牙轮钻头的使用寿命。论文完成的主要工作和取得的研究成果如下：(1)通过对国内外文献的调研可知,牙轮钻头滑动轴承存在耐磨性差、黏着磨损失效和承受冲击载荷的问题,而激光淬火技术在提高零部件耐磨性和抗疲劳性方面有其独特的优势,本文首次将激光淬火引用到牙轮钻头球面浮动套轴承中,开创了一种提高牙轮钻头滑动轴承耐磨性和抗疲劳性的新方法和新思路。(2)考虑到牙轮钻头轴承的工作环境,本文以18CrNiMo7-6钢为轴承材料,对轴承的内外表面做渗碳处理,通过数值模拟研究可知：渗碳结束后轴承内外表面有0.8mm左右的渗碳层,含碳量都达到了0.8%左右。而轴承芯部有接近1.5mm的深度,含碳量都低于0.35%,最低值为0.3%左右,为之后进行激光淬火而得到外刚内韧的球面浮动套轴承打下坚实的基础。(3)为了得到更优的球面浮动套轴承激光淬火效果,本文对激光淬火的工艺参数,即扫描速度V、激光功率P和光斑尺寸D进行了对比优化研究,通过有限元分析得到牙轮钻头球面浮动套轴承激光淬火时较优的扫描速度为55mm/s,较优的激光功率为1.1kw,较优的光斑尺寸为φ3.5mm。(4)在优化的激光淬火工艺参数下,对牙轮钻头球面浮动套轴承进行激光淬火热处理后发现,轴承相变区中心点在不到0.3s的时间内,就能达到峰值温度,最大的加热速度达到了2.95×104℃/s,而且冷却也非常快,最大时能达到6.21×103℃/s。在这样快速加热和冷却的过程中,轴承相变区产生了大量的马氏体组织,在距轴承内外表面0.8mm左右的区域内,马氏体的体积分数可达92%左右。这使得球面浮动套轴承内外表面的硬化层深度达到了0.83mm左右,硬度达到了833.454HV,而轴承芯部有大约1.5mm左右的厚度,硬度值都在200HV左右,不仅提高了耐磨性,也实现了球面浮动套轴承的外刚内韧。同时,轴承激光淬火的相变区以压应力为主,热影响区以拉应力为主,说明轴承经激光淬火后将有利于提高自身的抗疲劳性。此外,将轴承激光淬火与常规淬火的数值模拟结果进行对比分析研究可知：球面浮动套轴承的激光淬火效果优于常规淬火,不仅提高了球面浮动套轴承的耐磨性,而且实现了轴承的外刚内韧,轴承在工作过程中既耐磨又能承受一定的冲击载荷。(5)本文对球面浮动套轴承进行了设计、制造、激光淬火现场试验,并对激光淬火处理后的球面浮动套轴承进行硬度分析,金相分析,结果发现：选用数值模拟方法优化后的激光淬火工艺参数对球面浮动套轴承进行激光淬火后,轴承表面并没有熔化的现象；轴承内外表面有大约0.9mm左右深度的针状马氏体组织；同时实验测得的轴承的最大硬度值达到了837.48HV,内外表面的硬化层深度达到了0.9mm左右,而轴承心部有大约1.8mm左右的硬度值都在200HV左右,达到了外刚内韧的效果,将实验值和模拟值对比发现,其变化趋势一致,吻合性较好,同时也验证了用数值模拟方法所优化的激光淬火工艺参数结果的正确性。(本文来源于《西南石油大学》期刊2016-05-01）
何畏,肖祥,陈波,孙春梅,陈洋[3]（2015）在《牙轮钻头弹性球面浮动套轴承的设计与优化》一文中研究指出针对现有牙轮钻头浮动套轴承存在的偏转问题和严重应力"边缘效应",设计了一种新型的弹性球面浮动套轴承.通过有限元方法对球面和平面浮动套的力学性能进行对比分析,并研究了矩形、椭圆形、圆形、叁角形四种槽的中间修形对球面浮动套内外接触线上等效应力影响,优化了槽的尺寸.结果表明:球面浮动套的力学性能优于平面浮动套,但2种浮动套都存在严重的应力"边缘效应";通过中间修形有效改善了浮动套应力"边缘效应",其中圆形槽的效果最好且便于加工;当圆形槽半径R=0.6mm、圆心到内外表面的距离比a/b=19/21时,内外接触线上的最大等效应力之差减小到8.91 MPa,较优化前降低33.3%,减缓轴承局部过早发生疲劳失效.(本文来源于《工程设计学报》期刊2015年06期）
熊尉伶[4]（2015）在《球面浮动套轴承在牙轮钻头中的应用研究》一文中研究指出牙轮钻头是钻井领域中最重要的破岩工具之一,它的寿命直接影响着钻井的效率和成本。众所周知,牙轮钻头轴承失效是影响牙轮钻头寿命的最关键因素之一,其主要形式为粘着磨损,而浮动套轴承就能改善轴承粘着磨损现象。但是在实际的工作中,浮动套轴线会发生偏转,这样就造成了浮动套的边缘发生应力集中现象,降低了浮动套轴承的使用寿命。本文将浮动套的外表面设计成球面,这样使浮动套在实际工作中,接触的表面积增大,降低了接触应力,提高了浮动套轴承的寿命,进而提高牙轮钻头的寿命。论文开展的主要工作如下：1)设计了一种球面浮动套轴承结构,并通过理论分析和有限元模拟分析,发现相同条件下球面浮动套在应力上均小于普通浮动套,能够有效地改善普通浮动套的应力集中现象；2)本文选取18CrNiMo7-6钢作为球面浮动套的基体材料,制定了合适的热处理工艺并对其进行数值模拟。在经过数值模拟后,发现热处理后的球面浮动套提高了耐磨性能和抗冲击的能力,较好地满足牙轮钻头的实际工况；3)为了进一步提高球面浮动套的摩擦性能,本文将TiN涂层技术应用于牙轮钻头轴承系统中。测试TiN涂层一系列参数,发现TiN涂层能够有效地降低摩擦副间的摩擦系数,并且提高其表面硬度,增加了耐磨性能,说明TiN涂层技术能够有效地提高牙轮钻头的寿命。(本文来源于《西南石油大学》期刊2015-06-01）
何畏,孙宇,邱亚玲,王向涛,汤海平[5]（2012）在《新型牙轮钻头球面浮动套轴承设计与分析》一文中研究指出分析普通牙轮钻头浮动套轴承存在的缺陷,提出一种新型牙轮钻头球面浮动套轴承,并且利用ANSYS软件对其进行非线性接触有限元分析。结果表明,与普通浮动套轴承相比,新型牙轮钻头球面浮动套轴承通过修形设计和开槽等方式使接触应力分布更均匀,更容易形成动力润滑膜;在其表面沉积TiAlN复合涂层能有效提高浮动套的耐磨性。因此,该新型牙轮钻头球面浮动套轴承抗冲击能力、润滑能力和耐磨能力强,具有良好的实用价值。(本文来源于《润滑与密封》期刊2012年09期）
周志刚,徐芳,王国荣,刘清友,周铭丽[6]（2009）在《新型牙轮钻头浮动套轴承工作机理试验研究》一文中研究指出针对石油钻井用新型浮动套轴承理论模型和仿真软件,设计了浮动套轴承工作机理理论模型和仿真软件的试验验证方案,试验不同参数、不同工况下,被测件的摩擦力矩、温升、摩擦损耗等性能,验证了新型浮动套轴承理论模型和仿真软件的正确性,为进一步完善新型浮动套轴承的理论模型,合理设计新型浮动套轴承奠定试验基础。(本文来源于《轴承》期刊2009年06期）
王国荣,李建伟,谯英,郑家伟,邓猛[7]（2006）在《仿真技术在牙轮钻头浮动套轴承设计中的应用》一文中研究指出如何提高现有牙轮钻头轴承的工作性能,延长其在高转速下的使用寿命,是目前钻井工程领域迫切需要解决的问题之一。采用计算机仿真技术分析了牙轮钻头浮动套轴承的摩擦因数、扭矩、温度等性能参数与轴承结构参数的变化关系,找到了同一结构参数时载荷和钻头转速对轴承摩擦学性能的影响规律,认为215.9 mm(8 12英寸)牙轮钻头浮动套内外间隙比应为2.0~3.0,为给定工况下牙轮钻头浮动套轴承结构的设计与优化提供了理论依据和方法。(本文来源于《石油矿场机械》期刊2006年06期）
王国荣,郑家伟,亢旗军[8]（2006）在《粗糙表面下牙轮钻头浮动套轴承润滑机理研究》一文中研究指出以流变学、摩擦学及固体力学为理论依据,在φ215.9mm(821英寸)牙轮钻头滑动轴承结构的基础上,综合考虑浮动套滑动轴承的特点及牙轮钻头轴承的特殊性,以牙轮钻头轴承系统结构及失效分析、牙轮钻头润滑脂的高温流变性分析结果为研究基础,建立了粗糙表面牙轮钻头浮动套轴承润滑性能参数的数学模型,并对模型进行了求解。通过计算结果分析得出牙轮钻头浮动套轴承内外间隙比在2.0~3.0之间时,有利于浮动套轴承的正常运转,该结论为牙轮钻头浮动套轴承的设计提供了理论和技术基础。(本文来源于《石油机械》期刊2006年05期）
韩传军,张茂,邱亚玲,何畏[9]（2006）在《不对正情况下牙轮钻头浮动套轴承接触应力计算》一文中研究指出文章分析了牙轮钻头滑动轴承接触力学性质的影响因素。在Marshek和Chen提出的理论基础上,对接触问题中的系数矩阵和间隙函数进行修正,同时采用新的确定两体接触区域的方法,分析计算了牙轮钻头浮动套轴承在不对正情况下与牙轮(或牙爪)接触的应力,并推导了间隙—接触应力的一般表达式。(本文来源于《石油矿场机械》期刊2006年03期）
杨斌[10]（2005）在《牙轮钻头浮动套轴承接触应力分析研究》一文中研究指出牙轮钻头是石油钻探的主要工具,它的使用寿命几乎直接取决于钻头轴承的寿命。牙轮钻头滑动轴承系统与一般机械滑动轴承相比,在轴承结构、承受的载荷、轴承的工作环境和滑动副之间的相对转速等方面都具有特殊性。而今后,牙轮钻头发展趋势是实现高速化,所以作为牙轮钻头一个重要组成部分,如何提高牙轮钻头滑动轴承的使用寿命和工作可靠性是目前亟待解决的问题。 在8 1/2″新型高速牙轮钻头设计中,分别采用螺纹锁紧环和浮动套滑动轴承,代替了目前牙轮钻头上常用的滚珠锁紧装置和滑动轴承。采用螺纹锁紧环,能提高牙轮轴向定位和锁紧能力,从而大大降低牙轮在高速钻进过程中发生脱落的可能性;采用浮动套滑动轴承,能降低相邻两摩擦面的滑动速度,因而能够提高整个轴承系统的转速而又不损失承载能力,同时它能够减少整个轴承系统的摩擦功率损失,并降低温升。 本文利用有限元、接触力学和摩擦学理论知识,同时结合国内外其它学者的研究,研究了螺纹锁紧环受力变形的情况,并建立了浮动套轴承外缘和内缘离散后接触应力、油膜压力及磨损量、寿命预测的数学计算模型。另外,针对普通浮动套轴承接触应力分布不均情况,就其外缘和内缘本文分别提出了全凸型、修正线型(直线+相交圆弧)和对数型等其它叁种母线修形曲线。通过编制的仿真分析计算软件计算表明,母线修形对于改善滑动轴承接触应力分布,提高轴承磨损寿命都具有显着意义。(本文来源于《西南石油学院》期刊2005-04-01）
浮动套轴承论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
牙轮钻头作为最重要的钻井工具,其工作性能的优劣将直接决定钻井效率和钻井成本,进而决定着油气资源开采的延续性。而轴承作为牙轮钻头最主要的零部件之一,其寿命的长短直接决定着牙轮钻头的使用寿命。在实际工作过程中轴承耐磨性差,黏着磨损失效是制约牙轮钻头寿命的主要原因之一,同时轴承还传递着破岩所需的数百千牛的钻压,承受着较大的冲击载荷。为了提高牙轮钻头滑动轴承的耐磨性和抗疲劳性,本文将传统柱面的滑动轴承的外表面修缘成球面,并首次将激光淬火这一先进的表面改性技术引用到牙轮钻头球面浮动套轴承中,通过理论、有限元分析和实验相结合的方式开展牙轮钻头球面浮动套轴承激光淬火表面改性技术的研究,并对球面浮动套轴承激光淬火的工艺参数进行优化研究,使球面浮动套轴承达到外刚内韧的效果,通过本文的研究,为提高牙轮钻头滑动轴承的耐磨性和抗疲劳性提供一种新方法和新思路,进而提高和稳定牙轮钻头的使用寿命。论文完成的主要工作和取得的研究成果如下：(1)通过对国内外文献的调研可知,牙轮钻头滑动轴承存在耐磨性差、黏着磨损失效和承受冲击载荷的问题,而激光淬火技术在提高零部件耐磨性和抗疲劳性方面有其独特的优势,本文首次将激光淬火引用到牙轮钻头球面浮动套轴承中,开创了一种提高牙轮钻头滑动轴承耐磨性和抗疲劳性的新方法和新思路。(2)考虑到牙轮钻头轴承的工作环境,本文以18CrNiMo7-6钢为轴承材料,对轴承的内外表面做渗碳处理,通过数值模拟研究可知：渗碳结束后轴承内外表面有0.8mm左右的渗碳层,含碳量都达到了0.8%左右。而轴承芯部有接近1.5mm的深度,含碳量都低于0.35%,最低值为0.3%左右,为之后进行激光淬火而得到外刚内韧的球面浮动套轴承打下坚实的基础。(3)为了得到更优的球面浮动套轴承激光淬火效果,本文对激光淬火的工艺参数,即扫描速度V、激光功率P和光斑尺寸D进行了对比优化研究,通过有限元分析得到牙轮钻头球面浮动套轴承激光淬火时较优的扫描速度为55mm/s,较优的激光功率为1.1kw,较优的光斑尺寸为φ3.5mm。(4)在优化的激光淬火工艺参数下,对牙轮钻头球面浮动套轴承进行激光淬火热处理后发现,轴承相变区中心点在不到0.3s的时间内,就能达到峰值温度,最大的加热速度达到了2.95×104℃/s,而且冷却也非常快,最大时能达到6.21×103℃/s。在这样快速加热和冷却的过程中,轴承相变区产生了大量的马氏体组织,在距轴承内外表面0.8mm左右的区域内,马氏体的体积分数可达92%左右。这使得球面浮动套轴承内外表面的硬化层深度达到了0.83mm左右,硬度达到了833.454HV,而轴承芯部有大约1.5mm左右的厚度,硬度值都在200HV左右,不仅提高了耐磨性,也实现了球面浮动套轴承的外刚内韧。同时,轴承激光淬火的相变区以压应力为主,热影响区以拉应力为主,说明轴承经激光淬火后将有利于提高自身的抗疲劳性。此外,将轴承激光淬火与常规淬火的数值模拟结果进行对比分析研究可知：球面浮动套轴承的激光淬火效果优于常规淬火,不仅提高了球面浮动套轴承的耐磨性,而且实现了轴承的外刚内韧,轴承在工作过程中既耐磨又能承受一定的冲击载荷。(5)本文对球面浮动套轴承进行了设计、制造、激光淬火现场试验,并对激光淬火处理后的球面浮动套轴承进行硬度分析,金相分析,结果发现：选用数值模拟方法优化后的激光淬火工艺参数对球面浮动套轴承进行激光淬火后,轴承表面并没有熔化的现象；轴承内外表面有大约0.9mm左右深度的针状马氏体组织；同时实验测得的轴承的最大硬度值达到了837.48HV,内外表面的硬化层深度达到了0.9mm左右,而轴承心部有大约1.8mm左右的硬度值都在200HV左右,达到了外刚内韧的效果,将实验值和模拟值对比发现,其变化趋势一致,吻合性较好,同时也验证了用数值模拟方法所优化的激光淬火工艺参数结果的正确性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
浮动套轴承论文参考文献
[1].贺军超.牙轮钻头球面浮动套轴承润滑与磨损研究[D].西南石油大学.2017
[2].郝广辉.牙轮钻头球面浮动套轴承激光淬火技术研究与应用[D].西南石油大学.2016
[3].何畏,肖祥,陈波,孙春梅,陈洋.牙轮钻头弹性球面浮动套轴承的设计与优化[J].工程设计学报.2015
[4].熊尉伶.球面浮动套轴承在牙轮钻头中的应用研究[D].西南石油大学.2015
[5].何畏,孙宇,邱亚玲,王向涛,汤海平.新型牙轮钻头球面浮动套轴承设计与分析[J].润滑与密封.2012
[6].周志刚,徐芳,王国荣,刘清友,周铭丽.新型牙轮钻头浮动套轴承工作机理试验研究[J].轴承.2009
[7].王国荣,李建伟,谯英,郑家伟,邓猛.仿真技术在牙轮钻头浮动套轴承设计中的应用[J].石油矿场机械.2006
[8].王国荣,郑家伟,亢旗军.粗糙表面下牙轮钻头浮动套轴承润滑机理研究[J].石油机械.2006
[9].韩传军,张茂,邱亚玲,何畏.不对正情况下牙轮钻头浮动套轴承接触应力计算[J].石油矿场机械.2006
[10].杨斌.牙轮钻头浮动套轴承接触应力分析研究[D].西南石油学院.2005
论文知识图
