基于SolidWorks的双驴头抽油机支架三维建模及结构优化.pdf

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1、2O11年第4O卷石油矿场机械第1期第42页OILFIELDEQUIPMENToo文章编号：100l一3482(2O11)01004203基于SolidWorks的双驴头抽油机支架三维建模及结构优化崔晓华，梁柱，邹龙庆，于红艳。(1．东北石油大学，黑龙江大庆1633I8；2．大庆油田装备制造研究院，黑龙江大庆1633O0)摘要：依据某型双驴头抽油机支架结构，运用SolidWorks软件进行三维建模，并进行有限元分析；根据分析结果进行结构优化，实现降低成本、提高可靠性的目标。关键词：SolidWorks；抽油机支架；结构优化中

2、图分类号：TE933．102文献标识码：AThreedimensionalModelingandStructuralOptimizationofDoubleHorseHeadPumpingUnitStentbasedonSolidWorksCUIXiaohua，I．IANGZhu，ZOUI．ong—qing，YUHong—yan(1．NortheastPetroleumUniversity，Daqing163318，China；2．DaqingOilfieldEquipmentManu(1tureResearchInstit

3、ute，Daqing163300，China)Abstract：The3dmodelwascreatedaccordingtotheactualstructureofdoublehorseheadpum—pingunitstentbySolidWorks．Thenthefiniteelementanalysiswascarriedon．thestructurebasedOiltheanalysisresultwasoptimizedandultimatelyuptocostreductionandreliabilityim—

4、proved．Keywords：SolidWorks；pumpingunitstent；structureoptimization双驴头抽油机是一种新型游梁式抽油机，是在dows环境下实现的第1个机械三维CAD软件。自游梁式抽油机的游梁后臂上增加了一个后驴头，将1995—11问世以来，以其创新性、易用性和高效性成连杆与游梁的联接传动副变为柔性件。并与后驴头为三维机械设计的主流软件之一，具有强大的零件相切联接，从而改变了连杆与游梁之间的传力特性，三维建模、整机装配、工程图绘制、动画制作和模型使其较游梁式抽油机的性能有所改善。其

5、主要特渲染等功能，为用户提供了较完整的三维设计解决点是改进了常规抽油机的四连杆机构，使之成为变方案。参数四连杆机构，便于调节抽油机冲程和平衡度一。该软件各个模块采用统一的界面和内核，数据完全关联，对l处修改，整个设计相关部分都同时更lSolidWorks软件主要特点改。以其为核心集成的CAD／CAM／cAE／PDM系SolidWorks软件是美国SolidWorks公司在总统可较好地满足产品设计、分析、制造、数据管理的结和继承了大型机械CAD软件的基础上，在win—一体化要求，并能与其他CAD／CAM／CAE软件达收稿日期：

6、201007—08基金项目：黑龙江省科技厅科技攻关项目(GZ08A507)作者简介：崔晓华(1961)，男，黑龙江桦南人，副教授，硕士，1982年毕业于哈尔滨科技大学精密仪器专业，目前从事石油井架的设计、检测及承载能力安全评定研究工作。第4O卷第l期崔晓华，等：基于SolidWorks的双驴头抽油机支架三维建模到无缝连接和集成]。SolidWorks的快速有限元算法将传统算法的解题速度提升了5O～i00倍，并降低磁盘储存空间，只需原来的5。更重要的是能非常迅速地实现对大规模复杂设计的分析与验证，并且无需掌握有限元的相关知识就

7、能获得修正和优化设计所需的必要信息。2建模计算2．1建立虚拟支架图2某型双驴头抽油机力学分析结构依据某型双驴头抽油机支架的结构和尺寸进行虚拟支架三维建模。为了节省时间并考虑计算机的由()点的力矩平衡方程得Fl×L】+F2×L2一F3×L3一F4×L4一Fj×L5—0配置，需对建立的虚拟支架进行简化，去掉不影响整体结构的小构件。另外，为防止SolidWorks做网格代人数据得F1×2．115+6．51×1．315—11．33×0．995—划分时在焊接处出现故障，取消焊接连接形式，把整个支架建成一个零件。某型双驴头抽油机支架模型

8、10．12×3．38j一100×3．92—0如图1。计算得F一202．6kN。后驴头吊绳载荷F]的水平分量为F一F×sin24．7。一84．66kN；垂直分量为F1一F1×COS24．7。一184．06kN。O点F。的水平分量为F。===F一84．66kN；垂直分量为F。一F】。F2+F3