乔 目，张 力

(兰州理工大学机电工程学院，甘肃 兰州 730050)

随着人类社会的持续进步，石油工业迅猛发展，石油钻采设备不断走向自动化、智能化[1]。顶驱是20世纪80年代出现的一种新的钻井作业驱动装置，是石油钻采设备的一项重大技术变革。在石油钻井中，作为重要动力装置的顶驱装置，因具有安全可靠性高、作业风险低、劳动强度低等优点而广泛应用。由斜齿轮、轴承、中心轴、箱体等零部件组成的齿轮传动减速系统是顶驱装置的重要组成部分，其原理是把电动机高转速、小转矩转化成低转速、大转矩，以获得比较大的动能，并通过旋转装置传递给钻杆，确保钻井作业安全高效地顺利进行，因此齿轮传动减速系统的动态特性的好坏将直接影响整个钻井过程[2]。由于工作环境的不同，实际工况下齿轮减速系统的工作性能会发生变化，导致出现故障的概率大大增加。例如：在传动过程中，多种零件振动耦合会使齿轮减速系统产生振动，振动过大时，会造成轴承盖处漏油，加剧油封磨损，影响钻采作业。轴与轴承的配合、齿轮间的啮合都会影响齿轮减速系统的传动特性。目前，对于影响顶驱装置齿轮减速系统传动特性因素的研究相对较少。为此，本文根据齿轮减速系统的组成及传动特性，利用ANSYS有限元分析软件，探究了游动端圆柱滚子轴承对整个减速系统传动特性的影响。

1 影响减速系统传动特性的随机因素

1)石油钻采工作环境一般非常恶劣，由于钻采工作受到地理环境(陆地、海洋、沙漠等)、自然环境(温度、风力、砂石含量)的影响，因此材料性能会发生变化。……