Исследование и разработка технологии изготовления многозаходных винтовых героторных механизмов гидравлических забойных двигателей

• Автор: Коротаев, Юрий Арсеньевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 386 с. : ил.

Глава 1. ИСТОРИЯ ПРОБЛЕМЫ. ЗАДАЧИ И НАПРАВЛЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Технические предпосылки создания гидравлических забойных

, двигателей с многозаходными винтовыми героторными механизмами

^ 1.2. Принципы действия и особенности гидравлических забойных

двигателей с многозаходными винтовыми героторными механизмами

1.3. Анализ технологии изготовления многозаходных винтовых

героторных механизмов

1.4. Постановка задачи исследований

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРОФИЛЯ РОТОРОВ,

ОБРАБОТАННЫХ ЧЕРВЯЧНЫМИ ФРЕЗАМИ

2.1. Анализ погрешностей формообразования цилиндрических
зубчатых деталей
'* 2.2. Разработка методики и алгоритма расчета погрешностей про-
% филя ротора
^ 2.3. Влияние неточностей изготовления и установки червячных
фрез на случайные погрешности профиля роторов
2.4. Исследование систематических погрешностей профиля деталей, обработанных червячными фрезами с различной сточен-ностью
2.5. Разработка рекомендаций по назначению рациональных допусков на конструктивные и технологические параметры червячных фрез
Выводы по второй главе

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РОТОРА
ЗЛ. Анализ способов формообразования зубьев роторов
3.2. Исследование и разработка технологии зубофрезерования роторов
3.3. Исследование и разработка технологии и оборудования для
чистовой обработки зубьев роторов
* 3.4. Разработка методики расчета профиля зубьев ротора под хро-
^ мирование
3.5. Исследование и разработка методики и средств контроля
зубьев ротора
Выводы по третьей главе
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРОВ С УВЕЛИЧЕННОЙ ДЛИНОЙ ЗУБЧАТОЙ ОБКЛАДКИ
4.1. Исследование факторов, влияющих на долговечность статора
4.2. Исследование и разработка технологии дробеструйной обработки корпуса статора
* 4.3. Исследование влияния режимов вулканизации на физико41 механические свойства резины ИРП-1226 и долговечность
статора

4.4. Исследование усадки резины и разработка способов повышения точности зубчатой обкладки статора
4.5. Исследование и разработка пресс-форм для заливки статоров
4.6. Исследование и разработка технологии восстановления статоров
4.7. Исследование и разработка методики контроля профиля зубьев и диаметральных размеров статора
Выводы по четвертой главе

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРОФИЛИРОВАНИЯ СТАТОРА И РОТОРА
5.1. Исследование и выбор параметров общего исходного контура
рейки для профилирования статора и ротора
5.2. Разработка методики и алгоритма расчета систематических
погрешностей профилирования статора и ротора

5.3. Исследование влияния смещения червячной фрезы на систематические погрешности профилирования статора и ротора
* 5.4. Исследование систематических погрешностей профилирования статора и ротора, возникающих при обработке роторов с разными осевыми шагами зубьев
5.5. Разработка методики расчета допусков на профиль зубьев статора, ротора и допуска на натяг в зацеплении
5.6. Разработка методики расчета основных геометрических параметров многозаходных винтовых героторных механизмов
Выводы по пятой главе
Глава 6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1. Разработка новых конструкций многозаходных винтовых забойных двигателей повышенной эффективности и долговеч-
^ ности
ф 6.2. Освоение серийного производства многозаходных винтовых
забойных двигателей
6.3. Внедрение винтовых забойных двигателей в нефтяной и
газовой промышленности
6.4. Продажа лицензий на винтовые забойные двигатели
6.5. Перспективы применения многозаходных винтовых героторных механизмов в нефтегазовой отрасли

шаг стружечных канавок. Определяются координаты и углы профиля основного червяка в осевой плоскости. Затем рассчитываются координаты номинальной режущей кромки инструмента из условия пересечения поверхности основного червяка с передней поверхностью, а также профиль резца для выполнения винтовой нарезки и предварительного затылования червячной фрезы.
Блок 3. Рассчитываются координаты профиля затыловочного круга из условия прохождения нормали к затылованной поверхности через расчетную точку номинальной режущей кромки и ось круга [144]. Направление нормали к затылованной поверхности находится из условия компланарности вектора касательной к режущей кромке и вектора скорости относительного перемещения при затыловании. Рассчитывается угол профиля затыловочного круга в каждой расчетной точке.
Блок За. Применяется только при расчете сборных червячных фрез с поворотными рейками. Фрезы подобной конструкции были разработаны с участием автора при изготовлении многозаходных винтовых героторных механизмов с межосевым расстоянием ау12 = 8,25 мм и нормальным шагом зубьев 56,688 мм. Конструкция и технология изготовления этой фрезы отличаются от известных и описаны в разделе 3.2. Особенностью технологии является то, что зубчатые рейки шлифуются по профилю фасонным кругом в технологическом корпусе предварительно (по аналогии с обработкой винтовой поверхности цилиндрических червяков), а затем затылуются в рабочем корпусе окончательно. При такой технологии не требуется высокой точности изготовления пазов как технологического, так и рабочего корпусов. Это упрощает изготовление фрезы. В то же время точность профиля предложенных сборных червячных фрез с поворотными рейками оказывается выше, чем у известных сборных фрез. Для того чтобы рассчитать профиль дискового шлифовального круга для обработки зубчатых реек в технологическом корпусе, необходимо произвести расчет по блоку 2(где рассчитываются коорди-