摘要：井下牵引器扶正机构扶正臂的弹性系数与其结构参数密切相关, 在设计时需进行优化.现有文献中采用的方法侧重于选定设计时的参数验算, 不适用于优化设计阶段.鉴于此, 采用“伪刚体模型” 法, 将井下牵引器扶正机构扶正臂的非线性几何变形的分析转化为利用刚体机构理论来求解, 避免了对非线性弹簧函数进行复杂的微积分运算, 用虚功原理分析井下牵引器扶正机构扶正臂的受力、变形及结构参数之间的关系, 建立了力学模型, 得到在扶正臂长度及曲率半径不变的情况下, 随着横截面高度的增加, 扶正臂工作在正常管径和缩颈区域最大应力值的变化幅度随之增加的结论, 优选出适用于150 mm 管径的井下牵引器扶正机构扶正臂的结构参数.研究内容提供了一种对非线性大变形机构进行优化设计的简单方法.

关键词：井下牵引器 扶正臂 非线性变形 伪刚体模型 优化设计 

单位：东北石油大学机械科学与工程学院