摘要：现有文献鲜有基于顶部驱动钻井装置的齿轮箱结构优化研究。鉴于此,利用APDL参数化语言对下齿轮箱体进行了有限元计算,在指定的设计工况下对下齿轮箱体进行强度和刚度校核,并在此基础上研究侧壁壁厚和底部壁厚对下齿轮箱体结构刚度的影响。研究结果表明：下齿轮箱体提环销轴处最大应力为628 MPa,选用35Cr Mo材料可以满足结构强度安全设计要求;在垂直载荷作用下,法向变形为主要变形,最大变形位置为箱体与承载法兰接触面,从各个刚度参数来看,满足下齿轮箱体结构刚度的安全设计要求;侧壁壁厚与底部壁厚对下齿轮箱体结构强度和刚度均有影响,通过优化变量与状态变量之间的对应关系可以获得最下齿轮箱体的最优结构参数。所得结论可为下齿轮箱体结构优化设计方案提供数值依据。

关键词：顶驱 下齿轮箱体 参数化 apdl 优化设计 

单位：中国石油集团长城钻探工程有限公司顶驱技术分公司