螺杆泵采油作为一种新兴的人工举升方法,以其独特优势倍受国内外油田重视,但由于目前对螺杆泵的基础理论及其采油配套工艺技术,特别是螺杆泵的基础理论的研究还不够充分和完善,致使螺杆泵采油的优势没能充分发挥,特别是螺杆泵使用寿命短一直是油田急待解决的突出问题。为此,本文对螺杆泵转子、定子间的力学特性进行了比较充分地分析,并从力学角度得出了螺杆泵较合理的结构参数配伍,为螺杆泵磨损、寿命、举升性能等问题的研究奠定了基础,并为螺杆泵的制造提供参考。本文利用SolidWorks进行参数化建模,并利用ANSYS有限元分析软件,模拟螺杆泵的工作状态,对螺杆泵三维模型进行了力学特性分析,得出了螺杆泵定子的位移、合应力及剪应力的分布规律。目前对螺杆泵进行力学特性分析时,普遍采用平面模型代替三维立体模型,本文针对螺杆泵的位移、合应力及剪应力进行了平面模型和三维立体模型的有限元对比分析。结果表明,平面模型和三维立体模型的位移、合应力和剪应力的分布规律不同,并且同一点的位移和应力值也相差较大。因此,用平面模型代替三维模型进行分析,虽然简化了分析过程,降低了分析难度,但是不能保证分析精度,是不合适的。本文利用上述有限元分析方法研究了螺杆泵的结构参数与位移、合应力及剪应力的关系,从改善力学特性的角度,优选出一组较合理的螺杆泵结构参数的配伍,即偏心距e=10.5mm、导程T=196mm、转子半径R=24mm。本文还针对等壁厚螺杆泵和普通螺杆泵进行了力学对比分析,结果表明,在工况条件相同的情况下,等壁厚螺杆泵的位移明显小于普通螺杆泵,等壁厚螺杆泵的应力曲线较普通螺杆泵趋于平缓,平均应力水平较低。因此,等壁厚螺杆泵将会有很好的发展和利用前景。