齿轮传动系统是石油钻井往复泵最核心的动力机构,其性能的优劣直接影响到泵的性能和使用寿命。石油消耗不断攀升,石油供需矛盾日益严峻,石油开采不得不由浅井向深井甚至超深井发展。大功率钻井往复泵是深井石油开采所需的关键设备。大功率齿轮传动系统已经成为钻井往复泵的一个重要研究内容。本文在往复泵传动系统总体方案选择时,根据曲轴实际受力情况可知,扭矩对其的破坏作用明显大于弯矩,故齿轮传动系统需采用合理的布局使其所受最大扭矩值尽可能降低,据此选择适用于大功率往复泵齿轮传动系统的传动方案。本文在石油钻井往复泵齿轮传动系统齿轮模数的选取时,依据齿轮齿面接触强度与齿根弯曲强度理论,得到所需模数的理论大小。由此计算出大齿圈、齿轮轴的齿宽、齿顶圆直径、螺旋角等。通过计算大齿圈与曲轴连接处所需螺栓直径的大小,间接地得出大齿圈所需内壁厚度。对齿轮轴进行受力计算,并校核其强度、刚度。本文对齿轮传动系统进行CAD系统开发,开发了一套高效、实用的石油钻井往复泵齿轮传动系统设计软件。科学编制程序框图,对设计过程中所需的图表进行有效的处理,实现零件的参数化出图。本文用ANSYS分析软件,对齿轮轴进行结构静力分析及模态分析,并将软件分析结果与理论计算结果对比,进一步验证了理论计算结果的正确性。