基于MATLAB、Pro/ENGINEER的一种小型涡轮副的设计计算

摘要

由于现有涡轮钻具中的涡轮副从尺寸和输出扭矩上都无法满足井下工具的设计要求,所以有必要自主设计一种小型涡轮副。通过分析研究现有涡轮副的设计方法,明确小型涡轮副的设计思路,制定了设计步骤。在设计计算中,将运算过程编写为M语言程序,利用MATLAB对多组设计参数进行处理,得到涡轮叶片数、动力液排量、涡轮副数目三者之间的关系,并根据实际工况,确定涡轮副的最优结构参数:叶片进口结构角β1k=115°、叶片出口结构角β2k=64°、叶片安装角βm=71°、叶片数z=14。根据叶片的结构参数利用CAD绘制叶片截面,然后借助Pro/ENGINEER对其进行三维建模。本文的设计计算过程条理清晰,可以做为小型涡轮副的设计计算模型,供设计人员参考。