第一章 绪论 1
第一节 国内外涡轮钻具发展概况和趋势 1
第二节 带同步减速器涡轮钻具基本功能和结构 5
第三节 带同步减速器涡轮钻具的设计与科研水平 6
第二章 带同步减速器涡轮钻具几何结构学 10
第一节 带同步减速器涡轮钻具复合运动圆柱坐标体系 10
第二节 关键零部件二维几何结构表示 11
第三节 特征面上的涡轮定转子叶栅叶片造型几何学 14
第四节 部分关键零部件三维几何造型与快速成形原理 27
第三章 专用轴承弹性静力接触数学力学模型与仿真分析 31
第一节 TC轴承弹性静力接触应力计算数学力学模型 31
第二节 多级金属球轴承组弹性静力接触载荷分布计算过程数学力学模型 37
第三节 四支点球轴承组载荷分布仿真实验与均载机理分析 41
第四章 涡轮节涡轮轴向间隙的弹性静力数学力学模型与仿真分析 45
第一节 涡轮节理论涡轮轴向间隙的确定 45
第二节 涡轮装配轴向间隙的数学力学模型与仿真分析 46
第三节 涡轮受载轴向间隙的数学力学模型与仿真分析 52
第四节 涡轮轴向间隙的数学力学模型致效 53
第五章 带同步减速器涡轮钻具运动学与性能仿真分析 58
第一节 涡轮的基本运动规律 58
第二节 涡轮叶栅几何结构对其特性的影响 64
第三节 涡轮轴向间隙与叶栅密度以及制造工艺对其特性的影响 70
第四节 实验数据整理的涡轮叶栅几何结构与特性的关系 72
第五节 涡轮节转子系统基本运动规律 73
第六节 同步减速器传动基本运动规律 77
第七节 带同步减速器涡轮钻具稳态特性数学力学模型与仿真分析 78
第六章 涡轮内部流体运动数学力学模型及其可视化仿真分析 80
第一节 涡轮内部钻井液运动基本方程 80
第二节 涡轮叶栅内部流体运动数学力学模型与数值计算过程 82
第三节 涡轮叶栅内部流体运动可视化 85
第四节 涡轮叶栅内部流体运动可视化仿真分析实例 88
第七章 带同步减速器涡轮钻具动力学与动态性能仿真分析 90
第一节 涡轮节动态力矩特性数学力学模型 90
第二节 涡轮节动态轴向水力载荷特性数学力学模型 93
第三节 带同步减速器涡轮钻具不稳定工况下的数学力学模型 95
第四节 不稳定工况下钻具动态特性仿真分析实例 98
第八章 压力平衡补偿密封系统与轴承寿命预测 100
第一节 压力平衡补偿密封系统 100
第二节 TC轴承磨损寿命预测新进展 102
第三节 多级金属球轴承磨粒磨损寿命预测 105
第九章 带同步减速器涡轮钻具性能测试实验研究 110
第一节 涡轮内外特性测试 110
第二节 涡轮叶栅叶型非接触测量 116
第三节 同步减速器性能测试 118
第四节 专用轴承性能测试 119
第五节 带同步减速器涡轮钻具整机特性测试 120
附录 主要符号表 124