常规游梁式抽油机是机械采油应用最广泛的抽油设备,在机械采油中占有举足轻重的地位,但其运行效率低,耗能大,已成为各油田耗电的主要设备之一。因此,对抽油机传动效率进行深入研究是十分必要的,传统的研究方法主要是两个方面,一是基于理论计算,为计算方便对一些条件进行了局部简化因此具有其局限性,一是考虑现场实际情况,找到影响传动效率的因素,并针对这些因素给出相应的措施以利于提高抽油机传动效率,但这种方法不能给出相对较为准确的传动效率值,只能在某个限定范围内取值,因此也具有其局限性。针对传统方法中的局限性,将抽油机传动效率细分为齿轮,皮带,轴承的传动效率,并使用数值模拟与实验研究相结合的方法对抽油机的传动效率进行研究。数值模拟方面,首先在三维建模软件Pro/E中构建了齿轮,皮带,轴承的参数化三维实体模型,并应用专有接口将实体模型直接导入到ANSYS Workbench中进行有限元分析,在ANSYS Workbench中将实体模型离散为有限元模型,应用瞬态动力学方法,依据现场实际运行状况施加模型边界条件,并充分考虑了构件的运动,接触,摩擦等因素,建立了齿轮传动系统,皮带传动系统,轴承传动系统的非线性动力学有限元模型,并依据所施加的边界条件获得了齿轮、皮带的传动效率和轴承的摩擦功率损失值。实验研究方面,以现场抽油机为研究对象,应用扭矩遥测技术,首次同时测得电机输入/输出功率、减速箱输入/输出轴扭矩与功率、悬点位移与示功图等数据,进而得到了抽油机的电机、皮带、减速箱、四连杆以及整机的平均传动效率与瞬时传动效率,数据表明抽油机传动效率在载荷达到峰值前后,即在载荷大小趋势发生改变时效率降低;在载荷方向发生变化时,瞬时效率易发生波动,可能出现效率奇异点,因此,抽油机传动效率在一个完整冲程内并非一个定值,而是随抽油机悬点载荷的交替变化而有所变化。