针对现有抽油机换向装置存在的效率低、稳定性差等问题,设计一种非圆齿轮行星轮系换向装置。该装置采用W-W型行星轮系,应用非圆齿轮传动,在输入端角速度恒定的情况下实现输出端的正反转运动,从而完成抽油机的自动换向。齿轮传动具有传动效率高,稳定性好的特点,可有效解决抽油机换向时存在的问题。通过换向装置设计实例,进行理论分析及ADAMS仿真,分别得到输出摆角及角速度变化曲线图,通过对比分析,从理论上验证了该设计可实现抽油机的平稳换向。

基于环形叶栅理论将二维叶片叶型转化为三维叶片，建立了叶轮叶片的三维模型。根据流体流动规律列出了叶轮连续方程、动量方程，使用FLUENT软件对方程进行了计算分析，数值模拟了叶轮三维湍流流场，获得了叶片表面压力云图、速度矢量图、叶片进出口边附近压力分布图和叶片安放角压力变化曲线。通过图形分析知，空蚀最严重位置出现在叶轮轮毂背面出口边附近。以效率最大、空化空蚀量最小建立目标函数，在MATLAB中进行计算求解，优化了叶轮进出口直径、进出口安放角。利用这种方法能够达到提高叶片泵的效率、降低叶片空蚀影响的目的。

用ANSYS建立了铰链梁的有限元网格模型,在理想情况下,即工作缸传递的载荷均匀加载于铰链梁的上台面和下台面,且不考虑实际工作缸变形对铰链梁的侧向力,对六面顶液压机铰链梁的受力进行分析计算。模型计算表明：铰链梁的最大应力出现在凸耳通孔处,最大应力值为243 MPa;铰链梁轴向最大相对位移出现在铰链梁的底部,长期工作后,铰链梁底部会沿y轴反方向发生微凸,是铰链梁凸耳和底部可能断裂的原因。