1500米海洋探礦絞車主傳動系統設計

摘要

    

絞車傳動系統作為整個海洋絞車的核心部件，為海洋絞車提供足夠的動力和扭矩，并為其儲存臍帶纜，絞車的滾筒容纜量直接決定探礦的深度。目前我國用于潛水器調運系統，海洋調查水文絞車、海洋平臺起重機等重要度較高的高性能、高可靠性海洋絞車還較多的依賴進口。因此設計出國產裝備的海洋絞車迫在眉睫。

本次設計根據海洋絞車的工況及傳動原理對絞車傳動系統進行理論分析計算，及校核，包括：絞車滾筒纏繩計算、絞車滾筒尺寸計算、電機選型計算，減速器選型計算、軸承選型計算、齒輪傳動設計計算、滾筒強度計算及絞車底座校核。通過一系列計算校核，1500米海洋探礦絞車主傳動系統滿足任務書及相關規范要求，并且具有結構簡單、效率高。適應能力強，移運性好、使用維護簡單等特點。

關鍵詞：絞車；齒輪傳動；滾筒

ABSTRACT

Winch's Drive System, as the core component of the whole ocean winch,....

目    錄

緒論………………………………………………………………………1

課題背景及研究的意義…………………………………………………………1

國內外相關研究現狀和發展趨勢………………………………………………2

1.2.1國內海洋探礦絞車研究現狀……………………………………………2

1.2.2國外海洋探礦絞車研究現狀……………………………………………2

1.2.3國內外海洋探礦絞車的差距……………………………………………2

1.2.4海洋絞車發展趨勢………………………………………………………3

1.3 本課題的主要研究內容…………………………………………………………3

海洋探礦絞車主傳動系統方案的設計…………………………………4

2.1 海洋探礦絞車的主要技術標準及設計原則………………………………………4

       2.1.1海洋探礦絞車的使用工況…………………………………………………4

       2.1.2主要技術標準及設計原則……………………………………………………4

   2.2 各類海洋探礦絞車傳動系統結構…………………………………………………5

       2.2.1 多電機+多行星減速器+固定輪系+主軸支撐……………………………5

       2.2.2 多電機+多減速器+固定輪系+轉盤軸支撐…………………………………6

       2.2.3多電機+固定輪系+行星減速器+主軸支撐…………………………………8

       2.2.4多電機+多行星減速器+固定輪系+轉盤軸支撐……………………………9  

   2.3 海洋絞車傳動系統方案的分析選擇………………………………………………10   

海洋探礦絞車主傳動系統主要部件參數計算………………………11

3.1主要性能指標………………………………………………………………………11

3.2 絞車滾筒尺寸………………………………………………………………………11

3.3電動機和減速器的選取……………………………………………………………14

   3.3.1電動機的選取………………………………………………………………14

   3.3.2減速器的選取………………………………………………………………16

   3.4固定輪系設計計算…………………………………………………………………16

       3.4.1輪齒受力分析………………………………………………………………17

       3.4.2選擇齒輪材料………………………………………………………………17

3.4.3初步確定主要參數…………………………………………………………17

       3.4.4齒面接觸強度核算…………………………………………………………20

       3.4.5輪齒彎曲強度核算…………………………………………………………22    

海洋探礦絞車主傳動系統結構設計…………………………………26

4.1 滾筒結構設計及強度計算…………………………………………………………26

   4.1.1滾筒強度常規計算…………………………………………………………26   

       4.1.2滾筒結構設計………………………………………………………………27

4.2 機架結構設計與強度計算…………………………………………………………28

   4.2.1軸承座 ……………………………………………………………………28   

   4.2.1 左支架設計…………………………………………………………………29

   4.2.2 右支架設計…………………………………………………………………29

   4.2.3 主傳動系統結構設計………………………………………………………30

4.3 軸承選型與壽命計算………………………………………………………………31

結論……………………………………………………………………………33

參考文獻……………………………………………………………………………………34

致謝…………………………………………………………………………………………35

附錄………………………………………………………………………………………36