【摘要】：海洋絞車廣泛應(yīng)用于水下拖曳系統(tǒng)、水下機(jī)器人、海洋鉆探、海洋管道鋪設(shè)、深海石油和天然氣等資源勘探和開(kāi)發(fā)過(guò)程等海洋作業(yè)環(huán)境之中。隨著對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海洋絞車顯得越來(lái)越重要。本文通過(guò)對(duì)海洋絞車不同機(jī)械結(jié)構(gòu)方案優(yōu)缺點(diǎn)的分析,設(shè)計(jì)了海洋絞車機(jī)械系統(tǒng)的總體方案。根據(jù)海洋絞車總體方案詳細(xì)設(shè)計(jì)絞車所有零部件結(jié)構(gòu)。針對(duì)本文設(shè)計(jì)具有主動(dòng)升沉補(bǔ)償功能的海洋絞車,滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是影響海洋絞車主動(dòng)升沉補(bǔ)償功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素,本文開(kāi)展了以減小海洋絞車滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為目標(biāo)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)不同類型海洋絞車的整體結(jié)構(gòu)形式、主傳動(dòng)系統(tǒng)、排纜系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)通過(guò)分析比較,基于本次設(shè)計(jì)海洋絞車的具體工況要求和制造成本考慮,設(shè)計(jì)了本次海洋絞車機(jī)械系統(tǒng)總體方案。(2)根據(jù)海洋絞車機(jī)械系統(tǒng)總體方案,本文詳細(xì)設(shè)計(jì)了海洋絞車所有零部件的結(jié)構(gòu),包括滾筒選材、結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算、強(qiáng)度校核;主傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比計(jì)算、固定輪系齒輪設(shè)計(jì),扭矩校核、電機(jī)與減速器的選型;海洋絞車排纜系統(tǒng)中導(dǎo)纜器、絲杠、導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)。針對(duì)不方便用常規(guī)方法進(jìn)行強(qiáng)度剛度設(shè)計(jì)的滾筒、排纜系統(tǒng)零部件運(yùn)用有限元軟件Ansys進(jìn)行了靜強(qiáng)度和剛度的數(shù)值模擬計(jì)算與分析。結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的零部件均能滿足強(qiáng)度和剛度要求。(3)本文設(shè)計(jì)的帶有主動(dòng)升沉補(bǔ)償功能的海洋絞車,滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是影響絞車主動(dòng)升沉補(bǔ)償功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素,根據(jù)本文設(shè)計(jì)的海洋絞車滾筒結(jié)構(gòu),在滿足滾筒結(jié)構(gòu)尺寸、強(qiáng)度和穩(wěn)定性的前提下,建立了海洋絞車滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小的優(yōu)化模型,運(yùn)用Matlab軟件進(jìn)行優(yōu)化求解,得到了最優(yōu)的滾筒結(jié)構(gòu)尺寸。
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH766

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本文編號(hào)：2604951