1500米海洋探矿绞车主传动系统设计

摘要

    

绞车传动系统作为整个海洋绞车的核心部件，为海洋绞车提供足够的动力和扭矩，并为其储存脐带缆，绞车的滚筒容缆量直接决定探矿的深度。目前我国用于潜水器调运系统，海洋调查水文绞车、海洋平台起重机等重要度较高的高性能、高可靠性海洋绞车还较多的依赖进口。因此设计出国产装备的海洋绞车迫在眉睫。

本次设计根据海洋绞车的工况及传动原理对绞车传动系统进行理论分析计算，及校核，包括：绞车滚筒缠绳计算、绞车滚筒尺寸计算、电机选型计算，减速器选型计算、轴承选型计算、齿轮传动设计计算、滚筒强度计算及绞车底座校核。通过一系列计算校核，1500米海洋探矿绞车主传动系统满足任务书及相关规范要求，并且具有结构简单、效率高。适应能力强，移运性好、使用维护简单等特点。

关键词：绞车；齿轮传动；滚筒

ABSTRACT

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

目    录

绪论………………………………………………………………………1

课题背景及研究的意义…………………………………………………………1

国内外相关研究现状和发展趋势………………………………………………2

1.2.1国内海洋探矿绞车研究现状……………………………………………2

1.2.2国外海洋探矿绞车研究现状……………………………………………2

1.2.3国内外海洋探矿绞车的差距……………………………………………2

1.2.4海洋绞车发展趋势………………………………………………………3

1.3 本课题的主要研究内容…………………………………………………………3

海洋探矿绞车主传动系统方案的设计…………………………………4

2.1 海洋探矿绞车的主要技术标准及设计原则………………………………………4

       2.1.1海洋探矿绞车的使用工况…………………………………………………4

       2.1.2主要技术标准及设计原则……………………………………………………4

   2.2 各类海洋探矿绞车传动系统结构…………………………………………………5

       2.2.1 多电机+多行星减速器+固定轮系+主轴支撑……………………………5

       2.2.2 多电机+多减速器+固定轮系+转盘轴支撑…………………………………6

       2.2.3多电机+固定轮系+行星减速器+主轴支撑…………………………………8

       2.2.4多电机+多行星减速器+固定轮系+转盘轴支撑……………………………9  

   2.3 海洋绞车传动系统方案的分析选择………………………………………………10   

海洋探矿绞车主传动系统主要部件参数计算………………………11

3.1主要性能指标………………………………………………………………………11

3.2 绞车滚筒尺寸………………………………………………………………………11

3.3电动机和减速器的选取……………………………………………………………14

   3.3.1电动机的选取………………………………………………………………14

   3.3.2减速器的选取………………………………………………………………16

   3.4固定轮系设计计算…………………………………………………………………16

       3.4.1轮齿受力分析………………………………………………………………17

       3.4.2选择齿轮材料………………………………………………………………17

3.4.3初步确定主要参数…………………………………………………………17

       3.4.4齿面接触强度核算…………………………………………………………20

       3.4.5轮齿弯曲强度核算…………………………………………………………22    

海洋探矿绞车主传动系统结构设计…………………………………26

4.1 滚筒结构设计及强度计算…………………………………………………………26

   4.1.1滚筒强度常规计算…………………………………………………………26   

       4.1.2滚筒结构设计………………………………………………………………27

4.2 机架结构设计与强度计算…………………………………………………………28

   4.2.1轴承座 ……………………………………………………………………28   

   4.2.1 左支架设计…………………………………………………………………29

   4.2.2 右支架设计…………………………………………………………………29

   4.2.3 主传动系统结构设计………………………………………………………30

4.3 轴承选型与寿命计算………………………………………………………………31

结论……………………………………………………………………………33

参考文献……………………………………………………………………………………34

致谢…………………………………………………………………………………………35

附录………………………………………………………………………………………36