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湖 南 科 技 大 學(xué)
開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名： 唐沁南
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)及班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化一班
學(xué) 號(hào)： 1103010120
指導(dǎo)教師： 羅柏文
2015年 4月3日
湖南科技大學(xué)2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
題 目
MacArtney26海洋電動(dòng)絞車(chē)排纜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
作者姓名
唐沁南
學(xué)號(hào)
1103010120
所學(xué)專(zhuān)業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
1、研究意義，同類(lèi)研究工作國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問(wèn)題（列出主要參考文獻(xiàn)）
研究意義
絞車(chē)排繩裝置是一種利用機(jī)構(gòu)學(xué)設(shè)計(jì)出的純機(jī)械產(chǎn)物，它是一種低速運(yùn)行、重復(fù)操作和自動(dòng)化較高的設(shè)備。它的出現(xiàn)和發(fā)展不但提高了生產(chǎn)的安全性，而且使生產(chǎn)更加人性化，大大節(jié)約了人力和物力。
近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各種大型提升設(shè)備越來(lái)越被廣泛使用，為提高其安全性，排繩裝置也便隨之而生，被廣泛應(yīng)用于各種礦山、建筑等領(lǐng)域，它的發(fā)展也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。絞車(chē)的排纜機(jī)構(gòu)是保證絞車(chē)正常工作的關(guān)鍵部件之一，絞車(chē)在收放纜繩的過(guò)程中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)排纜機(jī)構(gòu)上排纜輪的周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，絞車(chē)能夠?qū)⒗|繩整齊密實(shí)地纏繞在卷筒上，保證絞車(chē)能正常的進(jìn)行纜繩的收放工作。海洋絞車(chē)的排纜系統(tǒng)是保證絞車(chē)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件，在絞車(chē)的工作中起著非常重要的作用。為了滿(mǎn)足在海洋資源勘查與開(kāi)發(fā)等深海作業(yè)中特殊要求，海洋絞車(chē)具有纜繩長(zhǎng)、纜繩纏繞層數(shù)多的特點(diǎn)，易出現(xiàn)纏繞不均、亂繩、咬繩現(xiàn)象，并纏繞過(guò)程相互擠壓易損壞纜繩，直接影響纜繩使用壽命和作業(yè)安全。為此，進(jìn)行對(duì)海洋絞車(chē)的排纜機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，確保排纜機(jī)構(gòu)與儲(chǔ)纜卷筒協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)排纜機(jī)構(gòu)的周期往返運(yùn)動(dòng)，絞車(chē)能夠使纜繩整齊密實(shí)地纏繞在卷筒之上，保證絞車(chē)能夠順利地進(jìn)行收放工作。
液壓絞車(chē)排繩器研究工作國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀：
卷筒上若有為鋼絲繩導(dǎo)向的繩槽，將有助于卷繞順利進(jìn)行。絞車(chē)卷筒基本有兩種繩槽形式，一是螺旋式的，一是折線(xiàn)式的。
螺旋式繩槽就像一條螺旋線(xiàn)，或者像螺栓的螺紋線(xiàn)。螺旋式繩槽有助于引導(dǎo)鋼絲繩整齊地卷繞在卷筒上，避免鋼絲繩的損壞。然而，這種幾何形狀繩槽的問(wèn)題是，當(dāng)鋼絲繩到達(dá)卷筒的一端時(shí)，雖然第一層能夠整齊地卷繞在整個(gè)卷筒上，但不能引導(dǎo)第二層鋼絲繩沿著卷筒整齊地繞回，相反，第二鋼絲繩自然地按一定的角度壓在下面一層鋼絲繩上。解決這一問(wèn)題的辦法是在端部法蘭上增加一個(gè)凸臺(tái)。即使這樣，螺旋式繩槽也不適用于兩層以上鋼絲繩的卷繞方式。早在上世紀(jì)50年代，F(xiàn)rank LeBus就設(shè)計(jì)了解決這個(gè)老問(wèn)題的方案。Frank LeBus是一位向油田提供設(shè)備的美國(guó)人，1937年他利用一根繩槽導(dǎo)桿解決了提升卷筒卷繞鋼絲繩的問(wèn)題，并獲得了專(zhuān)利。后來(lái)他對(duì)這個(gè)專(zhuān)利進(jìn)行了改進(jìn)，稱(chēng)為L(zhǎng)eBus雙折線(xiàn)卷繞系統(tǒng)。該系統(tǒng)的幾何形狀與眾不同，除了兩處是折線(xiàn)外，繩槽與卷筒的法蘭（邊緣）平行。
折線(xiàn)繩槽使各層之間的負(fù)荷均勻分布，實(shí)踐證明大大延長(zhǎng)了鋼絲繩的壽命。事實(shí)上，試驗(yàn)表面可延長(zhǎng)鋼絲繩壽命500%以上。減少鋼絲繩的損壞就是提高安全性，并且減少了機(jī)械的停工時(shí)間。
折線(xiàn)繩槽卷筒的缺點(diǎn)在于，它比較復(fù)雜，所以比螺旋繩槽卷筒的價(jià)格貴一點(diǎn)。然而，這額外的費(fèi)用因節(jié)省鋼絲繩而很快地得到補(bǔ)償，因?yàn)殇摻z繩價(jià)格很貴，并且更換新的鋼絲繩也占用了生產(chǎn)時(shí)間。
對(duì)于折線(xiàn)繩槽卷筒來(lái)說(shuō)，若其偏角超過(guò)推薦的范圍，可以利用一個(gè)稱(chēng)之為角度補(bǔ)償器的特殊裝置進(jìn)行補(bǔ)償。
對(duì)于多層卷繞的鋼絲繩作業(yè)，重要的是第一層鋼絲繩的卷繞應(yīng)在拉力下進(jìn)行，避免內(nèi)層鋼絲繩松弛，被外層鋼絲繩擠壓或捻壓到槽壁上而損壞。
一般鋼絲繩拉得愈緊，卷繞得愈好。據(jù)LeBus推薦，鋼絲繩應(yīng)承受至少2%的破壞載荷或10%的作業(yè)載荷。當(dāng)然對(duì)于安全系數(shù)和鋼絲繩的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，必須做好承受破壞載荷的準(zhǔn)備工作。但是向?qū)＜易稍?xún)，決不是一個(gè)壞主意。
折線(xiàn)繩槽卷筒的設(shè)計(jì)和制造，要滿(mǎn)足提升作業(yè)的特殊要求，繩槽的型式要適應(yīng)鋼絲繩的長(zhǎng)度、直徑和結(jié)構(gòu)類(lèi)型。
如上所述，折線(xiàn)繩槽的槽形有兩種形式，一種是單折線(xiàn)繩槽，一種是雙折線(xiàn)繩槽。前者為最初的繩槽形式，后者為改進(jìn)的繩槽形式，目前應(yīng)用較多的是后一種形式。雙折線(xiàn)繩槽的斜繩槽和直繩槽交替出現(xiàn)，這樣在卷筒表面上就出現(xiàn)了兩個(gè)斜繩槽區(qū)和兩個(gè)直繩槽區(qū)。所謂斜繩槽，是指與卷筒母線(xiàn)斜交的繩槽，直繩槽是指與卷筒母線(xiàn)直交或與法蘭平行的繩槽。斜繩槽約占圓周長(zhǎng)的20%，直繩槽約占80%。
折線(xiàn)繩槽已被Lebus公司注冊(cè)為一種產(chǎn)品。它既可以直接在卷筒上加工成型，也可以制成帶有這種繩槽的套，并且做成分體式的。安裝時(shí)包裹在光面卷筒上，通過(guò)螺栓或焊接與卷筒連接成一體。目前，國(guó)外以這種方式使用折線(xiàn)繩槽的卷筒居多。
繩槽套的材料可為碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鋁或玻璃纖維等。
卷筒的法蘭多為平板型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工制造。不論纏多少層，只需在卷筒的第一層加墊塊，這樣，每一層鋼絲繩的圈數(shù)都相等。
液壓絞車(chē)排繩器存在的問(wèn)題
常見(jiàn)的絲桿排纜輪的軸線(xiàn)平行于卷筒的軸線(xiàn)，這種排繩結(jié)構(gòu)的絞車(chē)收放纜繩時(shí)，排纜角度不斷變化，當(dāng)纜繩的出口和排纜機(jī)構(gòu)距離較小時(shí)，排纜角就比較大，這不但使得導(dǎo)纜器和排纜絲桿受到的軸向分力比較大，而且會(huì)使纜繩和導(dǎo)繩器之間的摩擦加劇，從而導(dǎo)致排纜機(jī)構(gòu)和纜繩的壽命都大大縮短，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致纜繩卡死的現(xiàn)象出現(xiàn)，排繩工作無(wú)法繼續(xù)工作下去。
2、研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化）
研究目標(biāo)：
通過(guò)合理整和已有的設(shè)計(jì)，閱讀大量文獻(xiàn)，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本步驟和要求，以及傳統(tǒng)的機(jī)械制圖的步驟和規(guī)則；掌握排繩器的相關(guān)設(shè)計(jì)方法，以進(jìn)一步扎實(shí)拉絲機(jī)設(shè)計(jì)基本知識(shí)；學(xué)會(huì)用AUTO CAD,Solidworks ,Proe等三維軟件進(jìn)行基本的二維或三維建模和制圖，同時(shí)提高分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。提出將各種設(shè)計(jì)方法互相結(jié)合,針對(duì)不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容分別應(yīng)用不同的方法,以促進(jìn)其設(shè)計(jì)過(guò)程方法優(yōu)化、設(shè)計(jì)結(jié)果精益求精。
研究?jī)?nèi)容：
根據(jù)排繩器的特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)該排繩器的技術(shù)方案、完成液壓絞車(chē)排繩器的整機(jī)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，排繩器的主要參數(shù)的計(jì)算與確定、傳動(dòng)零件、絲桿、導(dǎo)纜輪等重要零件設(shè)計(jì)。在二維cad或三維設(shè)計(jì)平臺(tái) Solidworks中完成排繩器零件圖以及裝配圖的繪制并建立三維模型、設(shè)計(jì)合理性的分析和評(píng)價(jià)等。
擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：
排繩器的機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)選擇及確定，產(chǎn)品整機(jī)模型設(shè)計(jì)、計(jì)算及校對(duì)，傳動(dòng)零件、絲桿、導(dǎo)纜輪等重要零件設(shè)計(jì)、計(jì)算及校對(duì)。
3、特色與創(chuàng)新之處
采用一種導(dǎo)纜輪和排纜絲桿成直角的新型的伺服排纜機(jī)構(gòu)，在不改變載荷的情況下，減少纜繩在絞車(chē)卷筒上的排纜角，優(yōu)化了排繩效果。
4、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線(xiàn)
研究方法：
調(diào)查法 現(xiàn)場(chǎng)觀察排繩器，測(cè)繪尺寸
觀察法 觀看排繩器拆裝視頻
文獻(xiàn)研究法 查閱網(wǎng)絡(luò)文章，閱讀文獻(xiàn)和論文
模擬法 建立Solidworks三維模型
數(shù)學(xué)法 用數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式排繩器進(jìn)行分析
步驟：
第一階段，在1月到3月之間利用寒假時(shí)間進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備，技術(shù)儲(chǔ)備。通過(guò)查閱網(wǎng)絡(luò)文章，閱讀文獻(xiàn)和論文，完成論文的開(kāi)篇報(bào)告（畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告）及1500漢字以上的英文文獻(xiàn)翻譯，并初步對(duì)排繩器進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。
第二階段，在3月到4月中旬之間進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，通過(guò)多方資料查閱，掌握排繩器的基本結(jié)構(gòu)及其工作遠(yuǎn)離，在老師的協(xié)助下完成排繩器產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算及校對(duì)。
第三階段，在 4月到 5月之間，完成零件傳動(dòng)、絲桿、導(dǎo)纜輪等零件的設(shè)計(jì)，計(jì)算并進(jìn)行校對(duì)。
第四階段，在 5月到 5月中旬之間，完成打印排繩器總裝圖及非標(biāo)準(zhǔn)零件二維工程圖形。
第五階段，在 5月中旬到 6月之間，完成打印排繩器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯。
技術(shù)路線(xiàn)：
首先了解本論題的研究狀況，明確研究目的，確定研究方向；其次，進(jìn)一步搜集閱讀資料并研讀文獻(xiàn)，做好相關(guān)的記錄，形成論題提綱，確定研究方案；再次，實(shí)施研究計(jì)劃，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，完成相應(yīng)計(jì)算，建立三維仿真模型，完成零件圖裝配圖的繪制。最后，完成預(yù)期成果，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，反復(fù)修改，完成設(shè)計(jì)。
5、 擬使用的主要設(shè)計(jì)、分析軟件及儀器設(shè)備
Solidworks應(yīng)用軟件建模，CAD應(yīng)用軟件繪圖
6、 參考文獻(xiàn)
A:（1）濮良貴、紀(jì)名剛，《機(jī)械原理》，高等教育出版社，2006.5
（2）潘存云，《機(jī)械原理》[M]（第二版），中南大學(xué)出版社，2011.11
(3) 胡忠舉 陸名彰 ，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》[M]（第二版），中南大學(xué)出版社, 2011.8
(4) 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社
(5) 《機(jī)械工程手冊(cè)》，第五卷， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社
(6) 《海洋深鉆絞車(chē)操作手冊(cè)》，中英文版, 鴻海海洋專(zhuān)用設(shè)備有限公司
(7) Charles W.Beardsly, Mechanical?Engineering,ASME, Regents Publishing
Company,Inc,1998
注：
1、開(kāi)題報(bào)告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開(kāi)始撰寫(xiě)論文之前寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告。
2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A為期刊，B為專(zhuān)著）
A：[序號(hào)]、作者（外文姓前名后，名縮寫(xiě)，不加縮寫(xiě)點(diǎn)，3人以上作者只寫(xiě)前3人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫(xiě)，不加縮寫(xiě)點(diǎn)）年份、卷號(hào)（期號(hào)）：起止頁(yè)碼。
B：[序號(hào)]、作者、書(shū)名、版次、（初版不寫(xiě)）、出版地、出版單位、出版時(shí)間、頁(yè)碼。
3、表中各項(xiàng)可加附頁(yè)。
5
湖 南 科 技 大 學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ）
題目
MacArtney26海洋電動(dòng)絞車(chē)排纜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
作者
唐沁南
學(xué)院
機(jī)電工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)號(hào)
1103010120
指導(dǎo)教師
羅柏文
二〇一五 年 五 月 三十 日
湖 南 科 技 大 學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
機(jī)電工程 學(xué)院 機(jī)械制造 系（教研室）
教研室主任: （簽名） 年 月 日
學(xué)生姓名: 唐沁南 學(xué)號(hào): 1103010120 專(zhuān)業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專(zhuān)題： Macartney26海洋電動(dòng)絞車(chē)排纜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自2015 年 3月 6日開(kāi)始至 2015年 5月 30 日止
3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料：
（1）海洋絞車(chē)、排纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)資料；
（2）機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電控制和伺服控制相關(guān)資料;
（3）《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，戚大先編，化學(xué)工業(yè)出版社 ，2007。
4 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容：
（1）海洋絞車(chē)自動(dòng)排纜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的與意義；
（2）海洋絞車(chē)自動(dòng)排纜系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)和設(shè)備選型；
（3）海洋絞車(chē)自動(dòng)排纜系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核；
（4）海洋絞車(chē)自動(dòng)排纜機(jī)構(gòu)三維圖設(shè)計(jì)
（5）海洋絞車(chē)排纜機(jī)構(gòu)工程圖（裝配圖、零件圖）設(shè)計(jì)；
5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等）及要求：
（1）論文設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
（2）海洋絞車(chē)自動(dòng)排纜系統(tǒng)工作原理圖；
（3）海洋絞車(chē)自動(dòng)排纜機(jī)構(gòu)三維圖、裝配圖、零件圖；
（4）圖紙合計(jì)不少于2.5張0＃圖，論文不少于35頁(yè)
6 發(fā)題時(shí)間： 2015 年 1 月 20 日
指導(dǎo)教師： （簽名）
學(xué) 生： （簽名）
湖 南 科 技 大 學(xué)
機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)人評(píng)語(yǔ)
[主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作態(tài)度，研究?jī)?nèi)容與方法，工作量，文獻(xiàn)應(yīng)用，創(chuàng)新性，實(shí)用性，科學(xué)性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)]
指導(dǎo)人： （簽名）
年 月 日
指導(dǎo)人評(píng)定成績(jī)：
湖 南 科 技 大 學(xué)
機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄
日期：
學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)：
題目：
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)下列材料：
1 設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 共 頁(yè)
2 設(shè)計(jì)（論文）圖 紙 共 頁(yè)
3 指導(dǎo)人、評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) 共 頁(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)：
[主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的研究思路，設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）的介紹，回答問(wèn)題情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)]
答辯委員會(huì)主任： （簽名）
委員： （簽名）
（簽名）
（簽名）
（簽名）
答辯成績(jī)：
總評(píng)成績(jī)：
摘要
近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各種大型提升設(shè)備越來(lái)越被廣泛使用，為提高其安全性，排繩裝置也便隨之而生，被廣泛應(yīng)用于各種礦山、建筑等領(lǐng)域，它的發(fā)展也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。絞車(chē)的排纜機(jī)構(gòu)是保證絞車(chē)正常工作的關(guān)鍵部件之一，絞車(chē)在收放纜繩的過(guò)程中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)排纜機(jī)構(gòu)上排纜輪的周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，絞車(chē)能夠?qū)⒗|繩整齊密實(shí)地纏繞在卷筒上，保證絞車(chē)能正常的進(jìn)行纜繩的收放工作。海洋絞車(chē)的排纜系統(tǒng)是保證絞車(chē)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件，在絞車(chē)的工作中起著非常重要的作用。為了滿(mǎn)足在海洋資源勘查與開(kāi)發(fā)等深海作業(yè)中特殊要求，海洋絞車(chē)具有纜繩長(zhǎng)、纜繩纏繞層數(shù)多的特點(diǎn)，易出現(xiàn)纏繞不均、亂繩、咬繩現(xiàn)象，并纏繞過(guò)程相互擠壓易損壞纜繩，直接影響纜繩使用壽命和作業(yè)安全。為此，進(jìn)行對(duì)海洋絞車(chē)的排纜機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，確保排纜機(jī)構(gòu)與儲(chǔ)纜卷筒協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)排纜機(jī)構(gòu)的周期往返運(yùn)動(dòng)，絞車(chē)能夠使纜繩整齊密實(shí)地纏繞在卷筒之上，保證絞車(chē)能夠順利地進(jìn)行收放工作。
關(guān)鍵詞：海洋絞車(chē)；絞車(chē)排繩裝置；排纜機(jī)構(gòu)
Abstract
In recent years, with the continuous development of society, a variety of large lifting equipment is more and more widely used, in order to improve the safety, rope arranging device also attendant, is widely used in all kinds of mining, construction and other fields, its development also more and more receives people's attention.?Winch row cable mechanism is to guarantee the normal work of the winch is one of the key components winch in retractable cable, through the drive line cable institutions ranked cable round of periodic reciprocating motion, winch can the rope neatly compactly wound on the reel, ensure the retractable cable winch can be normal.?Marine winch row cable system is the guarantee of the key components of the normal operation of the winch, winch plays a very important role.?To meet in the exploration of ocean resources and development of deep-sea fishing special requirements, the marine winch with cable length, cable winding layers of characteristics, prone to winding uneven, disorderly rope, bite the rope, and winding process mutual extrusion easily damaged cable, a direct impact on the cable service life and operation safety.?Therefore, the marine winch row cable mechanism research and ensure row cable mechanism and storage cable reel motor coordination, through the rows of warping machine cycle back and forth movement, winch can enable the cable compacting and tidy winding on drum to ensure winch can successfully be retractable work.
Keywords: Marine?winch?rope device;?winch;?fairleader
II
目 錄
緒論.......................................................................................................................................1
第一章 海洋絞車(chē)概況以及工作原理 2
1.1海洋絞車(chē)性能指標(biāo) 2
1.2絞車(chē)總體方案 2
1.3絞車(chē)主要性能參數(shù)分析 4
第二章 排纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定 7
2.1平行排纜結(jié)構(gòu) 7
2.2垂直排纜結(jié)構(gòu) 7
2.3海洋絞車(chē)自動(dòng)排纜系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 8
2.4排纜機(jī)構(gòu)及其原理 8
第三章 排纜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
3.1 絲杠設(shè)計(jì) 15
3.2 絲杠支撐軸承設(shè)計(jì)校核 18
3.3 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 20
3.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇 22
3.5 排纜導(dǎo)向架 23
3.6 導(dǎo)纜輪設(shè)計(jì) 25
3.7 導(dǎo)纜輪固定板 26
3.8 左右端板 27
3.9 零件選型及選材匯總 28
第四章 技術(shù)路線(xiàn)及實(shí)施 29
第五章 結(jié)論 30
參考文獻(xiàn) 31
致謝 32
附錄 33
緒論
海洋絞車(chē)排纜裝置是一種利用機(jī)構(gòu)學(xué)和控制學(xué)設(shè)計(jì)出的機(jī)械控制產(chǎn)物，它是一種重復(fù)操作和自動(dòng)化較高的設(shè)備。它的出現(xiàn)和發(fā)展不但提高了生產(chǎn)的安全性，而且使生產(chǎn)更加人性化，大大節(jié)約了人力和物力。
近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各種大型提升設(shè)備越來(lái)越被廣泛使用，為提高其安全性，排纜裝置也便隨之而生，被廣泛應(yīng)用于各種海洋鉆井、勘探等領(lǐng)域，它的發(fā)展也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
0.1 國(guó)內(nèi)外海洋絞車(chē)排纜機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀
目前丹麥MacArtney公司、美國(guó)Dynacon公司、 英國(guó)的Slingsby Aviation公司、江蘇海泰船舶成套設(shè)備有限公司、上海勞雷儀器系統(tǒng)有限公司等都生產(chǎn)單卷筒一體化海洋絞車(chē)。這種海洋絞車(chē)雖然簡(jiǎn)單易操作，但收放重物的重量直接作用在絞車(chē)卷筒和纜繩上，導(dǎo)致絞車(chē)卷筒上纜繩的張力、纜繩之間的摩擦和擠壓很大，會(huì)加劇鋼纜磨損，縮短使用壽命等不足。
0.2 本課題設(shè)計(jì)的目的及意義
絞車(chē)的排纜機(jī)構(gòu)是保證絞車(chē)正常工作的關(guān)鍵部件之一，絞車(chē)在收放纜繩的過(guò)程中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)排纜機(jī)構(gòu)上排纜輪的周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，絞車(chē)能夠?qū)⒗|繩整齊密實(shí)地纏繞在卷筒上，保證絞車(chē)能正常的進(jìn)行纜繩的收放工作。海洋絞車(chē)的排纜系統(tǒng)是保證絞車(chē)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件，在絞車(chē)的工作中起著非常重要的作用。為了滿(mǎn)足在海洋資源勘查與開(kāi)發(fā)等深海作業(yè)中特殊要求，海洋絞車(chē)具有纜繩長(zhǎng)、纜繩纏繞層數(shù)多的特點(diǎn)，易出現(xiàn)纏繞不均、亂繩、咬繩現(xiàn)象，并纏繞過(guò)程相互擠壓易損壞纜繩，直接影響纜繩使用壽命和作業(yè)安全。為此，進(jìn)行對(duì)海洋絞車(chē)的排纜機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，確保排纜機(jī)構(gòu)與儲(chǔ)纜卷筒協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)排纜機(jī)構(gòu)的周期往返運(yùn)動(dòng)，絞車(chē)能夠使纜繩整齊密實(shí)地纏繞在卷筒之上，保證絞車(chē)能夠順利地進(jìn)行收放工作。
0.3 課題來(lái)源及本文主要內(nèi)容
指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)學(xué)校的海洋工程項(xiàng)目并管理相關(guān)機(jī)械，此次設(shè)計(jì)的海洋絞車(chē)排纜器就是置于校工廠的海洋工程機(jī)械之一，要詳細(xì)了解其各個(gè)部分，因此開(kāi)設(shè)了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。本文主要講解本生的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路及排纜器的相關(guān)資料，為形成完整的信息網(wǎng)絡(luò)，本文還將涉及到海洋絞車(chē)相關(guān)信息。
第一章 海洋絞車(chē)概況以及工作原理
1.1 海洋絞車(chē)性能指標(biāo)
適用于4級(jí)以下海況；
安全工作載荷：138 KN；
最大提升速度：第10層100m/min ，底層60m/min；
儲(chǔ)纜卷筒容繩量：2500 m；
纜繩直徑：32mm；
卷筒直徑與長(zhǎng)度：1600mm X 1500mm；
驅(qū)動(dòng)方式：交流變頻電驅(qū)動(dòng),6臺(tái)電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)；
變頻電機(jī)功率：6×55kW；
變頻器功率：3×132kW；
絞車(chē)重量（無(wú)纜繩）：26噸
1.2 絞車(chē)總體機(jī)械方案
經(jīng)過(guò)以上分析與論證，擬定的絞車(chē)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)方案有如圖和圖所示兩種方案可供選擇。
圖1.1 擬定的絞車(chē)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)方案1三維圖
圖1.2 擬定的絞車(chē)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)方案2三維圖
為了便于進(jìn)行比較研究，給出了丹麥海洋絞車(chē)的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖1.3所示。
圖1.3 丹麥MacArtney MERMAC R40AHC型海洋絞車(chē)整體機(jī)械結(jié)構(gòu)方案三維圖
圖1.4 新擬定機(jī)械結(jié)構(gòu)方案
1.3 絞車(chē)主要性能參數(shù)設(shè)計(jì)分析
1.3.1卷筒尺寸
根據(jù)直徑DLS=32mm臍帶纜最小彎曲半徑要求（最小彎曲直徑>900mm）,確定滾筒直徑為D1=1600mm；
按儲(chǔ)纜總層數(shù)N=10層纜繩長(zhǎng)度達(dá)Ls=4500m；
滾筒儲(chǔ)纜第10層直徑為： （1.1）
計(jì)算絞車(chē)滾筒長(zhǎng)度Lg：
（1.2）
故滾筒長(zhǎng)度Lg取2500mm；
滾筒底層能存儲(chǔ)纜繩列數(shù)為：列 （1.3）
底層儲(chǔ)纜長(zhǎng)度為： （1.4）
儲(chǔ)纜10層時(shí)的可儲(chǔ)存纜繩總長(zhǎng)度：
（1.5）
滾筒法蘭直徑： 取2.4米；
最終確定滾筒尺寸如下:
（1）卷筒直徑：1600mm；
（2）卷筒長(zhǎng)度： 2500mm；
（3）卷筒法蘭直徑：2400mm；
由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本--起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械零部件操作件和小五金，可選
卷筒類(lèi)型為B型卷筒.
由資料可知，臍帶纜直徑為28mm，最小彎曲半徑為900mm，所以在此，臍帶纜的直徑為32mm，可取卷筒的直徑d=1600mm.
則根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本--起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械零部件操作件和小五金表8.1-51可得D=1600mm時(shí)的其它相關(guān)尺寸
所以,該卷筒的壁厚為 （1.6）
1.3.2 電機(jī)功率
絞車(chē)主傳動(dòng)總效率：
（1.7）
—雙級(jí)行星減速器效率，取0.93； —開(kāi)式圓柱齒輪傳動(dòng)效率，取0.94；
—滾子軸承效率，取0.96； —絞車(chē)卷筒效率，取0.94；
絞車(chē)所需輸入總功率：； （1.8）
每臺(tái)電機(jī)功率為：P/6=42.2Kw,取45Kw電機(jī)；
絞車(chē)輸入總功率為：456=270Kw；
電機(jī)類(lèi)型選：交流變頻電機(jī) 45kW 6臺(tái)，極對(duì)數(shù)4/2,380-440v；
電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速：nd=1500rpm；
電機(jī)額定輸出扭矩：
（1.9）
1.3.3 主傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比
(1)以卷筒底層直徑為準(zhǔn)，提升速度72m/min
滾筒轉(zhuǎn)速為： （1.10） 總傳動(dòng)比： （1.11）
(2) 卷筒中間層（第5層）直徑為：
（1.12）
按最大提升速度v=60m/min，
滾筒轉(zhuǎn)速為： （1.13）
總傳動(dòng)比： （1.14）
(3)以卷筒外層直徑為準(zhǔn)，提升速度60m/min
滾筒轉(zhuǎn)速為： （1.15）
總傳動(dòng)比： （1.16）
綜合三種情況,總傳動(dòng)比確定為i=153
1.3.4 絞車(chē)扭矩校核
絞車(chē)滾筒最底層承受200KN載荷所需扭矩為：
（1.17）
絞車(chē)滾筒最外層承受138KN載荷所需扭矩為：
（1.18）
絞車(chē)滾筒的驅(qū)動(dòng)扭矩為：
（1.19）
則扭矩滿(mǎn)足要求。
絞車(chē)滾筒中間層（第5層）最大承受載荷為：
（1.20）
絞車(chē)滾筒最外層（第10層）最大承受載荷為：
（1.21）
第二章 排纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定
2.1 平行排纜結(jié)構(gòu)
平行排纜結(jié)構(gòu)，纜繩張力直接作用到了絞車(chē)卷筒上，排纜機(jī)構(gòu)只需對(duì)纜繩側(cè)向施加一個(gè)較小的力，驅(qū)動(dòng)纜繩側(cè)移就可實(shí)現(xiàn)排纜動(dòng)作，因此這種結(jié)構(gòu)的排纜機(jī)構(gòu)受力較小，排纜機(jī)構(gòu)可以做比較小巧，電機(jī)、絲桿和導(dǎo)向桿都可以做得很小，因此制造成本較低。但纜繩在絞車(chē)卷筒長(zhǎng)度方向上來(lái)回移動(dòng)，纜繩與A型架的天輪之間的偏角不恒定、會(huì)不斷變化，對(duì)起吊物的收放會(huì)產(chǎn)生一定影響。
2.2 垂直排纜結(jié)構(gòu)
垂直排纜結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的排纜機(jī)構(gòu)起吊物的重量先作用在排纜機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪上，再通過(guò)轉(zhuǎn)輪將纜繩張力作用到卷筒上，這樣排纜機(jī)構(gòu)所受的拉力和彎矩非常大，因此這種排纜機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向桿和絲桿必須做得很大。這種結(jié)構(gòu)形式因排纜機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪與A型架的天輪幾乎始終在同一平行線(xiàn)上，因此，纜繩與A型架的天輪之間不會(huì)產(chǎn)生偏角，對(duì)起吊物的平穩(wěn)收放非常有利。
垂直排纜結(jié)構(gòu)又有如下2種形式：
（1）導(dǎo)向桿布置在絞車(chē)側(cè)邊，這種結(jié)構(gòu)形式絞車(chē)的排纜機(jī)構(gòu)所承受的較大的拉力只作用在絞車(chē)的一側(cè)，致使絞車(chē)受力不平衡。且這種結(jié)構(gòu)形式增大了絞車(chē)的寬度，但同時(shí)也給電器控制柜的安裝提供了空間。
（2）導(dǎo)向桿布置在絞車(chē)中間，這種結(jié)構(gòu)形式絞車(chē)的受力相對(duì)比較平衡，且可以減少絞車(chē)的寬度。
綜上分析，考慮到本次設(shè)計(jì)是研發(fā)海洋絞車(chē)上的排纜機(jī)構(gòu)，從絞車(chē)使用性能角度考慮宜采用垂直排纜的結(jié)構(gòu)方案，且適宜采用導(dǎo)向桿布置在絞車(chē)中間的結(jié)構(gòu)形式。
2.3 海洋絞車(chē)自動(dòng)排纜系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
海洋絞車(chē)的排纜系統(tǒng)是保證絞車(chē)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件，在絞車(chē)的工作中起著非常重要的作用。為了滿(mǎn)足在海洋資源勘查與開(kāi)發(fā)等深海作業(yè)中特殊要求，海洋絞車(chē)具有纜繩長(zhǎng)、纜繩纏繞層數(shù)多的特點(diǎn)，易出現(xiàn)纏繞不均、亂繩、咬繩現(xiàn)象，并纏繞過(guò)程相互擠壓易損壞纜繩，直接影響纜繩使用壽命和作業(yè)安全。為此，進(jìn)行對(duì)海洋絞車(chē)的排纜機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，確保排纜機(jī)構(gòu)與儲(chǔ)纜卷筒協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)排纜機(jī)構(gòu)的周期往返運(yùn)動(dòng)，絞車(chē)能夠使纜繩整齊密實(shí)地纏繞在卷筒之上，保證絞車(chē)能夠順利地進(jìn)行收放工作。
2.3.1 總體方案確定
目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)投入使用絞車(chē)的自動(dòng)排纜方案主要有凸輪排纜、液壓缸排纜和絲桿排纜。下面分別對(duì)這三種排纜方案進(jìn)行分析比較，如表3.1所示。
表2.1 排纜方案分析表
名稱(chēng)
原理圖
工作原理
特點(diǎn)
典型應(yīng)用
凸
輪
排
纜
機(jī)
構(gòu)
液
壓
缸
排
纜
機(jī)
構(gòu)
絲
杠
排
纜
機(jī)
構(gòu)
1-儲(chǔ)纜卷筒；2-撥纜器；3-導(dǎo)桿；4-復(fù)位彈簧；5-凸輪
1-儲(chǔ)纜卷筒；2-撥纜器；3-液壓缸；
4-行程開(kāi)關(guān)；5-比例閥
1）通過(guò)凸輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將纜繩排列在儲(chǔ)纜卷筒上；
2）復(fù)位彈簧可使排纜機(jī)構(gòu)在不工作時(shí)恢復(fù)到初始位置。
1）通過(guò)雙出桿液壓缸的活塞驅(qū)動(dòng)撥纜器進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)，將纜繩排列在儲(chǔ)纜卷筒上；
2）行程開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)換向；
3）通過(guò)電控比例系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液壓缸的速度與卷筒轉(zhuǎn)速的協(xié)調(diào)控制。
1）布局緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉；
2）凸輪與導(dǎo)桿點(diǎn)線(xiàn)接觸，易磨損，不能用于受力較大的場(chǎng)合；
3）排纜行程受凸輪尺寸限制。
1）可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，控制精度高，傳動(dòng)平穩(wěn)；
2）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占用空間大，不適合安裝空間小的工作環(huán)境。
3）對(duì)液壓油的要求較高。
小型絞車(chē)
礦用調(diào)度絞車(chē)
卷?yè)P(yáng)機(jī)
1-儲(chǔ)纜卷筒；2-行程開(kāi)關(guān)；3-撥纜器；4-螺母；5-絲杠
單向絲杠
1）單向絲桿作正反轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)與螺母相連的撥纜器作往返運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)周期性排纜；
2）絲桿的轉(zhuǎn)向改變由行程開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
雙向絲杠
1）雙向絲杠作一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)與螺母相連的撥纜器運(yùn)動(dòng)；
2）無(wú)行程開(kāi)關(guān)，螺母為月牙形的，當(dāng)螺母運(yùn)動(dòng)到絲杠的兩端位置可自動(dòng)變換方向?qū)崿F(xiàn)排纜。
1）傳動(dòng)比標(biāo)準(zhǔn)，排纜相對(duì)均勻、密實(shí)、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單；
2）對(duì)絲杠螺距要求嚴(yán)格，加工較為困難，尤其是雙向絲杠。
深海調(diào)查絞車(chē)
由于所研制海洋絞車(chē)容繩量2500米、安全工作載荷20噸。因此，海洋絞車(chē)的卷筒直徑大，工作載荷大，而凸輪排纜機(jī)構(gòu)的凸輪與導(dǎo)桿為點(diǎn)線(xiàn)接觸，易磨損，不適合受力較大的場(chǎng)合，且排纜行程受凸輪尺寸限制；海洋絞車(chē)的驅(qū)動(dòng)方式為交流變頻驅(qū)動(dòng)，并且母船甲板空間有限，而液壓缸排纜機(jī)構(gòu)必須增加液壓站，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占用空間大，不適合安裝空間小的場(chǎng)合。絲杠排纜機(jī)構(gòu)具有傳動(dòng)比標(biāo)準(zhǔn)，排纜相對(duì)均勻、密實(shí)、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但雙向絲杠加工較為困難。
綜上所述，海洋絞車(chē)的自動(dòng)排纜總體方案選取單向絲杠排纜機(jī)構(gòu)。
2.3.2 絲杠排纜機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式確定
目前絞車(chē)絲杠排纜機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式主要有間接驅(qū)動(dòng)、直接驅(qū)動(dòng)兩種。間接驅(qū)動(dòng)采用鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等裝置將儲(chǔ)纜卷筒主軸與排纜絲杠連接，以?xún)?chǔ)纜卷筒動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)排纜機(jī)構(gòu)。直接驅(qū)動(dòng)采用液壓馬達(dá)、電機(jī)（步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)）作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)排纜絲杠。
間接驅(qū)動(dòng)的排纜機(jī)構(gòu)是采用鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等機(jī)械強(qiáng)制儲(chǔ)纜卷筒主軸與排纜絲杠同步進(jìn)行自動(dòng)排纜，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，并且傳動(dòng)比是固定的，一旦需要更換不同直徑的纜繩，由于機(jī)械傳動(dòng)比關(guān)系不能作相應(yīng)的調(diào)整，就不能準(zhǔn)確排纜。為了適應(yīng)不同直徑的纜繩，在傳動(dòng)系統(tǒng)中增設(shè)塔式鏈輪、齒輪有級(jí)變速機(jī)構(gòu)，雖然滿(mǎn)足了幾種不同纜徑的變速要求，但使排纜機(jī)構(gòu)更加復(fù)雜。另外，在大負(fù)載下鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、絲杠存在磨損等問(wèn)題，導(dǎo)致鏈齒與鏈輪、齒輪之間的間隙增大，其傳動(dòng)比隨之改變，而在排纜過(guò)程中排纜機(jī)構(gòu)本身不能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，其排纜效果就會(huì)越來(lái)越差。因此這種排纜機(jī)構(gòu)在實(shí)際使用中存在著一定的局限性。
直接驅(qū)動(dòng)的排纜機(jī)構(gòu)采用液壓馬達(dá)或電機(jī)作為動(dòng)力源，采集儲(chǔ)纜卷筒轉(zhuǎn)速、排纜絲杠轉(zhuǎn)速信號(hào)，控制單元根據(jù)控制算法發(fā)出指令，液壓馬達(dá)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠使撥纜器沿導(dǎo)向光杠在整個(gè)排纜范圍內(nèi)作排纜運(yùn)動(dòng)，結(jié)合排纜范圍兩端的行程開(kāi)關(guān)，控制單元控制液壓馬達(dá)或電機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)換向，從而實(shí)現(xiàn)排纜器與儲(chǔ)纜卷筒之間精密協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，保證準(zhǔn)確排纜。直接驅(qū)動(dòng)方式具有無(wú)級(jí)調(diào)速，控制精度高，響應(yīng)速度快、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，能克服間接驅(qū)動(dòng)方式不能自動(dòng)調(diào)節(jié)的不足。以液壓馬達(dá)為動(dòng)力源的直接驅(qū)動(dòng)方式，但必須設(shè)置液壓系統(tǒng)（包括液壓站、伺服閥、液壓馬達(dá)），結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占用空間大，一般運(yùn)用于液壓絞車(chē)。以電機(jī)為動(dòng)力源的直接驅(qū)動(dòng)方式，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)絞車(chē)（液壓絞車(chē)、電動(dòng)絞車(chē)），丹麥MacArtney公司的新一代海洋絞車(chē)（MERMAC R40AHC型）排纜機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)形式采用變頻器驅(qū)動(dòng)交流變頻電機(jī)，利用變頻器的控制功能來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排纜。步進(jìn)電機(jī)和全數(shù)字式交流伺服電機(jī)廣泛于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號(hào)），但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異如表所示。
表2.2 步進(jìn)電機(jī)與交流伺服電機(jī)性能比較表
性 能
步進(jìn)電機(jī)
交流伺服電機(jī)
控制精度
低頻特性
矩頻特性
五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72 °、0.36°
在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象
輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM
一般不具有過(guò)載能力
控制為開(kāi)環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高易出現(xiàn)過(guò)沖的現(xiàn)象
從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒
由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證，脈沖當(dāng)量可達(dá)0.036°
運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象
恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以?xún)?nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出
具有較強(qiáng)的過(guò)載能力
控制為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。
從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合
過(guò)載能力
運(yùn)行性能
速度響應(yīng)
綜上所述，絲杠排纜機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式采用交流伺服電機(jī)為動(dòng)力源的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。
2.3.3 導(dǎo)纜器的確定
目前導(dǎo)纜器一般由導(dǎo)纜柱、導(dǎo)纜滾、導(dǎo)纜輪等組成，根據(jù)導(dǎo)纜器的組成的不同可分為導(dǎo)柱型、導(dǎo)輪型，如表所示。
表2.3 導(dǎo)纜器
類(lèi)型
基本結(jié)構(gòu)
I
導(dǎo)柱型
II
III
導(dǎo)輪型
導(dǎo)纜柱
導(dǎo)纜柱，導(dǎo)纜滾
導(dǎo)纜柱；導(dǎo)纜輪
導(dǎo)纜輪；輪臂；銷(xiāo)軸
從上表可知，導(dǎo)柱型I導(dǎo)纜器主要由左右兩（排）導(dǎo)纜柱組成，每個(gè)導(dǎo)纜柱可以繞其軸心自由旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)纜器由絲杠運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，在排纜過(guò)程中導(dǎo)纜柱起到，導(dǎo)纜作用，由于纜繩與導(dǎo)纜柱是點(diǎn)線(xiàn)接觸，容易損壞纜繩，所以將導(dǎo)纜柱設(shè)計(jì)為可自由旋轉(zhuǎn)，這樣可減少纜繩與導(dǎo)纜柱之間的摩擦，可延長(zhǎng)纜繩的使用壽命。導(dǎo)柱型II導(dǎo)纜器是在導(dǎo)柱型I的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)導(dǎo)纜滾，主要目的是防止纜繩與導(dǎo)纜器座摩擦而損壞纜繩。導(dǎo)柱型III導(dǎo)纜器是將導(dǎo)柱型II的一個(gè)導(dǎo)纜滾改為導(dǎo)纜輪，纜繩與導(dǎo)纜輪弧形槽相接觸，屬于面接觸，而導(dǎo)柱型II中的導(dǎo)纜滾與纜繩是線(xiàn)接觸，這有利于在排纜過(guò)程中防止纜繩損壞，另外導(dǎo)纜輪弧形槽也可輔助撥纜。導(dǎo)輪型導(dǎo)纜器主要由導(dǎo)纜輪組成，其輪頂面是弧形槽，導(dǎo)纜輪起到撥纜、導(dǎo)纜作用，導(dǎo)纜輪在排纜過(guò)程中纜繩與導(dǎo)纜輪弧形槽接觸區(qū)域?yàn)榧s四分之一圓弧面，減少纜繩與導(dǎo)纜輪作用應(yīng)力，這有利于保護(hù)纜繩。
綜上所述，本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)輪型導(dǎo)纜器。
2.4 排纜機(jī)構(gòu)及其工作原理
2.4.1 排纜機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組成
通過(guò)上面方案比較分析，本設(shè)計(jì)采用單向絲杠排纜機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)方式采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，撥纜器采用導(dǎo)輪型撥排器，排纜機(jī)構(gòu)系統(tǒng)原理圖如3.1所示。該系統(tǒng)主要由交流伺服電機(jī)（帶驅(qū)動(dòng)器）、單向絲杠、導(dǎo)纜輪、卷筒編碼器、絲杠編碼器、行程開(kāi)關(guān)等組成，為了防止行程開(kāi)關(guān)失效，不能及時(shí)使伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)而出現(xiàn)危險(xiǎn)，在每端設(shè)置兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)（終端保護(hù)）來(lái)保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
1-卷筒編碼器；2-纜繩；3-儲(chǔ)纜卷筒；4-卷筒驅(qū)動(dòng)電機(jī)組；5-絲杠編碼器；6-單向絲杠；7-導(dǎo)纜輪；8、9-行程開(kāi)關(guān)；10-交流伺服電機(jī)；11-伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
圖2.1 單向絲杠排纜機(jī)構(gòu)系統(tǒng)原理圖
圖2.2 排纜機(jī)械裝置三維圖
2.4.2 排纜機(jī)構(gòu)的工作原理
絞車(chē)排纜系統(tǒng)由機(jī)械裝置和控制單元兩部分組成。其中機(jī)械裝置如圖3.2所示，機(jī)架的橫向?qū)к壣嫌信爬|裝置，導(dǎo)輪軸線(xiàn)與導(dǎo)軌垂直，減少了纜繩進(jìn)入排纜輪的排纜角。排纜裝置下方設(shè)置兩個(gè)非接觸式磁電感應(yīng)式接近開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)排纜裝置是否到達(dá)卷筒的兩端；滾珠絲桿由伺服電機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)排纜裝置左右移動(dòng)；在絞車(chē)卷筒軸上安裝了光電式旋轉(zhuǎn)編碼器，用于檢測(cè)卷筒的精確位置。
卷筒編碼器與卷筒主軸相連，檢測(cè)卷筒運(yùn)行轉(zhuǎn)速（n1），并將檢測(cè)結(jié)果送至控制器，控制器根據(jù)算法得出纜繩在卷筒上的精確位置（r），發(fā)出控制信號(hào)啟動(dòng)交流伺服電機(jī)，伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而導(dǎo)纜輪移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟隨卷筒運(yùn)動(dòng)。為了提高排纜精度，排纜系統(tǒng)也可采用反饋控制，自動(dòng)排纜系統(tǒng)控制框圖如圖所示。絲杠編碼器與絲杠相連，檢測(cè)絲杠的實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)（n2），從而可知導(dǎo)纜輪實(shí)際移動(dòng)的距離（u），根據(jù)比較實(shí)際位置u與理論位置 r進(jìn)行實(shí)時(shí)跟隨控制。當(dāng)導(dǎo)纜輪移動(dòng)到兩端時(shí)，行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作，控制器發(fā)出換向指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排纜功能。
圖2.3 自動(dòng)排纜系統(tǒng)控制框圖
第三章 排纜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
此次排纜器設(shè)計(jì)如下圖：
圖3.1 排纜器三維圖
3.1 絲桿設(shè)計(jì)
3.1.1 單相絲桿副設(shè)計(jì)
由卷筒容繩寬度為2500mm可知，單向絲桿總行程L為2500mm，由于本設(shè)計(jì)載荷較大，故采用牙形角為30°的梯形螺紋。其失效形式主要是螺紋磨損。由于螺母的材料一般比絲杠的材料軟，所以，磨損主要發(fā)生在螺母的螺紋表面。通常通過(guò)限制螺紋表面的壓強(qiáng)來(lái)進(jìn)行磨損性計(jì)算，即使螺紋工作表面的壓強(qiáng)p小于或等于其許用壓強(qiáng)[p]。
螺母耐磨性校核公式為：
（3.1）
其中：F為作用于螺紋上的總軸向力（N）；d為螺紋中經(jīng)（mm）；h為螺紋的工作高度（mm）；Z為參加接觸的螺紋圈數(shù)；
絲杠的材料選用鋼，螺母選用ZCuAl10Fe3，按滑動(dòng)速度<0.05m/s，許用壓強(qiáng)，取。軸向力按照纜繩最大拉力的1.5倍計(jì)算，可得：
（3.2）
式中：整體式螺母ψ 取1.2~2.5，此處ψ取1.4。
查標(biāo)準(zhǔn)GB5796.1-1986和GB5796.2-1986，梯形螺紋選擇公稱(chēng)直徑為100mm，螺距為12mm的標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋，螺紋參數(shù)如下表所示：
表3.1 螺紋參數(shù)
梯形螺紋公稱(chēng)直徑d
螺距p
中徑D2=d2
大徑D4
小徑外螺紋
外螺紋d3 內(nèi)螺紋D1
100
12
94
101
87
88
絲桿螺母高度H的確定：
（3.3）
圓整后，取H=135mm，又旋合圈數(shù)n
（3.4）
旋合圈數(shù)n>10，(要求n≤10~12)，基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，故螺母高度H取為135mm，此時(shí)，螺紋的工作高度。 （3.5）
表3.2 鋼材強(qiáng)度
絲杠材料
螺母材料
許用壓強(qiáng)[p]
(N/mm2)
速度范圍
（m/s）
鋼
淬火鋼
青銅
耐磨鑄鐵
鑄鐵
鋼
青銅
18～25
11～18
7～10
1～2
6～8
13～18
4～7
7.5～13
10～13
低速
<0.05
0.1～0.2
>0.25
0.1～0.2
<0.05
0.1～0.2
低速
0.1～0.2
3.1.2 絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)校核
①耐磨性驗(yàn)算
絲桿工作壓強(qiáng)為：
（3.6）
，滿(mǎn)足工作壓強(qiáng)許用要求，滿(mǎn)足耐磨性要求。
②螺紋升角λ計(jì)算及自鎖驗(yàn)算
螺紋升角λ按公式計(jì)算，可得：
（3.7）
此時(shí)，當(dāng)量摩擦角為：
（3.8）
螺紋升角λ<，滿(mǎn)足自鎖要求。
因此，螺紋摩擦扭矩Mt1為
（3.9）
③螺桿強(qiáng)度
此時(shí)，螺桿受最大載荷下的當(dāng)量應(yīng)力為(F按最大拉力的1.5倍取值)：
（3.10）
螺桿許用應(yīng)力，45鋼調(diào)制處理，
，，考慮絞車(chē)使用頻率不高，此處取4。
，螺桿強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。
④螺母螺紋強(qiáng)度
梯形螺紋牙底寬度b為：
b=0.65p=7.8mm （3.11）
螺紋剪切強(qiáng)度為
（3.12）
，螺紋剪切強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。
螺紋彎曲強(qiáng)度為
（3.13）
，螺紋彎曲強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。
表3.3 材料許用應(yīng)力
項(xiàng)目
許用應(yīng)力（N/mm2）
絲杠材料
螺母材料
鋼
青銅
鑄鐵
耐磨鑄鐵
鋼
--------材料的屈服極限
彎曲
40～60
45～55
50～60
（1.0～1.2）
剪切
30~40
40
40
0.6
圖3.2 絲杠三維圖
3.2 絲桿支撐軸承設(shè)計(jì)校核
根據(jù)絲桿結(jié)構(gòu)尺寸，確定軸承結(jié)構(gòu)形式為，連接蝸輪蝸桿減速器這邊的軸承支撐結(jié)構(gòu)形式為推力球軸承（型號(hào)51415）和深溝球軸承（6315）組合結(jié)構(gòu)，另一端選擇單個(gè)深溝球軸承（6315）支撐的結(jié)構(gòu)形式。
絲桿的軸向力由推力球軸承51415承擔(dān)，徑向力主要由導(dǎo)向桿承受。這里只校核推力球軸承51415的壽命：
,不滿(mǎn)足要求。 （3.14）
軸承調(diào)整為推力調(diào)心滾子軸承，型號(hào)為29415。
壽命校核：
，滿(mǎn)足要求。 （3.15）
3.3 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)
導(dǎo)軌按摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌。滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)是各種導(dǎo)軌的基本形式。其他各種類(lèi)型的導(dǎo)軌都是在它的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。普通滑動(dòng)導(dǎo)軌面之間是混合摩擦，它與純液體摩擦和滾動(dòng)摩擦相比，雖有摩擦系數(shù)大、磨損快、低速運(yùn)動(dòng)易產(chǎn)生爬行等缺點(diǎn)。但由于它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、容易保證剛度和精度，故廣泛應(yīng)用于對(duì)低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和定位精度要求不高的機(jī)械中。
(1) 滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀
由導(dǎo)向原理知，直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀應(yīng)是封閉的多邊形。從制造、裝配和檢驗(yàn)的方便性而言；多邊形的邊數(shù)應(yīng)盡可能少。因此，常用的直線(xiàn)滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀有矩形、三角形、燕尾形和圓形四種。導(dǎo)軌截面的每條邊沿運(yùn)動(dòng)方向形成一個(gè)導(dǎo)向面。
截面為圓形的圓柱形導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便。內(nèi)孔可桁磨、外圓磨削后可與內(nèi)孔精密配合。本設(shè)計(jì)采用圓柱形導(dǎo)軌，為防止轉(zhuǎn)動(dòng)，本排繩裝置采用雙圓柱導(dǎo)軌組合使用。
(2) 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.選擇及直徑的選擇
導(dǎo)軌的材料有鑄鐵，鋼，有色金屬和塑料等，對(duì)導(dǎo)軌的主要要求是：耐磨性高，工藝性好和成本低等。鑄鐵是一種成本低，有良好的減振性和耐磨性，易于鑄造和切削加工的金屬材料。材料選45鋼，管材選φ360mm厚40mm的鋼管，安全系數(shù)為S=2.12。
2.導(dǎo)桿校核
目前，設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的方法仍然是：首先初步確定導(dǎo)軌的型式和尺寸，然后進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)于滑動(dòng)導(dǎo)軌，必須驗(yàn)算導(dǎo)軌面上的壓強(qiáng)和壓強(qiáng)的分布。壓強(qiáng)的大小直接影響導(dǎo)軌的耐磨性，壓強(qiáng)的分布將影響導(dǎo)軌磨損的均勻性。
對(duì)于滑動(dòng)導(dǎo)軌的驗(yàn)算，首先進(jìn)行導(dǎo)軌的受力分析，然后計(jì)算導(dǎo)軌面上的壓強(qiáng)，再與導(dǎo)軌面的許用壓強(qiáng)比較。
導(dǎo)桿的受力分析圖3.3如下所示：
圖3.3 導(dǎo)桿受力分析圖
由圖分析可知，
（3.16）
由已經(jīng)確定的參數(shù)，，F(xiàn)A=0.86F
導(dǎo)軌A上的作用載荷作用的位置不斷變化，當(dāng)它作用在導(dǎo)軌A中點(diǎn)時(shí)導(dǎo)軌A所受的彎矩最大，此時(shí)：
圖3.4 受力分析圖
（3.17）
（3.18）
圖3.5 導(dǎo)桿三維圖
3.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇
絲杠旋轉(zhuǎn)一圈的螺距P為20mm,那么絲杠的角速度（每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)）為
（3.19）
（3.20）
絲桿軸向支撐摩擦力矩：
（3.21）
驅(qū)動(dòng)絲杠所需的功率：
（3.22）
電機(jī)通過(guò)單級(jí)蝸輪蝸桿減速器與絲桿連接，單級(jí)蝸輪蝸桿減速器效率取，滾動(dòng)軸承效率；
則電機(jī)所需功率為： （3.23）
因此選擇電機(jī)功率為22kW。
由于施耐德（Lenze）公司生產(chǎn)的Lexium32系列同步伺服電機(jī)具有高動(dòng)態(tài)響應(yīng)和高精度傳動(dòng)，過(guò)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)高精度位置控制，所以本系統(tǒng)的伺服控制系統(tǒng)選用BCH1803M32.1C交流伺服電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選用與其配套的專(zhuān)用于定位控制的LXM32D72N4驅(qū)動(dòng)器。伺服電機(jī)BCH1803M.2.1C的參數(shù)如下：額定轉(zhuǎn)速1500rpm，最高轉(zhuǎn)速3000rpm，額定轉(zhuǎn)矩28.65Nm，峰值停止轉(zhuǎn)矩71.62Nm，額定功率20kw，三相供電電壓170-255V，50/60Hz，反饋分辨率1280000ppr，重量3Kg，輸出軸直徑35mm、長(zhǎng)73mm、帶鍵有油封。
單級(jí)蝸輪蝸桿減速器的減速比為：
1； （3.24）
減速比選擇為25，減速器型號(hào)為：SCWSM200-20(江蘇泰隆減速機(jī)股份有限公司) 。
3.5 排纜導(dǎo)向架
3.5.1導(dǎo)向架設(shè)計(jì)
排纜導(dǎo)向架通過(guò)安裝在其上面的螺母與絲杠相配合，當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，從而帶動(dòng)了整個(gè)導(dǎo)向架的橫向移動(dòng)。導(dǎo)向架與安裝了導(dǎo)纜輪的固定板相聯(lián)接，使得固定板可以沿著導(dǎo)向架的水平軸線(xiàn)在垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)當(dāng)導(dǎo)向架移動(dòng)時(shí)，正在進(jìn)行排纜工作的導(dǎo)纜輪有了水平方向的移速，從而使得導(dǎo)纜輪完成了整齊排纜的工作。
導(dǎo)向架與導(dǎo)桿配合的兩個(gè)空心部分為內(nèi)徑360mm，外徑400mm的圓柱體，導(dǎo)向架總長(zhǎng)為820mm,兩柱體的中心距離為700mm，選材45鋼。
圖3.4 排纜導(dǎo)向架三維圖
圖3.5 排纜導(dǎo)向架后側(cè)三維圖
3.5.2導(dǎo)向架強(qiáng)度校核
排纜導(dǎo)向架進(jìn)行有限元強(qiáng)度計(jì)算，加載方式按水平300KN，垂直300KN方式加在導(dǎo)向輪上。應(yīng)力云圖如下：
圖3.6 應(yīng)力云圖
排纜導(dǎo)向架的最大應(yīng)力是144.6MPa；
變形云圖如下：
圖3.7 變形云圖
排纜導(dǎo)向架的最大變形是1.388mm。
3.6 導(dǎo)纜輪設(shè)計(jì)
此次設(shè)計(jì)選用的導(dǎo)纜輪為Φ1240mm，厚度為70mm，中間有寬35mm，深度為67mm的槽的圓盤(pán)形結(jié)構(gòu)。選材為塑料，具體可視情況而定。纜繩通過(guò)與導(dǎo)纜輪的滑動(dòng)摩擦實(shí)現(xiàn)在卷筒上整齊的排列。
圖3.8 導(dǎo)纜輪三維圖
3.7 導(dǎo)纜輪固定板
為固定住導(dǎo)纜輪使得導(dǎo)纜輪只實(shí)現(xiàn)定心轉(zhuǎn)動(dòng)，并且完成與排纜導(dǎo)向架的連接使得導(dǎo)纜輪可以水平運(yùn)動(dòng)，從而設(shè)計(jì)了此固定板。選材45鋼。
圖3.9 導(dǎo)纜輪固定裝置三維圖
圖3.10 導(dǎo)纜輪固定板三維圖
3.8 左右端板
左右兩邊的端板需達(dá)到固定導(dǎo)桿，與絲杠配合，使得絲杠在電機(jī)和減速器的帶動(dòng)下可以正常轉(zhuǎn)動(dòng)的要求，同時(shí)還要有能與機(jī)架安裝的便捷能力，故設(shè)計(jì)了此端板。選材45鋼。
圖3.11 左端板三維圖
圖3.12 右端板三維圖
3.9 零件選材及選型匯總
圖3.13 裝配圖明細(xì)欄1圖
圖3.14 裝配圖明細(xì)欄2圖
第四章 技術(shù)路線(xiàn)及實(shí)施
根據(jù)上述所確定的海洋絞車(chē)排纜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，首先通過(guò)理論計(jì)算確定絲杠與伺服電機(jī)型號(hào)；然后進(jìn)行傳感器選型，確定控制變量與控制算法；設(shè)計(jì)并加工零部件，裝配系統(tǒng)；最后進(jìn)行排纜機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的試驗(yàn)，驗(yàn)證控制算法。具體技術(shù)路線(xiàn)如圖所示。
圖4.1 自動(dòng)排纜系統(tǒng)技術(shù)路線(xiàn)
第五章 結(jié)論
在羅柏文老師的精心指導(dǎo)下，為期十周的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將進(jìn)入最后答辯階段。在這十周的時(shí)間里，為了能夠設(shè)計(jì)出安全、可靠、實(shí)用的海洋絞車(chē)排纜裝置，此次設(shè)計(jì)參考了國(guó)外的機(jī)械及相關(guān)資料，但是由于自身的知識(shí)的局限性和缺少關(guān)于對(duì)該裝置的實(shí)踐能力，本設(shè)計(jì)存有許多不足，但通過(guò)對(duì)本次排纜裝置研究和設(shè)計(jì)我們也是收獲頗多。
由于絞車(chē)排纜裝置之類(lèi)的安全產(chǎn)品，研制開(kāi)發(fā)難度較大，單件產(chǎn)品利潤(rùn)太小，且海洋公司安全產(chǎn)品責(zé)任較大，一些廠家不愿涉足而導(dǎo)致一直不能得以開(kāi)發(fā)。所以對(duì)于絞車(chē)的排纜問(wèn)題目前仍然處于初級(jí)階段。但是在國(guó)外相關(guān)技術(shù)已處于穩(wěn)定，為使得國(guó)外技術(shù)能夠?qū)ξ覀冇兴鶈l(fā)，所以此次設(shè)計(jì)了MacArtney26海洋電動(dòng)絞車(chē)排纜機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了排纜工作的便捷、效率、精確、可靠等多方面的優(yōu)點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)雖還沒(méi)有相關(guān)的機(jī)械，但是要發(fā)展海洋工程，尤其的海洋絞車(chē)方面，設(shè)計(jì)排纜機(jī)構(gòu)就必須不斷更新，不斷學(xué)習(xí)，所以日后必會(huì)將這種電動(dòng)排纜機(jī)構(gòu)發(fā)展為數(shù)字智能排纜機(jī)構(gòu)。從而與我們的智能化發(fā)展相吻合，使得海洋工程的效率及安全水平進(jìn)一步提高。
在此次設(shè)計(jì)中因?yàn)樯婕暗胶芏辔覀儧](méi)有學(xué)習(xí)到的知識(shí)，而且很多在網(wǎng)絡(luò)上也無(wú)法找到，所以與老師的交流在設(shè)計(jì)過(guò)程中格外重要。從大致機(jī)械框架的敲定到各個(gè)小零部件的選擇等都是一個(gè)很復(fù)雜的學(xué)習(xí)過(guò)程。通過(guò)此次設(shè)計(jì)讓我對(duì)設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的了解，有了基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)思維模式，同時(shí)也將自己所學(xué)習(xí)的書(shū)本知識(shí)真正應(yīng)用到了設(shè)計(jì)中來(lái)。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中由于我們的水平和時(shí)間有限，設(shè)計(jì)圖紙和論文中不免會(huì)有一些缺點(diǎn)和不足之處，敬請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)，評(píng)委老師批評(píng)指正。
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致謝
在此向羅柏文老師表示真誠(chéng)的感謝。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中老師給予了我太多地指導(dǎo)，從課題的選擇，再到整個(gè)機(jī)械的測(cè)繪，自己的設(shè)計(jì)，資料的查找以及設(shè)計(jì)過(guò)程中的無(wú)數(shù)次修改，最后完成此次設(shè)計(jì)再到老師給我的審核和建議，多虧了老師的指導(dǎo)才讓我能夠順利完成這次任務(wù)。值此畢業(yè)設(shè)計(jì)之際，再次向羅老師表示忠心的感謝。
在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中還多次向其他老師咨詢(xún)相關(guān)問(wèn)題，也多次得到劉老師的建議和指導(dǎo)，在自己指導(dǎo)老師出差的時(shí)候，每次當(dāng)自己在設(shè)計(jì)過(guò)程中有不清楚的時(shí)候都會(huì)去麻煩劉老師，在此也特意向劉老師表示由衷的感謝。當(dāng)然，在自己設(shè)計(jì)過(guò)程中，從資料的選擇，模型的創(chuàng)建，圖形的修改等流程都得到了同學(xué)的幫助，真心感謝那些幫助過(guò)我的同學(xué)，因?yàn)橛信笥训闹С植抛屛业墓ぷ饔羞M(jìn)步，有效率。
最后感謝大學(xué)四年里陪伴我的老師和同學(xué)，因?yàn)橛心銈儾抛屛业拇髮W(xué)生活豐富多彩，讓我不僅學(xué)習(xí)書(shū)本上的知識(shí)，還了解了實(shí)踐中的過(guò)程?；厥状髮W(xué)，不僅學(xué)習(xí)是我們的任務(wù)，懂得去運(yùn)用、去和別人交流自己的想法，也是我們的一門(mén)必修課。大學(xué)四年，我們要提高，要追求的是我們的綜合能力，這樣才能適應(yīng)社會(huì)，才