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大深度AUV平台尾轴传动系统设计及密封性能研究
| 论文题名： | 大深度AUV平台尾轴传动系统设计及密封性能研究 |
| 关键词： | 水下无人航行器平台;尾轴传动系统;结构设计;密封性能 |
| 摘要： | 大深度AUV平台是一型可大深度航行、具有战术机动能力和可扩展功能载荷的自主式水下无人航行器平台，具有多用途平台功能，通过改变功能模块或增加功能舱段可以形成不同的功能载荷，可用于水下观测、侦查、组网等任务需求。 大深度尾轴传动装置是AUV平台总体设计的重点和难点。本文设计了一套用于大深度AUV平台的尾轴传动系统。本文主要研究工作如下: 对大深度AUV平台进行简单介绍，主要阐述了其系统组成、载体功能和工作原理，进而引出对尾轴传动系统的技术要求。以此为设计输入，提出了尾轴传动及密封系统的总体设计方案。 设计了一套尾轴传动系统。传动轴系采用“空心轴+双轴对转”的方式，将推进电机输出的扭矩和转速传递给AUV平台尾部的对转螺旋桨。尾轴动密封装置设计了两种方案，即减压补偿式密封和封装式机械密封。针对技术要求中的难点和原理工程样机实验中遇到的问题，重点对尾轴传动系统的公差研究总体方案和密封系统研究总体方案进行了分析:为解决轴系运转噪声较大、轴承磨损卡死问题，对原公差设计进行分析和优化，找出问题根源并优化相关零件尺寸的偏差极限值;为解决唇形密封圈寿命短的问题，采用减压补偿装置改进结构设计，降低单个密封圈的工作压力;为解决机械密封摩擦功率过大的问题，采用表面优化处理技术，利用摩擦副表面的微小凹坑阵列的减摩作用，降低摩擦功率。 对尾轴传动及密封系统，包括减压补偿式动密封和封装式机械密封两种密封方案，进行了摸底验证实验。在给定的三种水压和转速工况下，尾轴传动系统能够正常运转、尾轴密封系统能够可靠保持密封、表面织构化措施在降低摩擦功耗方面效果良好。并对密封件的工作寿命进行摸底，为尾轴传动及密封系统后续的优化工作提供实验依据。 |
| 作者： | 张薇 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 薛开 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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