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60米深水作业全回转综合舵桨结构设计与静力学分析
| 论文题名： | 60米深水作业全回转综合舵桨结构设计与静力学分析 |
| 关键词： | 全回转可调距螺旋桨;结构设计;螺旋锥齿轮;有限元分析;深水作业;静力学分析 |
| 摘要： | 由于能源消耗加剧,陆上资源供应趋向紧张,海洋资源的勘探和开发成为各国经济发展的重点。随着海洋资源的开发和利用,人们对海洋资源开发和探索的范围越来越广,海洋石油、天然气的开采向着更深的水域和更恶劣的环境进军。螺旋桨作为船舶动力的执行部分,其性能的好坏对船舶非常重要。传统的螺旋桨依靠舵改变船舶的行驶方向,不能在螺旋桨的所有载荷状态下利用主机的全部功率,螺旋桨的最大传递效率可达70％左右,损失约30%,操纵性能差,推进效率低,因此研究和开发一种效率高,性能好的螺旋桨对于我国船舶行业的发展具有重大意义。 本文研制一种依靠螺旋锥齿轮进行动力传递的全回转可调距螺旋桨,该螺旋桨省去了舵,可在水平面内360°原地旋转,而且工作时不必改变主机的方向和转速,所以其操作灵活、方便快捷、推进效率高,主机寿命长。此外,船舶调头灵活,航行安全可靠。倒车时,通过螺旋桨在水平面内旋转180°或改变螺距的方向,倒车速度大幅增加,大大减少因倒车不及时造成的船舶碰撞、沉船伤亡事故。 本文首先根据技术参数对全回转可调距螺旋桨传动机构中的传动轴,螺旋锥齿轮,轴承和回转支承、齿轮箱进行了结构设计,并用Solidworks和UG二次开发建立零件的三维模型和装配图,然后运用有限元分析软件AnsysWorkbench对其中的关键部件齿轮和轴进行静力学分析,总结了齿轮在一个啮合周期内的受力情况与最大等效应力的变化规律,以及轴的应力和应变情况。最后利用数值计算软件Matlab对螺旋锥齿轮进行了优化设计,得到了在满足强度要求的情况下,齿轮体积最小的一组参数。 |
| 作者： | 侯淑玲 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 陈宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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