深海调查绞车可靠性与摩擦性分析毕业论文

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1、深海调查绞车可靠性与摩擦性分析毕业论文目录摘要IAbstractII目录III第1章绪论11.1深海调查绞车概述11.1.1绞车带缆收放系统31.1.2各绞车系统的结构和功能41.2研究深海调查绞车的意义及目的、51.3国内外深海调查绞车的现状和常用绞车51.3.1背包式舷梯绞车61.3.2气动平移舷梯绞车71.3.3平行式分体绞车91.3.4转角式分体绞车101.3.5电动软梯绞车111.4本课题研究的主要内容111.5小结12第2章绞车可靠性分析132.1故障树分析法132.1.1建立系统故障树的基本步骤132.1.2故障树中使用的符号142.1.3故障

2、树的定性分析142.1.4故障树的定量分析15882.2绞车组成和工作状态分析162.3卷筒材料的选择和技术要求172.3.1卷筒外壳材料的选择和技术要求172.3.2轴承座的选用和技术要求172.3.3轴承的选用及润滑172.3.4密封圈的设计和选择182.4卷筒轴承的失效192.4.1卷筒轴承失效机理192.4.2卷筒轴承失效的故障树分析202.5密封件的失效222.5.1密封件失效的形式222.5.2密封件失效的故障树分析232.5.3预防密封件失效的措施252.6润滑脂的失效262.6.1物理力学因素引起失效262.6.2化学因素引起的失效262.6

3、.3杂质引起的失效272.7卷筒故障树分析及改进282.7.1卷筒故障树示意图282.7.2卷筒轮毂失效分析302.7.3牵引卷筒上钢缆张力分析312.7.4储缆卷筒钢缆分析342.8本章小结35第3章绞车卷筒建模与有限元分析373.1绞车卷筒建模373.1.1UGNX软件介绍373.1.2建立卷筒几何模型383.2ANSYS简介423.2.1软件功能简介423.2.2前处理模块PREP743883.2.3求解模块SOLUTION433.2.4后处理模块POST1和POST26453.3卷筒壳体的有限元分析463.4轴承座的结果分析513.5卷筒轴的结果分析

4、533.6本章小结56第4章卷筒轴承的弹流润滑分析574.1几何关系574.2无量纲参数584.2.1计算载荷参数584.2.2计算速度参数604.3载荷参数对润滑性能参数的影响614.3.1载荷参数对压力分布和油膜厚度的影响614.3.2载荷参数对二次压力峰的影响634.3.3载荷参数对最小油膜厚度的影响644.4速度参数对润滑性能参数的影响654.4.1速度参数对压力分布和油膜厚度的影响654.4.2速度参数对二次压力峰的影响684.4.3速度参数对最小油膜厚度的影响694.5本章小结70参考文献71致谢73附件174附件28488第1章绪论随着世界海洋

5、探索的不断深入，深海钻探、调查取样等各种新设备、新技术也随之应运而生，尤其是随着海洋开发领域的逐渐扩大以及海洋调查深度的不断加深，使得对深海调查绞车的可靠性与工作效率越来越高。所以分析和研究海洋深海调查设备就成了深海钻探开发工作中的重要组成部分。深海调查绞车是深海调查仪器投放和回收的特种甲板设备。它在深海取样、CTD调查等工作中起到了很重要的作用。传统的调查绞车通常采用单卷筒和导缆辊子的方式，在浅海调查中具有负载小、系统简单等特点，能很好的完成投放和回收工作，但随着调查深度和范围的不断扩大，钢缆的长度也越来越大，目前最大要求长度超过10000m，下放仪器后钢

6、缆和仪器的重量会使钢缆的张力很大，导致钢缆不能在卷筒上均匀整齐的排缆，经常停止工作来调整钢缆位置不仅降低了工作效率，而且钢缆之间摩擦和挤压，会加剧钢缆磨损，缩短使用寿命，所以传统的绞车不能够满足深海调查工作的需要。目前国际上以美国的DYNACON为代表的公司针对传统绞车在深海调查中的这些缺点作了很多的研究工作，取得了大量的成果，并有了较成熟的产品。他们采用了牵引机构和储缆机构分离的技术，来解决钢缆张力大和排缆之间的矛盾，工作时钢缆在牵引卷筒上缠绕几圈，释放掉大部分的张力后可以整齐地缠绕在储缆卷筒上传统的单卷筒绞车通常采用电动或者液压的驱动方式，系统只驱动一个

7、卷筒，不需要复杂的控制，而深海调查绞车在结构上分成了牵引机构和储缆机构等几部分，系统需要一个控制及时和传动精度高的系统来控制这几部分协调工作，使牵引卷筒和储缆卷筒速度保持一致，以免二者之间的钢缆过松或者过紧，影响绞车的工作，甚至会损坏钢缆。1.1深海调查绞车概述如图1-1所示，深海取样绞车在结构上主要由牵引卷简、储缆卷筒、直角排缆器及传动和控制部件组成的。牵引卷筒带有6~8个缆槽，是绞车的承载部分，储缆卷筒是绞车钢缆的储存机构，根据文献所述，在放缆或者收缆时，控制储缆卷筒的速度，可以调整牵引卷筒和储缆卷筒之间钢缆的张力，使其保持在牵引卷筒前钢缆(负重端)张力

8、的10％～15％88之内，钢缆受力处于平衡状态，不会