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摘要
絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)作為整個(gè)海洋絞車(chē)的核心部件，為海洋絞車(chē)提供足夠的動(dòng)力和扭矩，并為其儲(chǔ)存臍帶纜，絞車(chē)的滾筒容纜量直接決定探礦的深度。目前我國(guó)用于潛水器調(diào)運(yùn)系統(tǒng)，海洋調(diào)查水文絞車(chē)、海洋平臺(tái)起重機(jī)等重要度較高的高性能、高可靠性海洋絞車(chē)還較多的依賴(lài)進(jìn)口。因此設(shè)計(jì)出國(guó)產(chǎn)裝備的海洋絞車(chē)迫在眉睫。
本次設(shè)計(jì)根據(jù)海洋絞車(chē)的工況及傳動(dòng)原理對(duì)絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行理論分析計(jì)算，及校核，包括：絞車(chē)滾筒纏繩計(jì)算、絞車(chē)滾筒尺寸計(jì)算、電機(jī)選型計(jì)算，減速器選型計(jì)算、軸承選型計(jì)算、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算、滾筒強(qiáng)度計(jì)算及絞車(chē)底座校核。通過(guò)一系列計(jì)算校核，1500米海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)滿(mǎn)足任務(wù)書(shū)及相關(guān)規(guī)范要求，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高。適應(yīng)能力強(qiáng)，移運(yùn)性好、使用維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：絞車(chē)；齒輪傳動(dòng)；滾筒
iv
ABSTRACT
Winch's Drive System, as the core component of the whole ocean winch, provides enough power and torque and stores the umbilical cable for marine winch. Winch drum capacity cable decides the depth of exploration directly. Currently, marine winch, which is high performance, high reliability: such as submersible transportation system, oceanographic survey hydrographic winch, platform crane, still relies on import in our country. So designing?marine?winch?by ourselves is extremely urgent..
According to the marine winch and the condition of the transmission principle of winch drive system, ?this design analyzes ,calculates and check winch drive system ,including: drum winch rope winding calculation, winch drum size calculation and calculation of the motor selection, reducer selection calculation, type selection calculation of bearing, gear design and calculation of transmission, drum strength calculation and winch base check.
By a series of calculation, 1500 meters of the marine prospecting winch main drive system can meet requirements of the task book and related standards. And it has many advantages, for instance, simple structure, high efficiency, strong ability of adapt and so on.
Key Words：winch；gear transmission；tumbling cylinder
目 錄
第一章 緒論………………………………………………………………………1
1.1 課題背景及研究的意義…………………………………………………………1
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………2
1.2.1國(guó)內(nèi)海洋探礦絞車(chē)研究現(xiàn)狀……………………………………………2
1.2.2國(guó)外海洋探礦絞車(chē)研究現(xiàn)狀……………………………………………2
1.2.3國(guó)內(nèi)外海洋探礦絞車(chē)的差距……………………………………………2
1.2.4海洋絞車(chē)發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………………3
1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容…………………………………………………………3
第二章 海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)…………………………………4
2.1 海洋探礦絞車(chē)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)原則………………………………………4
2.1.1海洋探礦絞車(chē)的使用工況…………………………………………………4
2.1.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)原則……………………………………………………4
2.2 各類(lèi)海洋探礦絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)…………………………………………………5
2.2.1 多電機(jī)+多行星減速器+固定輪系+主軸支撐……………………………5
2.2.2 多電機(jī)+多減速器+固定輪系+轉(zhuǎn)盤(pán)軸支撐…………………………………6
2.2.3多電機(jī)+固定輪系+行星減速器+主軸支撐…………………………………8
2.2.4多電機(jī)+多行星減速器+固定輪系+轉(zhuǎn)盤(pán)軸支撐……………………………9
2.3 海洋絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的分析選擇………………………………………………10
第三章 海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)主要部件參數(shù)計(jì)算………………………11
3.1主要性能指標(biāo)………………………………………………………………………11
3.2 絞車(chē)滾筒尺寸………………………………………………………………………11
3.3電動(dòng)機(jī)和減速器的選取……………………………………………………………14
3.3.1電動(dòng)機(jī)的選取………………………………………………………………14
3.3.2減速器的選取………………………………………………………………16
3.4固定輪系設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………16
3.4.1輪齒受力分析………………………………………………………………17
3.4.2選擇齒輪材料………………………………………………………………17
3.4.3初步確定主要參數(shù)…………………………………………………………17
3.4.4齒面接觸強(qiáng)度核算…………………………………………………………20
3.4.5輪齒彎曲強(qiáng)度核算…………………………………………………………22
第四章 海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………26
4.1 滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算…………………………………………………………26
4.1.1滾筒強(qiáng)度常規(guī)計(jì)算…………………………………………………………26
4.1.2滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………27
4.2 機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算…………………………………………………………28
4.2.1軸承座 ……………………………………………………………………28
4.2.1 左支架設(shè)計(jì)…………………………………………………………………29
4.2.2 右支架設(shè)計(jì)…………………………………………………………………29
4.2.3 主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………30
4.3 軸承選型與壽命計(jì)算………………………………………………………………31
第五章 結(jié)論……………………………………………………………………………33
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………34
致謝…………………………………………………………………………………………35
附錄………………………………………………………………………………………36
第一章 緒論
1.1課題背景及研究的意義
隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，能源的消耗量也在大幅度的增長(zhǎng)。我國(guó)從改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)家的工業(yè)化不斷提高，能耗企業(yè)也相對(duì)增多，對(duì)能源的開(kāi)發(fā)和利用日益緊迫。隨著陸地資源的枯竭，越來(lái)越多的國(guó)家將眼光投向海洋。“21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)”。海洋科技的發(fā)展是認(rèn)識(shí)、開(kāi)發(fā)、利用海洋的關(guān)鍵。海洋科技作為當(dāng)今世界三大尖端科技之一，它的發(fā)展已成為體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家當(dāng)代科技發(fā)展水平和綜合國(guó)力的重要特征。如今，世界各國(guó)在海洋上的競(jìng)爭(zhēng)比歷史上任何時(shí)期都要激烈，而這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)質(zhì)上就是高新技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)、日本、俄羅斯、法國(guó)、英國(guó)等許多國(guó)家都把海洋開(kāi)發(fā)定為基本國(guó)策，競(jìng)相制定海洋科技戰(zhàn)略計(jì)劃，開(kāi)發(fā)規(guī)劃、優(yōu)先發(fā)展深海高新技術(shù)，以加快本國(guó)海洋開(kāi)發(fā)的進(jìn)程與力度。
我國(guó)海岸線(xiàn)十分長(zhǎng)，海洋資源豐富，并且很多資源尚未開(kāi)發(fā)。但我國(guó)深?？碧郊夹g(shù)發(fā)展迅速，但和國(guó)外頂級(jí)技術(shù)相比差距明顯。尤其在進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)一直呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，對(duì)石油天然氣的需求巨大。開(kāi)發(fā)海上石油天然氣資源，更好地服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已成為國(guó)家石油公司的責(zé)任。但與此同時(shí)，技術(shù)生產(chǎn)的落后，在一定程度上阻礙了國(guó)家石油公司進(jìn)軍海洋油氣資源領(lǐng)域的步伐。對(duì)于海洋勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的研發(fā)工作方向，應(yīng)本著立足國(guó)內(nèi)、面向世界的原則。一是大力發(fā)展海洋油氣地質(zhì)勘探技術(shù)，完善海洋勘探理論；二是發(fā)展深水開(kāi)發(fā)工程技術(shù)。
海洋絞車(chē)作為深海測(cè)量和勘探的重要設(shè)備，在各類(lèi)探索、研究、開(kāi)發(fā)海洋資源的調(diào)查研究中是必不可少的。絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)作為整個(gè)海洋絞車(chē)的核心部件，為絞車(chē)提供足夠的動(dòng)力和扭矩，并為其儲(chǔ)存臍帶纜，絞車(chē)的滾筒容纜量直接決定探礦的深度。目前我國(guó)用于潛水器調(diào)運(yùn)系統(tǒng)，海洋調(diào)查水文絞車(chē)、海洋平臺(tái)起重機(jī)等重要度較高的高性能、高可靠性海洋絞車(chē)還較多的依賴(lài)進(jìn)口。因此設(shè)計(jì)出國(guó)產(chǎn)裝備的海洋絞車(chē)迫在眉睫。本課題就是基于這樣一種想法，以SolidWorks軟件為設(shè)計(jì)平臺(tái)，進(jìn)行1500米海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)的虛擬設(shè)計(jì)（包括機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，虛擬裝配），希望能為絞車(chē)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)研發(fā)人員提供新的設(shè)計(jì)思路，為我過(guò)的海洋資源的開(kāi)發(fā)貢獻(xiàn)一點(diǎn)綿薄之力。
1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1國(guó)內(nèi)海洋探礦絞車(chē)研究現(xiàn)狀
絞車(chē)是指用卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條用來(lái)提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備，主要用于各類(lèi)礦場(chǎng)，屬于起重機(jī)的一種。我國(guó)海洋絞車(chē)主要經(jīng)歷了仿制，自行設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。我國(guó)在海洋勘探絞車(chē)研究領(lǐng)域起步較晚，主要是學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)的同時(shí)依照礦用絞車(chē)進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。例如株洲立達(dá)公司參考丹麥MacArtney絞車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)出設(shè)計(jì)的一款絞車(chē)。2010年寶石機(jī)械公司研發(fā)出我國(guó)首臺(tái)自主研發(fā)的海洋鋪管絞車(chē)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白。但因?yàn)檠芯繒r(shí)間并不長(zhǎng)，所以我國(guó)現(xiàn)在對(duì)海洋絞車(chē)沒(méi)有形成完整，規(guī)范的設(shè)計(jì)體系，主要根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》進(jìn)行類(lèi)似的設(shè)計(jì)計(jì)算。
1.2.2國(guó)外海洋探礦絞車(chē)研究現(xiàn)狀
國(guó)外絞車(chē)研究較早，礦用絞車(chē)應(yīng)用十分普遍，生產(chǎn)廠家也很多。雖然海洋絞車(chē)發(fā)展時(shí)間并不長(zhǎng)，但其他國(guó)家，例如美國(guó)、日本、瑞典憑借在礦用絞車(chē)領(lǐng)域成熟的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的技術(shù)，在海洋絞車(chē)研究方向走在世界前列。例如丹麥 MacArtney公司的新一代海洋絞車(chē)（MERMAC R40AHC型，）主傳動(dòng)系統(tǒng)以及英國(guó)的Slingsby Aviation公司生產(chǎn)的絞車(chē)，其結(jié)構(gòu)形式基本上都是經(jīng)過(guò)反復(fù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的。許多國(guó)外制造商應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)及模塊化設(shè)計(jì)，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件組合安裝，減少非標(biāo)準(zhǔn)件的加工制造，這樣做有助于減少成本。
1.2.3國(guó)內(nèi)外海洋探礦絞車(chē)的差距
海洋探礦絞車(chē)與礦用絞車(chē)有明顯的不同，重點(diǎn)體現(xiàn)在起吊纜的不同，陸用絞車(chē)主要采用鋼絲繩，海洋探礦絞車(chē)通過(guò)臍帶纜和遙控水下機(jī)器人（Remotely Operated Vehicle,ROV）相連，從母船獲得動(dòng)力并傳輸信息，這條纜通常也是ROV的起吊纜。2014年中天科技深海臍帶纜研制成功，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，這無(wú)疑是國(guó)產(chǎn)海洋絞車(chē)研究的福音。就多數(shù)海洋勘探絞車(chē)而言，快繩拉力不大，電機(jī)功率也不算很大，但到目前，我國(guó)海洋絞車(chē)仍需從國(guó)外進(jìn)口。起初，參照國(guó)外海洋勘探絞車(chē)的技術(shù)參數(shù)系列（容繩量、鋼（電）纜直徑、負(fù)載、上升速度、滾筒尺寸、重量等項(xiàng)目）來(lái)設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)我們自主設(shè)計(jì)的海洋絞車(chē)，但總是難如人意。主要原因在于海洋探礦絞車(chē)與陸用起重機(jī)不同，海洋探礦絞車(chē)的起重系統(tǒng)要經(jīng)常在海洋上動(dòng)蕩不安的場(chǎng)合下工作，絞車(chē)負(fù)荷在吊升過(guò)程中都會(huì)在很大的范圍內(nèi)變化，因此，我們的設(shè)計(jì)必須超越以往陸用起重機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮到各個(gè)方面。
1.2.4海洋絞車(chē)發(fā)展趨勢(shì)
隨著科技技術(shù)的發(fā)展，海洋絞車(chē)主要向以下幾個(gè)方向發(fā)展：
1、高功率重量比：同樣性能和功率的絞車(chē)，重量越輕越好，體積也要越小越好，這樣可以便于運(yùn)輸、安裝。
2、高度的可靠性：海洋絞車(chē)的工作環(huán)境是在海洋上，并且海洋調(diào)查多為連續(xù)工作，所以要求絞車(chē)在出海期間無(wú)故障，保證工作順利。因此現(xiàn)在的海洋絞車(chē)結(jié)構(gòu)越來(lái)越簡(jiǎn)單，以此來(lái)保證高度的可靠性。
3、高效率、低噪聲、免維修。
1.3本課題的主要研究?jī)?nèi)容
（1）通過(guò)對(duì)深海絞車(chē)的功能原理及絞車(chē)設(shè)計(jì)的原則了解，并在研究大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)深海絞車(chē)的設(shè)計(jì)、使用等方面的資料基礎(chǔ)上，確定了深海絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成形式，并設(shè)計(jì)深海絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的方案。
（2）通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)絞車(chē)參數(shù)，確定深海絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù)，同時(shí)對(duì)絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部件如電動(dòng)機(jī)、滾筒、減速器、齒輪進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。
（3）根據(jù)深海絞車(chē)的使用環(huán)境及工作要求的需要，完成深海絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分別對(duì)深海絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件如變速系統(tǒng)總成和滾筒軸總成進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)組成絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的主要零件如滾筒軸、滾筒進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并在SolidWorks中對(duì)其進(jìn)行三維建模。
（4）用有限元軟件建立深海絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)主要零件滾筒、滾筒軸及滾筒軸裝配體的有限元模型，科學(xué)合理的確定它們的約束條件、載荷分布，對(duì)滾 筒、 滾筒軸 和滾筒軸裝配體進(jìn)行了有限元計(jì)算分析，從有限元分析結(jié)果中分析滾筒和滾筒軸設(shè)計(jì)是否滿(mǎn)足絞車(chē)的正常工作要求。
第二章 海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)
2.1 海洋探礦絞車(chē)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)原則
2.1.1海洋探礦絞車(chē)的使用工況
海洋探礦絞車(chē)是起升系統(tǒng)的主要設(shè)備，它的主要任務(wù)是用來(lái)起、下海洋測(cè)量?jī)x器；懸持靜止的設(shè)備?？刂圃O(shè)備起吊的速度，同時(shí)儲(chǔ)存臍帶纜。海洋絞車(chē)主要在海洋上工作，需要適用于4級(jí)以下海況。
2.1.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)原則
根據(jù)海洋絞車(chē)的工作環(huán)境特點(diǎn)，有很多與起重機(jī)不同的特殊要求。為滿(mǎn)足這些要求，參考相關(guān)資料后，我們對(duì)于海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)定了以下技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)原則。其內(nèi)容應(yīng)為較大的負(fù)載儲(chǔ)備；連續(xù)的無(wú)極調(diào)速；較好的的低速性能；可控的高速投放；靈便的操作方式；高度的可靠性；高功率重量比等等。
具體說(shuō)明如下：
（1）較大的負(fù)載儲(chǔ)備：海洋情況復(fù)雜，有時(shí)需要迅速起吊投放重物，因此需要足夠的負(fù)載儲(chǔ)備。絞車(chē)應(yīng)具有足夠強(qiáng)度和剛度的支架和底座，傳動(dòng)部分要有嚴(yán)密的防護(hù)罩，并應(yīng)潤(rùn)滑充分，在結(jié)構(gòu)安排上應(yīng)保證易損件拆修簡(jiǎn)便。
（2）連續(xù)的無(wú)極調(diào)速：絞車(chē)轉(zhuǎn)速?gòu)幕蛘呦喾?，能夠連續(xù)不間斷的變化，同時(shí)起吊重量不受太大的影響，功率損失不大。
（3）較好的的低速性能：被吊物起吊時(shí)速度從0開(kāi)始、似動(dòng)不動(dòng)、微動(dòng)、慢動(dòng)、到低速上升，或者做相反的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，就是說(shuō)在上述靠近0速為起點(diǎn)或終點(diǎn)的低速區(qū)段，必須是能連續(xù)的平滑的變化，而且是可控的，不得有抖動(dòng)、爬行、突變等現(xiàn)象。所謂的“極佳的低速性能”描述的就是這個(gè)過(guò)程。尤其對(duì)于被吊物是貴重的海洋儀器，應(yīng)盡量避免磕碰。海洋絞車(chē)有這種性能尤為重要。因此我們采用變頻調(diào)速電機(jī)。
（4）靈便的操作方式：絞車(chē)滾筒有正反向轉(zhuǎn)動(dòng)和剎車(chē)停止三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而轉(zhuǎn)動(dòng)速度必須是要可調(diào)的。符合人們工作習(xí)慣的操作方式可以在緊急狀況下有效地控制絞車(chē)，避免錯(cuò)誤操作帶來(lái)的損失。
（5）高度的可靠性：由于工作環(huán)境是在海洋上，情況比較復(fù)雜。并且一般的海洋調(diào)查時(shí)多為連續(xù)工作，所以要求絞車(chē)在出海期間無(wú)故障，保證工作順利。再則，海況變化非?？?，有時(shí)工作期間，遇上惡劣海況時(shí)，必須迅速將調(diào)查儀器吊回船上，這樣，就要求絞車(chē)隨時(shí)都能準(zhǔn)確無(wú)誤的工作。傳動(dòng)鏈越短，機(jī)構(gòu)越簡(jiǎn)單，出現(xiàn)故障幾率就會(huì)越低，我們的設(shè)備就會(huì)越可靠，同時(shí)我們選用的電機(jī)防護(hù)等級(jí)應(yīng)比較高，確保受環(huán)境影響低。
（6）高功率重量比：同樣性能和功率的絞車(chē)，重量越輕越好，在滿(mǎn)足需求的情況下盡量選擇質(zhì)量較小的材料。
2.2 各類(lèi)海洋探礦絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
2.2.1 多電機(jī)+多行星減速器+固定輪系+主軸支撐
丹麥MacArtney公司的新一代海洋絞車(chē)（MERMAC R40AHC型，）主傳動(dòng)系統(tǒng)采用的就是這種結(jié)構(gòu)形式，如圖所示。每臺(tái)電機(jī)的主軸直接與1臺(tái)行星減速器相連，每個(gè)行星減速器輸出軸上安裝1個(gè)小齒輪，6個(gè)小齒輪以外嚙合方式同時(shí)驅(qū)動(dòng)1個(gè)大齒輪（6個(gè)小齒輪和1個(gè)小齒輪形成1個(gè)固定輪系減速），大齒輪直接安裝在卷筒上，絞車(chē)卷筒通過(guò)主軸支撐在機(jī)架上。這種傳動(dòng)方案的機(jī)械傳動(dòng)原理如圖2.2所示。
圖2.1 MERMAC R40AHC型
圖2.2 多電機(jī)+多行星減速器+固定輪系+主軸支撐的傳動(dòng)原理圖
2.2.2 多電機(jī)+多減速器+固定輪系+轉(zhuǎn)盤(pán)軸承支撐
英國(guó)的Slingsby Aviation公司生產(chǎn)的絞車(chē)（圖2.3）就是采用這種結(jié)構(gòu)形式，即2臺(tái)電機(jī)分別連接2臺(tái)減速器，再通過(guò)中間傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)2個(gè)小齒輪，2個(gè)小齒輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)軸承外齒圈（形成固定輪系），絞車(chē)卷筒直接固定在轉(zhuǎn)盤(pán)軸承外圈上，轉(zhuǎn)盤(pán)軸承內(nèi)圈固定在機(jī)架上，絞車(chē)卷筒是通過(guò)2個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)軸承支撐在機(jī)架上，不需要卷筒主軸。
如圖2.4所示，這種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的絞車(chē)將電機(jī)反向布置在卷筒的下方，可以縮短絞車(chē)軸向尺寸，或增大卷筒長(zhǎng)度以增大纜繩儲(chǔ)繩量；該結(jié)構(gòu)直接通過(guò)2個(gè)大的轉(zhuǎn)盤(pán)軸承將卷筒與機(jī)架相連，卷筒不需要通過(guò)主軸支撐，減少了卷筒主軸，簡(jiǎn)化了主軸結(jié)構(gòu)，降低了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；因電機(jī)布置在卷筒下方，工作時(shí)卷筒會(huì)承受一定的側(cè)應(yīng)力。
圖2.3 英國(guó)Slingsby Aviation 單卷筒一體化絞車(chē)
圖2.4 多電機(jī)+多減速器+固定輪系+轉(zhuǎn)盤(pán)軸承支撐方案?jìng)鲃?dòng)原理圖
2.2.3多電機(jī)+固定輪系+行星減速器+主軸支撐
株洲立達(dá)公司曾做過(guò)類(lèi)似這種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式的煤礦絞車(chē)，與此不同的是株洲立達(dá)采用的多臺(tái)（6臺(tái)）液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而不是多臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絞車(chē)。這種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式實(shí)際上是將丹麥MacArtney絞車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的1、2級(jí)傳動(dòng)反過(guò)來(lái)做，即電機(jī)連接小齒輪，小齒輪驅(qū)動(dòng)大齒輪，大齒輪與行星減速器輸入軸連接，行星減速器輸出軸與卷筒連接。這種傳動(dòng)方案的機(jī)械傳動(dòng)原理如圖2.5所示。
圖2.5 多電機(jī)+固定輪系+行星減速器+主軸支撐方案?jìng)鲃?dòng)原理圖
2.2.4多電機(jī)+多行星減速器+固定輪系（內(nèi)嚙合）+轉(zhuǎn)盤(pán)軸承支撐
這種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是在綜合上述幾種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)之后的提出擬采用的一種新的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式（如圖2.6所示），第1級(jí)傳動(dòng)采用方案1中電機(jī)直接連接行星減速器，第2級(jí)的固定輪系傳動(dòng)采用齒輪內(nèi)嚙合形式，即多個(gè)小齒輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的帶齒輪內(nèi)圈，卷筒固定在轉(zhuǎn)盤(pán)軸承內(nèi)圈上，轉(zhuǎn)盤(pán)軸承外圈固定在機(jī)架上，絞車(chē)卷筒通過(guò)2個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)軸承進(jìn)行支撐。這種傳動(dòng)方案的機(jī)械傳動(dòng)原理如圖2.7所示。
圖2.6 多電機(jī)+多行星減速器+固定輪系（內(nèi)嚙合）+轉(zhuǎn)盤(pán)軸承支撐模型圖
圖2.7 多電機(jī)+多行星減速器+固定輪系（內(nèi)嚙合）+轉(zhuǎn)盤(pán)軸承支撐傳動(dòng)原理圖
2.3 海洋絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的分析選擇
經(jīng)過(guò)上述四種方案的具體分析論證，擬定的絞車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)采用多電機(jī)+多行星減速器+固定輪系+主軸支撐，即丹麥MacArtney MERMAC R40AHC型海洋絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)。但經(jīng)過(guò)分析，行星減速器并不能很好地滿(mǎn)足本次設(shè)計(jì)的要求，因此我們選用擺線(xiàn)針輪減速器代替行星減速器。
用SolidWorks初步設(shè)計(jì)草圖如下：
圖2.8 海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)裝配圖
第三章 海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)主要部件參數(shù)計(jì)算
3.1 主要性能指標(biāo)
根據(jù)任務(wù)書(shū)書(shū)確定的主要性能指標(biāo)如下：
1、適用于4級(jí)以下海況
2、安全工作載荷：100KN
3、最大靜張力(卷筒載荷)：160KN
4、公稱(chēng)速度：60m/min
5、儲(chǔ)纜卷筒容繩量：
6、纜繩直徑：
7、主動(dòng)升沉補(bǔ)償能力：
8、驅(qū)動(dòng)方式：交流變頻電驅(qū)動(dòng),2臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)4臺(tái)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式
9、卷筒直徑與長(zhǎng)度：
10、卷筒法蘭直徑：
11、變頻電機(jī)功率：
3.2 絞車(chē)滾筒尺寸
根據(jù)直徑臍帶纜最小彎曲半徑要求,確定卷筒直徑為。
深海絞車(chē)與礦用絞車(chē)不同，深海絞車(chē)?yán)K纜不依靠固定裝置固定繩纜，而是依靠繩纜與卷筒之間的摩擦力，因此當(dāng)絞車(chē)達(dá)到最大深度，卷筒上仍需保留一層繩纜。基于深海海洋絞車(chē)探測(cè)深度需達(dá)到，當(dāng)達(dá)到最大深度時(shí)，卷筒上仍需保證一定的儲(chǔ)纜量，按儲(chǔ)纜總層數(shù)計(jì)算,纜繩長(zhǎng)度初步設(shè)計(jì)為, 則卷筒儲(chǔ)纜8層直徑為：
………………………………………………(3.1)
先大致估算絞車(chē)卷筒長(zhǎng)度
根據(jù)文獻(xiàn)資料[8]分析卷筒及臍帶纜尺寸
取給定符號(hào)為：纜索長(zhǎng)度，卷筒槽型槽距，卷筒初始直徑、纜索直徑、纏繞各層的長(zhǎng)度……、纜索的總層數(shù)
圖3.1 纏纜示意圖
通過(guò)數(shù)學(xué)分析得：
第1層纏繞長(zhǎng)度（按其中心線(xiàn)）：
………………………………………(3.2)
第2層纏繞長(zhǎng)度：
………………(3.3)
對(duì)下一（）層：
當(dāng)為奇數(shù)時(shí)
…………………………………(3.4)
當(dāng)為偶數(shù)時(shí)
………………………………(3.5)
全部繞層的長(zhǎng)度和應(yīng)等于給定纜索長(zhǎng)度，進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算：
……………………………………………(3.6)
此時(shí)：
………………(3.7)
化簡(jiǎn)得：
…………………………(3.8)
由此得到：
……………………………………………(3.9)
參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，類(lèi)似尺寸的礦用絞車(chē)槽距，深海絞車(chē)?yán)p纜，排纜更為精密，因此
……………(3.10)
考慮一定的誤差，取卷筒長(zhǎng)度
卷筒底層能存儲(chǔ)纜繩列數(shù)為：
列
卷筒每層儲(chǔ)纜長(zhǎng)度為：
卷筒總共的儲(chǔ)纜長(zhǎng)度可達(dá)
若按卷筒儲(chǔ)纜長(zhǎng)度1700m計(jì)算，最外層無(wú)需儲(chǔ)滿(mǎn)，合乎實(shí)際需要。
按照CB* 3128-82船舶技術(shù)絞車(chē)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，卷筒法蘭高度必須超出最外層纜繩的高度，超出值應(yīng)不小于鋼絲繩直徑的2.5倍，即
取
3.3 電動(dòng)機(jī)和減速器的選取
3.3.1電動(dòng)機(jī)的選取
絞車(chē)所需輸入總功率：
每臺(tái)電機(jī)功率為：
取55KW電機(jī)。
絞車(chē)輸入總功率為：55×4=220KW。
電機(jī)類(lèi)型選：YTSZ系列起重用變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)55KW 4臺(tái)，極對(duì)數(shù)4/2,380-440v 50
電機(jī)功率因數(shù)
電機(jī)型號(hào)YTSZ250M
電機(jī)外殼防護(hù)等級(jí)，采用臥式安裝,
電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速：
.
電機(jī)輸出扭矩：
主傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比：
卷筒中間層（第5層）直徑為：
按最大提升速度v=60m/min，卷筒轉(zhuǎn)速為：
總傳動(dòng)比：
以卷筒外層直徑為準(zhǔn)，提升速度60m/min,
卷筒轉(zhuǎn)速為：
總傳動(dòng)比：
以卷筒底層直徑為準(zhǔn)，提升速度60m/min,
卷筒轉(zhuǎn)速為：
總傳動(dòng)比：
綜合三種情況,總傳動(dòng)比確定為。
絞車(chē)扭矩校核：
絞車(chē)滾筒最底層承受載荷所需扭矩為：
絞車(chē)滾筒最外層承受138KN載荷所需扭矩為：
絞車(chē)滾筒的驅(qū)動(dòng)扭矩為：
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：
絞車(chē)滾筒最外層（第10層）最大承受載荷為：
3.3.2減速器的選取
減速器傳動(dòng)比為 齒輪傳動(dòng)比為
減速器選用二級(jí)減速，為使傳動(dòng)平穩(wěn)，負(fù)載均勻,
不宜太大
因此，減速器傳動(dòng)比，由文獻(xiàn)[2]減（變）速器一章，選用型號(hào)XLD 55-8225-21則齒輪傳動(dòng)比
（減速器參數(shù)傳動(dòng)比： 輸出轉(zhuǎn)速： 電機(jī)功率： 輸出轉(zhuǎn)矩 使用系數(shù) 機(jī)型號(hào)8225）
具體尺寸見(jiàn)附錄B
3.4固定輪系設(shè)計(jì)計(jì)算
已知條件：
1、小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
2、小齒輪的轉(zhuǎn)速
3、名義傳動(dòng)比
4、雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，滿(mǎn)載工作時(shí)間
5、齒輪中心距不宜超過(guò)卷筒直徑過(guò)多
6、 閉式傳動(dòng)
7、 非對(duì)稱(chēng)布置
3.4.1輪齒受力分析
直齒圓柱齒輪齒面上所受的法向載荷 通常都視為集中作用在平均分度圓上，及上齒寬中點(diǎn)的法向截面內(nèi)，將法向載荷分解為切向力及徑向分力，各力的大小分別為
切向力 ……………………………………………………… (3.11)
式中，
——輪齒1傳遞扭矩，
——輪齒所受切向力，
——小齒輪平均分度圓直徑，。
徑向力 …………………………………………(3.12)
式中
——嚙合角，度；
法向力 ……………………………………………(3.13)
3.4.2選擇齒輪材料
小齒輪： 調(diào)質(zhì)，硬度
大齒輪： 鋼 調(diào)質(zhì), 硬度
由文獻(xiàn)[1]圖13-1-23和圖13-1-52按級(jí)質(zhì)量要求取值，得，，，
3.4.3初步確定主要參數(shù)
按接觸強(qiáng)度初步確定中心距
按直齒輪從表13-1-75選取，按齒輪非對(duì)稱(chēng)布置，速度較小，沖擊載荷不大，取載荷系數(shù)，按表13-1-79，選，
齒數(shù)比
許用接觸應(yīng)力
： ………………………… (3.14)
小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
小齒輪：
…………… (3.15)
初步確定模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角、齒寬、變位系數(shù)等幾何參數(shù)
根據(jù)齒根彎曲強(qiáng)度，可按下列公司估算齒輪的法向模數(shù)：
取
取
取
實(shí)際傳動(dòng)比
小齒輪分度圓直徑
大齒輪分度圓直徑
齒寬
小齒輪寬度取
齒輪精度等級(jí)為8級(jí)，（效率97%）
齒頂高（外嚙合）
齒根高
齒高
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
中心距
基圓直徑
齒頂圓壓力角
……………………………………(3.16)
………………………………………(3.17)
重合度
端面重合度：
………………………………………… (3.18)
（，由文獻(xiàn)[1]圖13-1-7）
縱向重合度：
總重合度
3.4.4齒面接觸強(qiáng)度核算
分度圓上名義切向力
使用系數(shù)
原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，均勻平穩(wěn)，工作機(jī)為重型升降機(jī)，有輕微沖擊，由文獻(xiàn)[1]表13-1-81 。
動(dòng)載系數(shù)
齒輪線(xiàn)速度
根據(jù)表13-1-90，計(jì)算傳動(dòng)精度系數(shù)
…………………… (3.19)
圓整取，查文獻(xiàn)[1]圖13-1-14
齒向載荷分布系數(shù)
由表13-1-98，齒輪裝配時(shí)對(duì)研跑合
………………………(3.20)
齒間載荷分配系數(shù)
查表13-1-102得：
節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
查文獻(xiàn)[1]圖13-1.16
彈性系數(shù)
由表13-1-105
重合度系數(shù)
端面重合度：
由文獻(xiàn)[1]圖13-1-19查得
小齒輪、大齒輪的單對(duì)齒嚙合系數(shù)
由文獻(xiàn)[1]表13-1-104的判定條件，由于，
取
計(jì)算接觸應(yīng)力
由文獻(xiàn)[1]表13-1-80公式可得
壽命系數(shù)
應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
由文獻(xiàn)[1]表13-1-106公式計(jì)算
潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)
由文獻(xiàn)[1]表13-1-108，靜強(qiáng)度（）
齒面工作硬化系數(shù)
由文獻(xiàn)[1]圖13-1-30
尺寸系數(shù)
由表13-1-109
安全系數(shù)
……………(3.20)
…………… (3.21)
均達(dá)到表13-1-110規(guī)定的較高可靠度是最小安全系數(shù)的要求。齒面接觸強(qiáng)度通過(guò)。
3.5.5 輪齒彎曲強(qiáng)度核算
齒向載荷分度系數(shù)
……………………………………… (3.22)
……………………………………(3.23)
齒向載荷分配系數(shù)
齒形系數(shù)
當(dāng)量齒數(shù)
由文獻(xiàn)[1]圖13-1-38
應(yīng)力修正系數(shù)
由文獻(xiàn)[1]圖13-1-43
重合度系數(shù)
…………………………(3.24)
螺旋角系數(shù)
計(jì)算齒根應(yīng)力
因，用文獻(xiàn)[1]表13-1-111中方法二
……………………………………(3.25)
試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)
見(jiàn)文獻(xiàn)[1]表13-1-11，
壽命系數(shù)
由文獻(xiàn)[1]表13-1-118
………………………………………………………… (3.26)
相對(duì)齒根角敏感系數(shù)
當(dāng)應(yīng)力修正系數(shù)在 的范圍內(nèi)時(shí)靜強(qiáng)度的相對(duì)齒根敏感系數(shù) ,,
相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)
由文獻(xiàn)[1]圖13-1-58，齒根表面微觀不平度10點(diǎn)高度為時(shí)，
1.0
尺寸系數(shù)
由文獻(xiàn)[1]表13-1-119的公式
彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù)
…………………………………(3.27)
均達(dá)到文獻(xiàn)[1]表13-1-110規(guī)定的較高可靠度時(shí)最小安全系數(shù)的要求。輪齒彎曲強(qiáng)度核算通過(guò)。
系數(shù)（直齒輪）
許用齒根應(yīng)力，按下式計(jì)算
輪齒雙向受力：
——復(fù)合齒形系數(shù)，
——齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度的基本值
第四章 海洋探礦絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算
4.1.1滾筒強(qiáng)度常規(guī)計(jì)算（參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）
卷筒材料材料采用。
若忽略卷筒自重力，卷筒在鋼絲繩最大拉力作用下，使卷筒產(chǎn)生壓、彎曲和扭應(yīng)力。其中壓應(yīng)力最大。當(dāng)時(shí)，彎曲和扭應(yīng)力合成應(yīng)力不超過(guò)10%壓應(yīng)力。所以，當(dāng)時(shí)只計(jì)算壓應(yīng)力即可。當(dāng)時(shí)還要考慮彎曲應(yīng)力。
因絞車(chē)卷筒上，故只計(jì)算壓應(yīng)力：
多層纏繞時(shí)，壓應(yīng)力計(jì)算公式如下
………………………………………(4.1)
式中：——卷筒壓應(yīng)力（MPa）
——鋼絲繩最大拉力（N）；
——卷筒壁厚（mm）;
——應(yīng)力減少系數(shù)，一般?。?
——多層纏繞系數(shù)，纏繞層數(shù)大于4時(shí)取；
——繩槽槽距（mm）；
——許用壓應(yīng)力，對(duì)鑄鋼；
，
材料不滿(mǎn)足要求。
由于差別并不大，采取利用加強(qiáng)筋來(lái)提高滾筒強(qiáng)度。
4.1.2滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
通過(guò)3.2絞車(chē)滾筒尺寸可知
卷筒直徑
卷筒儲(chǔ)纜長(zhǎng)度
法蘭高度
與礦用絞車(chē)相比，海洋絞車(chē)卷筒是將卷筒外殼，卷筒轂，主軸同時(shí)焊接為一個(gè)整體，其結(jié)構(gòu)與礦用絞車(chē)卷筒已經(jīng)有了很大的不同，由于特殊的工作方式，卷筒主軸不能為通軸，同時(shí)主軸應(yīng)為空心軸。及其原因是海洋絞車(chē)在提升重物（深海探測(cè)裝置）的情況下，需要通過(guò)臍帶纜傳遞信息和動(dòng)力，因此臍帶纜需從卷筒牽出與母船相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行連接，保證信息和動(dòng)力的正確傳遞。
并且由于海洋探礦絞車(chē)有三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、剎車(chē)。當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，絞車(chē)必須立即停下，但是由于絞車(chē)卷筒旋轉(zhuǎn)的慣性，電動(dòng)機(jī)不能立即完成這類(lèi)命令，因此絞車(chē)需要安裝剎車(chē)裝置，故卷筒部分應(yīng)預(yù)留剎車(chē)裝置安裝空間，并且卷筒應(yīng)加工出剎車(chē)盤(pán)安裝部分，同時(shí)根據(jù)4.1.1所得結(jié)論，我們須在卷筒內(nèi)壁焊接加強(qiáng)肋板。
考慮以上所述問(wèn)題，絞車(chē)滾筒及主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示：
圖4.1 滾筒結(jié)構(gòu)示意圖
4.2 機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1軸承座設(shè)計(jì)
軸承座部分的設(shè)計(jì)要考慮所選取的軸承的參數(shù)，保證軸承安裝的同時(shí)，也要與支架進(jìn)行連接。軸承選型如下：
軸承型號(hào):
基本參數(shù)：
基本額定載荷:
極限轉(zhuǎn)速：脂：；油：；
其他尺寸：
安裝尺寸：
計(jì)算系數(shù):
因此軸承座的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
中心高度：H=260mm
厚度：B=178mm
圖4.2 軸承座
4.2.2左支架設(shè)計(jì)
左支架的設(shè)計(jì)主要根據(jù)齒輪的中心距來(lái)確定電機(jī)的布置。機(jī)架的作用主要是承受卷筒帶來(lái)的負(fù)載，安裝電機(jī)及減速器。
由卷筒法蘭高度確定卷筒主軸離地高度
所以左支架中心孔高度
齒輪中心距
四個(gè)電機(jī)安裝距離中心孔，采用對(duì)稱(chēng)布置。為了方便定位，需在左支架立板上加工出定位用的沉孔。
同時(shí)，考慮到支架的強(qiáng)度，在每個(gè)電機(jī)安裝部分間都布置加強(qiáng)筋。我們選用材料進(jìn)行焊接制作右支架，通過(guò)SolidWorks設(shè)計(jì)出右支架如下圖。
圖4.3 SolidWorks左支架模型圖
4.2.3右支架設(shè)計(jì)
右支架的主要作用是安裝軸承座。承受卷筒的負(fù)載，在起到支撐卷筒的作用同時(shí)，將支架固定在底座上，支架上方的平臺(tái)應(yīng)與軸承座底面相切合。同時(shí)由于承受的負(fù)載十分大，需用采用加強(qiáng)肋板防止直接發(fā)生形變，破壞絞車(chē)的整體結(jié)構(gòu)。同時(shí)，考慮到加工和經(jīng)濟(jì)性要求，我們選用材料進(jìn)行焊接制作，通過(guò)SolidWorks初步設(shè)計(jì)出右支架如下圖。
圖4.4 SolidWorks左支架模型圖
4.2.4主傳動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示，總體尺寸為：3850×2452×1925（L×W×H）
圖4.5 絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
4.3 軸承壽命計(jì)算
滾筒初步設(shè)計(jì)：重量為，滾筒支撐距離為；卷筒法蘭與支撐最小距離為；
1500米的臍帶纜重量為：
絞車(chē)安全工作載荷：
最大靜張力(卷筒載荷)：
纜繩對(duì)滾筒拉力方向按與滾筒重力方向垂直計(jì)算（這樣計(jì)算結(jié)果較安全）
則軸承在兩個(gè)極限狀態(tài)受力情況如下：
（1）纜繩全部放出（第1層），
卷筒重量分到軸承上的徑向力為：
纜繩載荷分到軸承上的最大徑向力為：
軸承所受最大徑向力為:
（2）纜繩全部收回（第10層），
卷筒重量分到軸承上的徑向力為：
纜繩載荷分到軸承上的最大徑向力為：
軸承所受最大徑向力為:
校核軸承工作壽命為：
………(4.2)
（3）軸承靜載荷計(jì)算
靜載荷安全系數(shù)為：
………………………………… (4.3)
軸承滿(mǎn)足要求。
第五章 結(jié)論
海洋探礦絞車(chē)在海洋資源調(diào)查和勘探中起著舉足輕重的作用，它的性能接關(guān)系昂貴的精密測(cè)量?jī)x器的安全。在本次設(shè)計(jì)中解決了海洋絞車(chē)的主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了絞車(chē)結(jié)構(gòu)，提升了絞車(chē)的負(fù)載能力和穩(wěn)定性。并且由于本次采用的起吊纜是臍帶纜，滾筒設(shè)計(jì)與陸用起重機(jī)有很大的不同，主要體現(xiàn)在將主軸直接固定在滾筒上，同時(shí)臍帶纜的固定依靠本身的摩擦力。并且為滿(mǎn)足臍帶纜信號(hào)的傳輸，在不破壞滾筒強(qiáng)度的前提下沒(méi)有采用通軸的形式。同時(shí)也移除了滾筒轂，使?jié)L筒結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，也減輕了整體的重量。但在設(shè)計(jì)中還存在著很多不足和缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、 由于經(jīng)驗(yàn)不足，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和材料的選型上浪費(fèi)了不必要的時(shí)間，本次設(shè)計(jì)著重于理論計(jì)算而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不是很完善。
2、 海洋絞車(chē)主要用于科考船，海上的情況十分復(fù)雜，卷筒的受力有時(shí)很不穩(wěn)定，由于知識(shí)水平有限，本次設(shè)計(jì)過(guò)于理想化，并沒(méi)有針對(duì)環(huán)境給海洋絞車(chē)造成的不穩(wěn)定性進(jìn)行具體分析。
雖然這次畢業(yè)設(shè)計(jì)越顯稚嫩，但我在過(guò)程中收獲非常大。在這次設(shè)計(jì)中我?guī)缀跤玫搅舜髮W(xué)所學(xué)專(zhuān)業(yè)的所有基礎(chǔ)知識(shí)，很多問(wèn)題解決不了，還需要自己查閱很多的課外資料。因此我在鞏固以前知識(shí)的同時(shí)學(xué)到了很多沒(méi)接觸過(guò)的的東西，開(kāi)闊了自己的視野。同時(shí)在和課題組的同學(xué)進(jìn)行交流的過(guò)程中，我也學(xué)到了很多的知識(shí)，彌補(bǔ)了自己所做設(shè)計(jì)的不足之處，也更好的學(xué)會(huì)了與人溝通。并且這次設(shè)計(jì)讓我熟練掌握了SolidWorks的實(shí)體造型，虛擬裝配方面的能力，對(duì)機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程有了新的感悟，使自己的設(shè)計(jì)能力得到了巨大的提高，這是與老師的教導(dǎo)和自己的努力分不開(kāi)的。
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致謝
從畢業(yè)設(shè)計(jì)選題到搜集資料，從傳動(dòng)系統(tǒng)的三維建模和裝配圖的反復(fù)修改到說(shuō)明書(shū)的完成，其中的經(jīng)歷可謂是一波三折，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，心情十分的復(fù)雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己充滿(mǎn)了成就感，但同時(shí)也意識(shí)到了自己的很多不足。
首先，我要感謝我的導(dǎo)師劉厚才老師。他為人熱情隨和，教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心，在指導(dǎo)我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)我們十分的負(fù)責(zé)，讓我們非常的感動(dòng)。從選題、定題、初步設(shè)計(jì)，到工程圖的反復(fù)修改，劉老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我認(rèn)真細(xì)致地指導(dǎo)，在給予我們正確的建議的同時(shí)，鼓勵(lì)我們自己思考解決問(wèn)題。讓我們少走了很多彎路。正是有了老師的無(wú)私幫助與熱忱鼓勵(lì)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以順利完成。
我還要感謝我的班主任蔣玲莉老師以及在大學(xué)四年中給我們授課的所有老師們，是他們讓我學(xué)到了很多很多知識(shí)，讓我打好了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，其實(shí)都和他們的悉心教導(dǎo)有關(guān)。并且讓我看到了世界的精彩廣闊，讓我知道了自己的不足，教會(huì)了我要時(shí)常保持一個(gè)謙卑的心，學(xué)習(xí)永無(wú)止境，永遠(yuǎn)不要沾沾自喜。同時(shí)也讓我學(xué)會(huì)了做人做事的很多道理。
最后感謝四年里陪伴我的同學(xué)、朋友們，因?yàn)樗麄兊呐惆槲覜](méi)有感到孤獨(dú)，我在她們的身上學(xué)習(xí)到了很多優(yōu)秀的品質(zhì)。因?yàn)橛兴麄冏鳛槲业陌駱?，我時(shí)刻保持這積極向上的心態(tài)和不懈努力的斗志，謝謝他們。
附錄A: YTSZ系列起重用變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)
附錄B： 擺線(xiàn)針輪減速器
附錄C: 海洋絞車(chē)主傳動(dòng)系統(tǒng)總裝配圖
附錄D: 小齒輪零件圖
附錄E: 大齒輪零件圖
附錄F: 軸承座零件圖
附錄G: 軸承蓋零件圖
附錄H: 左支架焊接圖
附錄I: 右支架焊接圖
附錄J: 底座焊接圖
附錄K: 卷筒焊接圖
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