基于摆线运动规律的全方向水下推进器机构设计与仿真

发布时间：2021-12-10 18:59

　　全方向推进器是通过叶片螺距角在桨叶旋转的过程中周期性的改变,可产生前后、上下、左右不同方向的推力,能够实现全方位运动,具有广阔应用前景,必将在海洋工程领域里得到广泛应用。推进器调距机构设计是本课题的一个重点内容,根据对偏心盘调距基本原理进行分析,确定使用基于摆线运动规律的偏心圆盘连杆调距机构来对推进器桨叶实现控制,实现桨叶螺距角周期变化,桨叶按摆线规律运动设计出整套推进器机构,给出了与之相应的全方向推进器的试验模型,并进行了桨叶位置角度状态分析,对步进电机输出转角与桨叶周期螺距角之间的运动关系和在模拟工作阻力情况下各部件的受力情况进行了详细分析计算,确定机构零件合理的位置尺寸关系。在Pro/ENGINEER环境下对初步设计的推进器机构进行建模、装配及运动学仿真。将模型通过Mechanism/Pro接口程序导入ADAMS中进行优化设计,并在ADAMS中得到了螺距角与电机驱动的运动关系曲线,将分析结果与计算结果相比较,验证了计算方法的正确性。利用Pro/E和ADAMS结合分析的方法可以为机械结构的优化设计提供一条有效路径。本文在研究国内外相关资料和试验基础上,设计并仿真分析一种新型调距机构... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

全方向推进器

构简单、安全可靠、操作方便的优点。但是为了保证潜器多自由度的运动必须配以布置成不同方向的多台槽道推进器，这就无形中增加了潜器的尺度和设备的重量，可以说这是该种推进器最大的弱点是推进效率不算高。图1.2所示为槽道推进器。图1.2槽道推进器2.2形推进器所谓Z形推进装置是根据带动螺旋桨的动力传动轴的机构与字母“Z”相似而得名ls]。主机的动力由水平输人轴经锥齿轮传给直立轴，再通过本体齿轮箱内的锥齿轮回到水平方向来带动螺旋桨轴旋转，这就是动力系统的Z形布置。上述槽道推进器的一些不足之处是可以弥补的。另外，对于一些小

因此直翼推进器可以提供360“范围内任意方向的推力，而且其效率也是较高的。直翼推进器本身机构复杂，且叶片伸出艇体，容易损坏，这些可以说是直翼推进器的弱点。图1.3为直翼推进器。图1.3直翼推进器4.全方向推力推进器近年来，国外正在发展多种全方向推力推进器，并准备在深潜器上应用，全方向推进器是在直翼推进基础上的一种改进。当它的螺距角都保持某一固定值时，就起到普通螺旋桨作用，产生轴向推力。如果它的叶片以直翼推进器形式控制，在桨叶旋转一周的过程中螺距角周期性地改变，则可以发出与旋转轴垂直平面内的某一方向推力ls]。因此这种推进器成为一种全方向推力推进器。目前这种推进器已完成了模型实验，正为工程实践中得到应用而努

【参考文献】：
期刊论文
[1]全回转Z型推进装置在汽车渡船上的应用[J]. 马永平,李大奎,刘晓宇.  佳木斯大学学报(自然科学版). 2007(05)
[2]全方向推进器叶片调距机构设计[J]. 常欣,邹经湘,郭春雨,黄胜.  船海工程. 2007(03)
[3]关于来流对槽道推进器流体动力性能影响的研究[J]. 张潞怡,徐玉如.  海洋工程. 1995(01)
[4]深潜器推进形式的选择[J]. 吴鸿遇,黄胜,张洪雨.  应用科技. 1991(04)
[5]摆线推进器的理论计算方法[J]. 朱典明.  哈尔滨船舶工程学院学报. 1982(01)

博士论文
[1]全方向推进器的设计及其在潜艇上的应用研究[D]. 贡毅敏.哈尔滨工程大学 2006
[2]潜器全方向推进器的研究[D]. 常欣.哈尔滨工程大学 2005

硕士论文
[1]潜器全方向推进器的机构设计及其性能研究[D]. 常欣.哈尔滨工程大学 2003



本文编号：3533211