拼接式船用曲轴可调支架的设计

发布时间：2017-09-18 04:24

  本文关键词：拼接式船用曲轴可调支架的设计

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【摘要】：船用柴油机是现代船只的主要动力装置，曲轴是柴油机的核心零件，占柴油机的三分之一，可以说船用曲轴是整个船只的“心脏”。我国是造船大国，对船用曲轴的需求量非常大。现在国内只能生产八缸以下的船用曲轴来供小型船只使用,十缸以上的大型船用曲轴的研究尚属空白。近几年来，受经济危机的冲击，世界各国的造船行业都受到了影响，各国对小型船用曲轴的需求量越来越少。为了拓宽市场，挽救中国造船业，同时为了我国能够跻身于世界造船强国之林，实现中国造船强国之梦，国内一些船用曲轴公司联合其他有关单位开始着手研究十缸以上的船用曲轴的研究。根据进口的大型船用曲轴模型，我国准备采用拼接的方式来生产大型船用曲轴。为了给曲轴拼接提供工作环境，需要研究出一个工作平台。 工作平台有两部分组成：一部分是检验平台，另一部分是可调支架。检验平台是为放置可调支架提供基准平面的，其精度误差要求不大于0.01mm。可调支架是整个工作平台的研究核心。支架不但要能承载曲轴的重量，还必须具有调节功能来弥补曲轴轴颈由于跳动引起的误差，保证曲轴拼接时所有的主轴颈中心线共线。本文首先对曲轴静置空载的工况下对其进行了有限元分析，了解去曲轴在此工况下的变形及其受力情况，然后简单介绍了工作平台，并对其设计要求进行了简要的分析。 文章的研究重点分为两部分：一部分为可调支架的箱体设计，箱体设计包括箱体材料选择及其疲劳强度的研究方法以及对箱体结构的设计进行了理论分析研究，然后基于UG8.0软件构造理论分析的箱体的模型，对其进行有限元分析并对有限元分析的结果做进一步分析，，有限元分析的结果和设计的方案基本保持一致；另一部分是对可调支架内部的微调装置进行了研究和分析，微调装置的核心零件是蜗轮蜗杆装置和螺旋传动系统，本文对核心零件的选型的研究方法进行了理论分析，并以十缸船用曲轴为例对螺旋传动中的零件选型进行了理论计算，对理论选型出来的螺旋传动零件进行了校核,结果满足现阶段国内设计的标准，本文最后对可调装置的信息反馈装置进行了简要的介绍。本文为拼接式船用曲轴可调支架的研究提供理论支持，为可调支架的研究做了铺垫，随着不断深入的研究，可调支架的设计技术将越来越成熟。
【关键词】：船用曲轴 可调支架 有限元分析 微调
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.121
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 引言10-14
• 1.1 本文研究背景10
• 1.2 研究意义和目的10-11
• 1.3 国内外发展现状11-12
• 1.3.1 国内发展现状11
• 1.3.2 国外发展现状11-12
• 1.4 研究内容12-14
• 第二章 拼接工作平台的设计14-20
• 2.1 拼接式船用曲轴14-16
• 2.2 拼接工作平台的设计16-19
• 2.2.1 检验平台16-17
• 2.2.2 可调支架17-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 可调支架箱体结构的设计20-38
• 3.1 曲轴的有限元分析20-24
• 3.1.1 研究对象的选择20-21
• 3.1.2 自由模态下曲轴的有限元分析21-24
• 3.2 可调支架箱体结构的受力分析24-25
• 3.3 可调支架箱体材料的选择25-27
• 3.3.1 材料疲劳特性的研究25-26
• 3.3.2 箱体材料的等寿命疲劳曲线26-27
• 3.4 可调支架箱体的结构有限元分析27-34
• 3.5 可调支架箱体的疲劳强度有限元分析34-37
• 3.5.1 可调支架箱体疲劳强度的计算34-36
• 3.5.2 可调支架箱体的疲劳强度有限元分析36-37
• 3.6 箱体密封性37
• 3.7 本章小结37-38
• 第四章 微调装置的设计38-51
• 4.1 微调装置的设计38-39
• 4.2 微调装置的原理分析39-42
• 4.2.1 微调系统传递力的计算40-41
• 4.2.2 微调装置的微调精度计算41-42
• 4.3 微调装置核心零件的强度校核42-48
• 4.3.1 蜗轮蜗杆的强度校核42-45
• 4.3.2 螺母丝杠选型方法的研究45-48
• 4.4 信息反馈系统48-50
• 4.4.1 反馈系统的信号获取48-49
• 4.4.2 反馈系统信号的采集49
• 4.4.3 信号的分析和识别49-50
• 4.4.4 信息反馈50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 总结和展望51-53
• 5.1 本文总结51
• 5.2 可调支架的前景展望51-53
• 参考文献53-55
• 附录A 支架箱体 CAD 图纸55-56
• 附录B 丝杠 CAD 图纸56-57
• 致谢57-58
• 攻读研究生期间获得的专利和发表的学术性论文58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 胡昌洋;杨钢锋;黄振峰;毛汉领;;声发射技术及其在检测中的应用[J];计量与测试技术;2008年06期

2 胡振;马哲树;冯国增;;柴油机曲轴模态的三维有限元分析[J];科学技术与工程;2008年02期

本文编号：873379