多功能潜水器的设计.doc

1、毕业论文（设计）专用稿纸 本科毕业论文（设计）论文题目：多功能潜水器的设计姓名：学号：班级：年级：专业：学院：指导教师：完成时间：毕业设计（论文）专用稿纸版权声明本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。毕业论文（设计）成果归海南大学所有。特此声明作者专业作者学号作者签名： 年 月 日摘 要潜水器是具有作业能力和水下观察的潜水装置，可以作为潜水员水下作业的基地，又称深潜器、可潜器，主要用于执行考察、水下

2、勘探、水下救生、海底开发和打捞等任务。水环境污染日趋严重的形势下，为了解决清理海底垃圾的问题，设计了一种多功能潜水器，可以潜水兼具打捞功能。本文主要设计思路如下：为减小机体的阻力，机体体采用左右双体结构，机体以蓄电池供电，分别驱动直流电动机和马达，马达驱动机体的前进与转向。打捞是电动机通过减速器的减速后，分别通过带传动驱动过渡链轮和打捞传送链，打捞传送链把垃圾从外部运到垃圾储存仓，如果垃圾储存仓装满了后，可以通过人工方式将其倒入机体中。过渡链轮通过链传动驱动锥齿轮的主动轴，动力通过锥齿轮减速器驱动收集装置，从而完成垃圾的打捞。本文主要完成了多功能潜水器的装配图以及重要零件图，对其重要零部件进行

3、了设计计算校核。 关键词 ：多功能潜水器 打捞 设计计算AbstractThe submersible is an active deep diving device with underwater observation and operational capabilities. It is mainly used to perform underwater investigations, seabed exploration, seabed development and salvage, life-saving tasks, and can serve as an underwater

4、operation base for diver activities. Also known as deep submersible, submersible.In order to solve the problem of bottom garbage cleaning, a multifunctional submersible is designed, which can be used for diving and salvage.The main design idea of this paper is: in order to reduce the body resistance

5、, the body adopts a left-right dual body structure, the body is powered by batteries, DC motor and motor are driven by motors, respectively, to drive the forward and steering of the body. Salvage is when the motor slows down through the reducer, and the salvage chain and the transition Sprocket are

6、respectively driven by the drive. The salvage chain transports the garbage from the bottom of the sea to the garbage storage warehouse. If the garbage storage depot is full, it can be manually poured into the barrel. In, The transition Sprocket drives the active shaft of the Bevel gear through the c

7、hain drive, and the power drives the collection device through the Bevel gear reducer to complete the garbage salvage.This paper mainly completes the assembly diagram and the important parts diagram of the multifunctional submersible, and carries on the design calculation and verification of its imp

8、ortant parts.Key: Submersible Fishing Design calculation2目 录摘 要1Abstract2第1章 绪论41.1 选题的背景和意义41.2潜水器的现状及特点分析51.3本文的设计内容及研究意义.6第2章 机体的设计72.1机体的结构设计72.2机体的材料及尺寸设计8第3章 原动件的设计93.1蓄电池的选择93.2电动机的选择103.3马达的选择10第4章 中间部件的设计124.1蜗杆减速器的设计124.1.1参数的选择124.1.2传动装置的总体设计124.1.3 电动机的选择134.1.4 运动参数计算144.1.5 传动零件设计计算15

9、4.1.6 蜗杆及蜗轮的基本尺寸设计184.1.7 蜗轮轴的校核214.1.8 箱体的材料和结构形式244.1.9铸铁箱体的主要结构尺寸和关系244.1.10键等其他相关标准的选择254.2带传动的设计254.3链传动的设计274.4轴的设计284.4.1打捞装置轴的设计28第5章 执行部件的设计295.1驱动装置的设计295.2打捞装置的设计30致 谢32参考文献33第1章 绪论1.1 选题的背景及意义4潜水器又称为深潜器或可潜器，具有一定的水下勘探能力和水下作业能力。其用途广、需求量大，一定程度上可以为水下工作人员提供水下作业基地。目前各类潜水器的主要用途有：水下救援、水下设备的建造与维护

10、、海底勘探、水下打捞等。海洋面积占地球表面积的71%。一些发达的工业国家受到了海洋深部丰富的石油储量、众多聚集锰集群等资源吸引，纷纷参与海洋开发竞争，而深潜技术正是海洋开发的必要手段。除此之外，在进行深海调查、抢救深海沉船，打捞深海沉船，深海潜艇侦察等任务的时候都需要深潜器参与。在进行海洋勘探时，一个由工作船（水面支护船）、深海潜水器和陆基组成的完整系统中，深海潜水器是系统中的关键之一。深海潜水器设计制造难度大，自动化、电气化程度高。所以对于大国之间来说，对海洋资源的利益争夺在一定程度上可以表现为对研发深海探测器的研发力度和重视程度。科研人员潜入深海进行科学研究，未来水下观光艇的设计与生产，各

11、型军用潜艇的设计及制造，深度水质监测，海底通信电缆、石油钻井平台和输油管道的建设或修理，进行这些活动都离不开潜水器。另外，还有许多海底机器人在人类无法承受的深度进行探险活动。美国政府每一年在太空研究方面的投入高达数十亿美元，而在深海研究方面则要少的多。在空中无人机、陆地无人机发展日益迅猛的今天，水下无人机并没有得到很好的发展，而现在对于水下无人机的需求却日益增加。其实深海探险和太空探险之间既存在着许多的相同点，同时也有一些明显的不同。人类探寻深海至少比探寻太空早一倍的时间，而且发展思路也大不相同。但是这些差别正逐渐变小，深海研究者和太空研究者彼此越来越相像。更加重要的，深海探测现在能够对太空探

12、测产生巨大影响。毕业设计（论文）专用纸1.2潜水器的现状及特点分析1.2.1国内外研究现状 1928年，奥蒂斯巴顿设计并制造了第一艘球形深海探测装置。整个装置的主体由钢铁制成。通过与电缆的连接，它可以在海中自由潜行。1930年，巴顿和另一名博物学家威廉彼博通过这个潜水装置下潜到了距离海面下245米的位置。1945年来自瑞士的奥古斯特皮卡德发明了深海潜水器。该潜水器看起来比较像一艘粗笨的深海潜艇，在巴顿的球形深海探测装置的基础上增加了推进和升力装置。皮卡德建造了命名为“迪里亚斯特”号的第二艘潜水器，并对之前的部分设计进行了一些改进之后。1960年，美国海军上尉唐沃尔什和皮卡德的儿子雅科斯乘坐“迪

13、里亚斯特”号下潜到了马里亚纳海沟距海面10916米（35813英尺）的深处。1964年3名研究人员搭乘深潜器“艾尔文”号下潜到了水下4500米（14764英尺）的深度。在40年左右的服役生涯中，“艾尔文”号一共执行了4000多次深潜任务。它找到过美军丢失的氢弹，勘测过海底火山口。另外，它还是第一艘到访过泰坦尼克号沉船的载人潜水器。1968年美国设计制造了重达26吨的6000米潜深的载人潜水器“海涯”号。1985年，法国研发制造了的“鹦鹉螺”号载人潜水器，可载3人，水下作业时间为5小时，其工作水深为6000米，重量为18.5吨。1987年，苏联和芬兰联合研制了“和平1”和“和平2”号两艘6000

14、米载人潜水器。2007年8月2日，两艘和平号载人潜水器联合完成的俄罗斯“北极一2007”海洋科学考察任务，这次考察使这两艘载人潜水器又一次被世人瞩目，并由此正式引发了国际社会在北极的利益之争。1989年，日本建造了重达26吨，潜深为6500米的“深海6500”载人潜水器。2002年，我国开始自主研制蛟龙号载人潜水器。蛟龙号载人潜水器是一艘由我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器。该潜水器于2009年研制成功，并在2012年6月27日成功下潜到7062.68米的海底深度11。1.2.2潜水器的分类（1） 按照控制方式分类：ROVRemotely Operated Vehicle 遥控式潜水器（手操控制）UUVUnmanned Underwater Vehicle 无人无缆潜水器（半自主式或预编程控制） AUVAutonomous Underwater Vehicle 自主式或智能潜水器（全自主式或智能式控制）（2） 按照航行方式分类 海底爬行式；拖曳式；自由航行式（3） 按照结构形式分类 流线式；开架式1.3本文主要设计内容及研究意义本文主要设计内容为传动装置的设计，包含运动参数的就计算、传动零件的设计计算、零件校核传动设计及轴的设计等。此次设计选择了市面上已有的电池、发动机和马