【正文】 再次由衷的感謝所有幫助過(guò)我的人，感謝你們對(duì)我無(wú)私的幫助和認(rèn)真的教誨。此次畢設(shè)收獲頗豐，將大學(xué)四年所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，很好的為今后的工作打下了基礎(chǔ)。當(dāng)有知識(shí)沒(méi)有掌握時(shí)，就要花更多的時(shí)間更多的精力去學(xué)習(xí)、去查閱相關(guān)資料、去詢(xún)問(wèn)他人。在這將近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多的困難和障礙，深刻地了解到自己在大學(xué)的四年中荒廢了很多美好的學(xué)習(xí)時(shí)光，許多應(yīng)了然于胸的知識(shí)都沒(méi)有掌握。本論文完成了對(duì)海底管道水平鋪設(shè)系統(tǒng)樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為海底管道鋪設(shè)系統(tǒng)的深入研究奠定了基礎(chǔ)，但進(jìn)一步的工作還有待于深入研究。本次海底管道水平鋪設(shè)系統(tǒng)樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了直線型布局，實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道的校直與鋪設(shè)，布局與機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)與修理，工作穩(wěn)定可靠，建造成本較低。（3）依據(jù)設(shè)計(jì)的需求，選擇了合適的液壓缸。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行了以下4方面的工作：（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，論文對(duì)海底管道水平鋪設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樣機(jī)進(jìn)行了總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括：彎管器、校直器的選型，張緊器設(shè)計(jì)、止動(dòng)器和卷筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。并利用CAD進(jìn)行了了總裝圖、部裝圖、和零件圖的繪制。本章主要進(jìn)行了止動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)液壓缸、和張緊器的主張緊液壓缸，計(jì)算與校核，依據(jù)液壓缸行程，工作額定壓力，所需推力進(jìn)行了液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的計(jì)算和校核。 故確定活塞寬度B=D= 56mm.（2）活塞桿直徑校核 活塞桿受壓應(yīng)力 式中：d為活塞桿直徑； F為活塞桿受力，F(xiàn)=90KN； 為活塞桿許用應(yīng)力, =。根據(jù)要求，取為100kN，P為16Mpa并代入公式(71)得：D=；又依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（GB234880)，取D=125mm（1）活塞桿的直徑可以根據(jù)速比來(lái)確定，依據(jù)公式 式中：d為活塞桿直徑； D為液壓缸內(nèi)徑； 為速度比。 為總效率，一般取=～。選擇其行程為200mm。依據(jù)止動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)三寸軟管的安全夾持。 液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比工作壓力p/MPa≤10~20≥20速度比φ；22 由于工作壓力P=16MPa，故選取速度比為=；將數(shù)據(jù)帶入式（72），求得：d=，d=45mm。 液壓缸內(nèi)徑系列液壓缸內(nèi)徑系（GB/23481993）/mm8，10，12，16，20，25，32，40，50，63，80，（90）100，（110），125，（140），160，（180），200，（220），250，（280），320，（360），400，（450），500 （1）活塞桿的直徑可以根據(jù)速比來(lái)確定，公式如下： （72） 式中：d為活塞桿直徑；D為液壓缸內(nèi)徑；為速度比。 P為液壓缸的供油的總壓力，一般為系統(tǒng)壓力。 活塞行程系列活塞行程系列（GB/T 23491980）/mm第一系列25,50,80,125,160,200,250,320,400,500,630,800,1000,1250,1600,2000,2500,3200，4000第二系列40,63,90,110，140，180,220,280,360,280,360,450,550,700,900,1100,1400,1800,2200,2800,3600第三系列240,260,300,340,380,420,480,530,600,650,750,850,950,1050,1200,1300,1500,1700,1900,2100,2400,2600,3000,3400,3800根據(jù)液壓缸的供油壓力和負(fù)載，缸筒內(nèi)徑D可按下列公式初步計(jì)算： (71)第7章 液壓缸的選用與校核 式中：為液壓缸的實(shí)際推力，需考慮液壓缸的效率， , 為負(fù)載率，一般取=～。最高允許壓力Pmax：也是動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)壓力，是液壓缸在瞬間所能承受的極限壓力。根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選用單活塞桿雙作用式液壓缸，安裝形式采用兩端鉸接剛性導(dǎo)向，外桿端為雙耳環(huán)。本章主要進(jìn)行了：（1）止動(dòng)器簡(jiǎn)介；（2）擠壓板的設(shè)計(jì)與材料的選擇；（3）止動(dòng)器的原理分析；（4）止動(dòng)器受力分析（5）液壓缸所提供最小夾緊力的計(jì)算，是液壓缸的選取的主要依據(jù)；39第7章 液壓缸的選用與校核第7章 液壓缸的選用與校核在軟管鋪設(shè)系統(tǒng)中，各部分均由液壓缸驅(qū)動(dòng)，所使用的液壓缸主要包括：、止動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)液壓缸、校直器中履帶系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)液壓缸以及張緊器的張緊液壓缸。由上試可知，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)三寸軟管的安全夾持。 (62)NT/2。當(dāng)加緊液壓缸驅(qū)動(dòng)擠壓筒夾緊管道時(shí)后，管道與擠壓筒不再有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)依據(jù)管道受力平衡，即:F=T=10T。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，鋪設(shè)管道的鋪設(shè)深度為150~250m。擠壓板是止動(dòng)器的主要夾持機(jī)構(gòu)，起到對(duì)管道的夾持作用，其結(jié)構(gòu)尺寸依據(jù)軟管外徑所設(shè)計(jì)，該擠壓板材料為45號(hào)鋼。鋪設(shè)深度為150~250m，管道尺寸較小，質(zhì)量較輕，所以其止動(dòng)主要是依靠擠壓板所提供的摩擦力實(shí)現(xiàn)的。 止動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算止動(dòng)器的設(shè)計(jì)使整個(gè)鋪設(shè)系統(tǒng)的核心部分之一，在鋪設(shè)過(guò)程中遭遇惡略氣候需中途棄管，或在鋪設(shè)作業(yè)完成時(shí)，張緊器停止工作，由止動(dòng)器夾持管道，其結(jié)構(gòu)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)訂功能、加持是否可靠，都將直接影響到鋪設(shè)作業(yè)是否能夠順利完成。一般用在水平鋪管系統(tǒng)中，止動(dòng)器必須有一定的夾持力，通常由加緊液壓缸為其提供動(dòng)力。張緊器是鋪管鋪設(shè)的關(guān)鍵設(shè)備, 張緊力的大小對(duì)管線鋪設(shè)深度有直接影響, 張緊器張緊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管線恒張力控制。：、底座、安裝臺(tái)的安裝箱體、底座、安裝臺(tái)的安裝順序?yàn)椋含F(xiàn)將箱體安裝在底座上，同時(shí)將安裝臺(tái)焊接在鋪管船的甲板上，讓偶江漢接了箱體的底座安放在安裝臺(tái)上，注意安裝時(shí)應(yīng)緊靠安裝臺(tái)擋板，然后用M42螺栓螺母將底座固定臺(tái)固定到安裝固定臺(tái)上，然后用M42螺栓螺母固定安裝臺(tái)和底座。底座主要的作用是支撐整個(gè)張緊器，固定整個(gè)張緊器，同時(shí)方便運(yùn)輸和安裝。根據(jù)需要承重支柱的材料采用船用結(jié)構(gòu)鋼，頂部駕的材料為H型鋼；H300300，各板件材料為HT200，顯示窗的材料為聚苯乙烯。(2)箱體內(nèi)部放入液壓控制系統(tǒng)，電機(jī)控制系統(tǒng)，測(cè)量顯示器和操作系統(tǒng)。機(jī)械效率：≥90%；質(zhì)量：195kg。（1）轉(zhuǎn)速的確定 （57）式中=履帶的線速度將=10/min；R=：N=（2）負(fù)載轉(zhuǎn)矩 （58）式中—摩擦系數(shù)； —正壓力； L—力臂； —系統(tǒng)的傳動(dòng)效率；在這里取=,；=150000N；L=；=，可得 (3)運(yùn)轉(zhuǎn)功率由于轉(zhuǎn)速小于500r/min，屬于低速液壓馬達(dá)，因此選用徑向柱塞式液壓馬達(dá)，其特點(diǎn)是：排量大，體積大，轉(zhuǎn)速低，可以直接與工作機(jī)構(gòu)連接，不需要減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。以下為鏈傳動(dòng)中鏈輪相關(guān)尺寸計(jì)算：由已選定的鏈節(jié)可知：節(jié)距 P=76mm，銷(xiāo)軸直徑=23mm；鏈輪齒數(shù) Z=25齒頂圓直徑 ，取整后；分度圓直徑 ，取整為600mm；分度圓弧齒高 ha==；齒根圓直徑 齒溝角 齒溝圓弧半徑 ,；取鏈節(jié)內(nèi)寬 ； 齒寬 齒側(cè)倒角 ，齒側(cè)半徑 =76，鏈輪材料為50Mn，中頻淬火，低溫回火，使其硬度達(dá)到HRC55~58。傳遞載荷大、中心距小而傳動(dòng)比大時(shí)，宜采用小節(jié)距多排鏈；中心距大、傳動(dòng)比小時(shí)選用大節(jié)距單排鏈經(jīng)濟(jì)性好。這是因?yàn)槊哭D(zhuǎn)兩圈，鏈輪上所有的齒都會(huì)與鏈條嚙合一次，可延長(zhǎng)使用壽命。當(dāng)小鏈輪齒數(shù)過(guò)少時(shí)，會(huì)使傳動(dòng)的不均勻性趨于嚴(yán)重，動(dòng)載荷加大；同時(shí)鏈條鉸鏈的磨損并增大功率損耗。故一般限制鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i6，一般推薦i=2~，允許I可達(dá)8~10。基于上述考慮推薦中心距a0=（30~50）p，但應(yīng)保證鏈條在小鏈輪上的包角不小于120176。2鏈輪參數(shù)的計(jì)算鏈傳動(dòng)的主要選擇依據(jù)： （1）中心距a大則鏈條長(zhǎng)，吸震好且磨損慢，壽命較長(zhǎng)但中心距過(guò)大則會(huì)使鏈條松邊垂度過(guò)大，引起震顫。材料的選擇從鏈輪運(yùn)行的失效形式來(lái)看，很少見(jiàn)到齒的折斷和齒面的點(diǎn)蝕破壞和膠和破壞，齒輪較常出現(xiàn)的失效形式是磨損。將S和A代入下式L=2A+2S可得校直器V型板總長(zhǎng)度為：L=2A+2S=取整得L=250mm。A點(diǎn)為一寸軟管與履帶板的接觸點(diǎn)，B點(diǎn)為三寸軟管與履帶板的接觸點(diǎn)，Sˊ為履帶板中心與一寸軟管接觸點(diǎn)的距離，S＂履帶板中心與一寸軟管接觸點(diǎn)的距離。依據(jù)以上要求，v型板總長(zhǎng)度在達(dá)到設(shè)計(jì)要求的條件下盡量取小的值，這樣可以減輕校直器的總體質(zhì)量，節(jié)省材料。根距整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，履帶板組成的履帶系統(tǒng)可以適用的管徑范圍為1~3英寸（~131mm），我們將根據(jù)管道的外徑尺寸來(lái)對(duì)履帶板進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸的確定。由上式可知，通過(guò)減小角，可增大反作用力N的值。履帶板兩端受到支撐輪向上的支撐力F,履帶板v型斜面與管道接觸點(diǎn)受到管道反作用力N，下圖為履帶板的受力分析簡(jiǎn)圖： 張緊器履帶板受力分析圖管道的反作用力N可分解為水平方向力H和垂直方向的力V： （51） （52） 支撐輪對(duì)履帶板向上的支撐力F與管道對(duì)V型板反作用力N在垂直方向的分力V是相平衡的，即 （53）在張緊器支撐輪對(duì)V型板向上的支撐力F作用下，為調(diào)節(jié)張緊器的恒張力，只能通過(guò)調(diào)節(jié)反向作用力N,而力N與力F的關(guān)系為： (54) 由上試可知，越小，N越大，張緊器的張緊力也就越大，但是受V型板結(jié)構(gòu)和所適用的管道外徑尺寸限制，只能在一定適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)選擇。在履帶中心架右邊有一個(gè)鏈輪，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)鏈輪實(shí)現(xiàn)履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)管道的水平移動(dòng)。在履帶中心架的下方由9個(gè)液壓缸向下推動(dòng)張緊輪3從而張緊履帶，在履帶中心架的左邊有兩個(gè)液壓缸向下推動(dòng)左邊張緊輪1張緊履帶，這11個(gè)液壓缸共同作用履帶實(shí)現(xiàn)履帶的張緊。1—張緊輪1 2—張緊輪2 3—張緊輪3 履帶結(jié)構(gòu)履帶機(jī)構(gòu)由若干鏈節(jié)組成，鏈節(jié)之間用緊鎖銷(xiāo)軸和銷(xiāo)套鏈接。履帶對(duì)管道壓力較小，工作室也較為穩(wěn)定，履帶是張緊器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，但其工作條件較差，受力復(fù)雜，容易產(chǎn)生磨損。因?yàn)榇舜萎厴I(yè)設(shè)計(jì)需要提供15T的張緊力，在鋪管的過(guò)程中要考慮較大海浪影響，要求加夾緊系統(tǒng)穩(wěn)定、驅(qū)動(dòng)系