基于UG船舶推进轴系故障模拟平台结构设计（设计说明书+CAD图纸+三维建模）
摘要：近年来，我国船舶制造业虽在全球市场占有重要地位，但高端产能不足，盈利能力较弱。为提升船舶整体技术水平，亟需加强对推进轴系振动噪声等关键技术的研究。本文针对船舶推进轴系存在的低频振动噪声问题，设计了一种船舶推进轴系故障模拟平台。首先，分析了平台的设计需求，确定了平台的功能要求和基础参数。其次，完成了平台总体方案设计，包括各部件模拟原理和三维建模。再次，对关键部件如电机、轴系、轴承等开展计算分析，确定参数和实体设计。该故障模拟平台能有效模拟真实轴系工作环境及多种故障情况，为深入研究振动噪声机理奠定基础。
关键词：船舶推进轴系；试验台；故障模拟平台；三维建模；结构设计
Structural Design of Ship Propulsion Shafting Fault Simulation Platform
Abstract：In recent years, although China's shipbuilding industry occupies an important position in the global market, high-end production capacity is insufficient and profitability is weak. In order to improve the overall technical level of ships, it is urgent to strengthen the research on key technologies such as vibration and noise of propulsion shafting. Aiming at the problem of low frequency vibration and noise in Marine propulsion shafting, a fault simulation platform for Marine propulsion shafting is designed. Firstly, the design requirements of the platform are analyzed, and the functional requirements and basic parameters of the platform are determined. Secondly, the overall design of the platform is completed, including the simulation principle of each component and three-dimensional modeling. Thirdly, the key components such as motor, shafting, bearing, etc. are calculated and analyzed to determine parameters and solid design. The fault simulation platform can effectively simulate the real working environment and various fault conditions of shafting, which lays a foundation for further study of vibration and noise mechanism.
Keyword：ship propulsion shaft system; test bench; failure simulation platform; three-dimensional modeling; structural design
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 船舶推进轴系实验台架的研究现状 1
1.2.2 船舶推进轴系校中的研究现状 2
1.3 设计主要内容 3
第二章 船舶推进轴系故障模拟平台整体方案设计计算 5
2.1设计需求与基础参数 5
2.1.1设计需求 5
2.1.2基础参数 5
2.2 电机计算与选型 6
2.2.1 电机方案选型 6
2.2.2 电机型号选型 7
2.2.3 电机参数计算 7
2.3 轴的计算和校核 8
2.3.1 计算轴的最小直径 8
2.3.2 确定轴的构造尺寸 9
2.3.3 轴的校核 10
2.3.4 轴类的强度校核 11
2.4 轴承的计算和选型 11
2.4.1 轴承的选择 11
2.4.2 轴承座设计 12
2.4.3 轴承的校核 13
2.4.4 轴承预紧 13
2.5.5 轴承润滑 14
第三章 船舶推进轴系故障模拟平台主体结构设计 16
3.1 平台主要零部件设计 16
3.1.1螺旋桨 16
3.1.2轴段 16
3.1.3联轴器 17
3.2支撑结构设计 17
3.2.1 负载轮设计 17
3.2.2 保护罩设计 18
3.3船舶推进轴系故障模拟平台结构设计总体装配 19
第四章 船舶推进轴系故障模拟部件设计 22
4.1 位移偏置故障模拟方案 22
4.2 检测传感器选型及安装设计 22
4.2.1三向加速度传感器选型 22
4.3 传感器安装支架设计 23
第五章 结论 25
致谢 26
参考文献 27
毕业设计附录： 29
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
首先，在全球经贸一体化的趋势下，飞机、船舶等交通工具在国际贸易运输中发挥着关键作用。虽然飞机速度迅猛，但海运仍占据国际贸易货运量九成以上。船舶作为海运的主要工具，其性能与安全性对于国际贸易的顺利进行至关重要。
其次，船舶推进轴系是船舶动力系统的核心部分，在实际运行过程中，推进轴系可能会受到各种因素的影响，如机械磨损、材料疲劳、运行环境恶劣等，导致故障的发生。这些故障不仅会影响船舶的正常运行，还可能引发安全事故，对人员和货物造成损害。
因此，研究船舶推进轴系故障模拟平台结构设计具有重要意义。通过构建模拟平台，可以模拟推进轴系在各种工况下的运行状态和故障模式，为故障诊断、预防和维护提供有力支持。同时，平台还可以用于研究推进轴系的优化设计方法，提高船舶的航行效率和安全性。开展推进轴系故障模拟研究，探索振动噪声产生机理，对提高我国船舶制造业整体技术水平和竞争力意义重大。
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