（一）目的及意义

船舶工业作为一项现代化的综合性产业，一方面为航运交通和海洋资源的开发提供配套装备，促进着国家重点产业的发展；另一方面也为国家安全、能源战略和海洋权益维护提供着重要的工业技术基础。

绞纲机简称“绞机”。渔业船舶上用来收绞、抛放、盘置渔具纲绳的主要捕捞机械，其主要用于渔船在起网过程中绞收纲索（曳纲和底纲）。这种机械结构紧凑简单、布局合理、运转平稳、操作简单轻便、工作安全可靠。其对提高捕捞作业的效率、减轻劳动强度、节省劳动力等都具有重要作用。

（二）研究现状

1. 国外绞纲机发展现状

在世界渔业杂志中罗列了由船厂提供的个系列不同的甲板机械制造厂商形式和规格，通过这些数据可以发现，除了荷兰和德国外，绞纲机采用液压驱动占主导优势。部分工程师提出可以采用噪音低、易于安装、安全可靠地电力驱动。但是，由于是在海上作业，极易遇到不良天气，电气元件容易受潮，损坏，而且它的价格并不比液压驱动便宜。所以总的来说多数的渔船还是采用液压驱动。

挪威建造的渔船上大部分是低压系统，采用市场上紧俏的、主要出口的Brattvaag设备。16艘渔船用了这家公司的低压甲板机械，2艘渔船是用Norwinch的低压设备，也有相当数量的渔船是用挪威的Rapp Hydema和Karmoy winch高压设备。低压系统的优点是简单、容易安装和修理，不需要特殊维护，而高压系统的优点则是管道直径小，元件尺寸小， 有可能匹配动力滑车和其他专用高压设备。在法国，Bopp高压设备依然占领着国内市场。

2. 国内绞纲机发展现状

我国渔船上的液压驱动捕捞机械发展的起点是低压系统， 到目前为止已有20多年的历史。70年代到80年代，低压传动绞纲机在全国大中型渔船上占有统治地位，机械绞纲机逐步被取代。随着科技进步，低压绞纲机也同样会被中高压取代，因为中高压比低压有很多优点。近几年，由于我国基础工业的发展，液压元件的质量也越来越过关，这就为液压系统的发展提供了有利条件，促进了渔船绞纲机由低压向中高压的大力发展，尤其是我国南方如宁波、温州等地发展尤为迅速，基本上到了普及的程度。但中高压绞纲机在我国北方地区（包括上海）的发展仍十分缓慢，低压绞纲机仍占有主导地位，就我们烟台地区而言，除了几艘进口的渔船和几条围网船外，大、中型渔船全部使用低压绞纲机。据我们了解，大连、烟台、青岛等渔轮厂都不同程度地对中高压绞纲机进行了探讨研究，但由于种种原因而搁浅。

3.绞纲机发展趋势

我国的现代造船业总的来说起步较晚，但发展的势头强劲，随之也暴露出了发展过热和竞争无序的现象。据不完全统计，由本国自主生产的船用设备的装船率，日本高达95%，韩国高达85%，而我国却仅有46%，高新技术船型则远远低于平均水平，而船用设备成本是船舶总成本的主要组成部分，约占船价的50%。

我国的船舶配套生产能力远远落后于造船能力，这严重的阻碍着我国船舶工业的发展，我国船舶工业要想实现可持续发展，就必需尽快的提高船舶配套能力，因此解决我国船舶配套业目前所存在的问题就显得至关重要，我国船舶配套业的问题主要表现在以下几方面：

第一，我国的船用设备总体技术方面比较落后，船用设备企业科研能力相对薄弱，这是船舶配套业不能跟随船舶工业发展的重要原因。

第二，我国的船舶配套设备与我国的造船能力相比，配套设备的生产能力完全不能适应我国造船业的需求，多数船厂的生产体系不够完备，而且我国在高端设备和核心技术发面与国际先进水平的差距十分大。

（一）主要研究内容

本课题研究的目标是利用设计绞纲机液压系统。参考原有的绞钢机。在结构参数、传动方案以及材料选择上进行改进。使它能够满足现代化渔船的大功率、大拉力和绞速高的要求。

该设计将要完成的工作有如下几点：

（1）绞纲机液压系统结构及工作原理的研究。

（2）绞纲机液压系统传动计算和设计。

（3）绞纲机液压系统结构参数设计和各部分材料的选择。

（4）绞纲机液压系统主要零部件的设计和计算。

（5）船用绞纲机液压系统设计零件图、装配图的。

（二）主要解决的问题

（1）掌握绞纲机液压系统的工作原理。

（2）计算绞纲机液压系统的传动比。

（3）设计绞纲机液压系统的液压系统。

（4）根据具体设计要求依照机械设计手册对液压式绞钢机结构中主要的零部件参数进行独立设计和计算。

（5）各传动轴的设计计算以及轴承的选择计算。

（6）外壳体的设计。

（7）液压立式绞纲机液压系统设计的图纸设计。

（三）研究方法

在此次设计中，主要要完成的是轴、轴承的选择和减速器的设计。在轴的设计中，要对轴的强度和刚度进行校核。在减速器设计中，要选择合适的传动方案，然后再设计各个传动零件，并对蜗轮蜗杆和轴分别进行刚度和强度的校核。在设计轴的尺寸时，轴承也要随之可以确定下来，包括轴承寿命等的验算。

（四）技术路线

本次设计就是对原来的绞纲机液压系统进行液压传动的改进，这里主要是对传动机构进行改进，对于绞纲机本身的一些绞盘、轮毂、箱体等略作形状体积上的改动。

由于绞纲机的性能的好坏直接关系到捕捞效率，所以在本次设计中，更多地围绕绞纲的工作效率，来制定传动、减速的方案。

由于渔船是在海上航行的，而海上的工作环境和多变的天气决定绞纲机需要很好的性能，所以在本次设计中还对传动轴、齿轮等关键部位进行受力分析和校核。

（五）论文框架

摘  要

Abstract

第1章 绪 论

1.1 课题研究背景及目的意义

1.1.1 课题研究目的及意义

1.1.2 绞纲机类型和基本参数

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外绞纲机发展现状

1.2.2 国内绞纲机发展现状

1.2.1 国内绞纲机主要机型

1.2.4 绞纲机展望

第2章 绞纲机概述

2.1 绞纲机传动概述

2.1.1 对绞纲机要求

2.1.2 液压绞纲机优点

2.1.3 绞纲机压力级

2.2 绞纲机液压回路设计

2.3 绞纲机传动形式

2.4 绞纲机拉力

2.4.1 绞纲机负荷压力级

2.4.2 绞纲机拉力的确定

2.4.3 绞纲机速度

2.5 绞纲机滚筒的布置

2.5.1 串联式

2.5.2 分列式

2.6 绞纲机液压油的选择

第3章 绞纲机传动系统设计

3.1 绞纲机总体设计

3.2 绞纲机齿轮速比

3.2.1 从拉力方面考虑卷简的输入扭矩

3.2.2 从速度方面考虑卷简的输入扭矩

3.3 传动比的选择以及各轴的参数计算

3.3.1 各轴转速

3.3.2 各轴输入功率

3.3.3 各轴输出功率

3.3.4 各轴输入转矩

3.4 轴的设计计算

3.4.1 输入轴参数确定设计

3.4.2 轴的校核计算

第4章 绞纲机液压控制设计

4.1 绞纲机液压控制系统

4.2 液压阀的选择

4.2.1 分流阀机构

4.2.2 溢流阀

4.2.3 换向阀的选择

4.2.4 主阀机构

4.2.5 安全阀机构

4.3 油泵和液压马达的确定

4.3.1 液压马达的确定

4.3.2 液压泵的确定

参考文献

第3-4周：收集资料、撰写任务书及开题报告；

第5-6周：完成总体方案设计；

第7周：完成对绞纲机液压系统分步分析；

第8周：完成安装装置各部分零件的结构尺寸计算；

第9-10周：完成绞纲机液压系统安装装置的设计；

第11-12周：完成执行机构的强度校核；

第13-14周：绘制装置总体装配图和部分零件图；

第15周：整理文档、图纸，校对设计内容，上交毕业设计准备毕业设计答辩。

[1] 李 君，张建武，冯金芝. JJL系列立式绞纲机液压系统设计的改进，2000，(3):1-3.

[2] 叶燮明. JJL系列立式绞纲机液压系统设计的改进[J]. 渔业现代化, 1997, (05)

[3] 张春锦. 中高压液压绞纲机液压系统设计齿轮速比的选择[J]. 中国水产, 1996, (05)

[4] 李旺祥. 700—900KW双船底拖网渔船绞纲机液压系统设计液压系统分析 [J]. 渔业现代化, 1994, (06)

[5] 周华. 70kN液压绞纲机液压系统设计主轴的可靠性设计[J]. 上海水产大学学报, 1998, (03)

[6] 徐正轨. 绞纲机液压系统设计的对绞测试法[J]. 渔业现代化, 1987, (01)

[7] 杨永禄. 电磁离合器在中小型拖网渔船绞纲机液压系统设计上的应用[J]. 水产科学, 1989, (04)

[8] 陈水堂. 渔船甲板机械的发展趋势——液压绞纲机液压系统设计驱动仍占绝对优势[J]. 渔业现代化, 1989, (03)

[9] 候在柱. 浅谈中高压液压传动捕捞机械在我国的发展[J]. 渔业机械仪器, 1994, (02).

[10] 王丽芳. 中高压液压绞纲机液压系统设计齿轮速比的选择1998,(3).

[11] 陈军. 渔船绞钢机标准探讨[J]. 渔业现代化, 1996, (05)

[12] 刘其哲, 李劫夫. 一种简易淡水捕鱼绞纲机液压系统设计[J]. 科学养鱼, 1986, (02)

[13] 周雄. 大中型艉拖网渔船绞纲机液压系统设计的设计探讨(下)[J]. 渔业现代化, 1993, (06)

[14] 陆玉，何在洲，佟延伟，等主编.机械设计课程设计（第3版）.北京：机械工业出版社.1999

[15] 濮良贵，纪名刚，等主编.机械设计(第7版).北京：高等教育出版社.2001

[16] 龚桂义，潘沛霖，陈秀，严国良，等主编.机械设计课程设计图册(第3版).北京：高等教育出版社.2001

[17] 邓召义，姚振甫，等主编.实用电子机械设计技术手册(机械部分).北京：电子工业出版社.1996

[18] 李香敏主编.AutoCAD2000机械设计与绘图.成都：电子科技大学出版社.1999

[19] 齐舒创作室.AutoCAD2000机械设计指南.北京：清华大学出版社.2000

[20] 董林福 赵艳春 主编.液压与气压传动.北京:化工工业出版社.2006

[21] S. C. Wu and E. J. Haug, Geometric Nonlinear Substructuring for Dynamics of Flexible Mechanical Systems, International Journal of Numerical Methods

in Engineering, 26 (1988) 2211-2226.

[22] A. A. Shabana, Flexible Multibody Dynamics: Review of Past and Recent Developments, MultibodySystem Dynamics, 1 (1997) 189-222.

[23] E. Imanishi, H. Zui, Y. Inoue and T. Fujikawa, Simulation Technique of Flexible Linkage Mechanism and Its Application to Level Luffing Control System for Cranes, Proceedings of Advanced Mechatronics, (1989) 365-371.

[24] E. Imanishi, T. Nanjo, E. Hirooka and Y. Inoue, Dynamic Simulation of Flexible Multibody System with Hydraulic Drive System, Proceedings of ACMD2004, 100011, (2004).