海底電纜接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械產(chǎn)品規(guī)劃與創(chuàng)新課程大作業(yè)班 級(jí)：120222 學(xué) 號(hào)：120207111姓 名：宋濤 任課教師：王洪喜機(jī)械產(chǎn)品規(guī)劃與創(chuàng)新課程大作業(yè)一、論述1、詳細(xì)論述機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一般過(guò)程；（10分）答:產(chǎn)品市場(chǎng)：這是機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的第一步，也是最基礎(chǔ)的一步。如果對(duì)市 場(chǎng)了解非常透徹，知道與自己同類產(chǎn)品的相關(guān)信息，了解市場(chǎng)真正的需 求，這樣才能保證自己的產(chǎn)品深受大眾喜歡，從而擁有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力。 所以，產(chǎn)品市場(chǎng)是機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)最基礎(chǔ)的一步。產(chǎn)品規(guī)劃：產(chǎn)品規(guī)劃決定著產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，一個(gè)完善而乂合理的規(guī)劃 能夠使產(chǎn)品在整個(gè)設(shè)計(jì)加工階段進(jìn)行的非常順暢，從而保證了產(chǎn)品的生 產(chǎn)周期。規(guī)劃時(shí)，要盡可能的詳細(xì)，把握每一個(gè)細(xì)節(jié)

2、，合理劃分時(shí)間間 隔，竟可能讓有些工作并行展開(kāi)。這樣就保證了產(chǎn)品在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中 的順暢性，合理性。產(chǎn)品定義:這一階段就是確定產(chǎn)品的主要性能參數(shù)以及產(chǎn)品的發(fā)展方向, 例如，生產(chǎn)一臺(tái)車床，就得它的主軸的最高轉(zhuǎn)速，加工零件的最大回轉(zhuǎn) 半徑，最大長(zhǎng)度等相關(guān)參數(shù)。所以產(chǎn)品定義要根據(jù)市場(chǎng)以及加工制造條 件等多方面因素合理定義，切勿盲目，一味追求高端。方案設(shè)計(jì)：方案設(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中最關(guān)鍵的一步，也是最困難 的一步，一個(gè)合理的方案，能夠提高整個(gè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。這時(shí)，就 得團(tuán)隊(duì)各個(gè)成員設(shè)計(jì)方案，在逐一優(yōu)化，對(duì)比。還可以利用好多確立方 案的方法。進(jìn)行全面的，完整的方案設(shè)計(jì)。詳細(xì)設(shè)計(jì)與樣機(jī)加工：詳細(xì)設(shè)計(jì)

3、階段，可以利用設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行零件設(shè) 計(jì)，裝配設(shè)計(jì)，人機(jī)交互設(shè)計(jì)，剛度強(qiáng)度校核，樣機(jī)仿真，加工仿真等 等，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面的虛擬化設(shè)計(jì)，再進(jìn)行樣機(jī)加工。對(duì)樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試， 對(duì)不合理的地方進(jìn)行改進(jìn)。-改進(jìn)設(shè)計(jì)：在對(duì)樣機(jī)進(jìn)行必要的改進(jìn)，使其性能更加穩(wěn)定，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力 進(jìn)一步提高。包裝運(yùn)輸:不同的產(chǎn)品包裝運(yùn)輸方式也是不同的，有的產(chǎn)品必須還要設(shè)計(jì)產(chǎn)品與包裝運(yùn)輸?shù)牡鬃嗷ス潭ǖ牧慵?，有的產(chǎn)品還需要在下面設(shè)汁出 讓義車鏟能夠義裝的空間，以便于運(yùn)輸包裝。2、機(jī)電產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的常用創(chuàng)新方法有哪些，并說(shuō)明每種方法的特點(diǎn)。（10分） 答：（1）、頭腦風(fēng)暴法：*記錄所有產(chǎn)生的思想。*產(chǎn)生盡量多的思想，并且描述該思想。*瘋狂

4、的思考。*不允許評(píng)價(jià)思想，只是產(chǎn)生思想。（2）、635方V去：*6個(gè)參與者，每個(gè)參與者3個(gè)想法，5分鐘用來(lái)評(píng)估概念。（3）、功能類比法：*考慮功能的時(shí)候，可以類比別的相似功能的方案。（4）、參考書(shū)、雜志和網(wǎng)絡(luò)：*可以參考大量的資料，利用網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)專利。（5）、專家：*可以直接咨詢相關(guān)技術(shù)方面的專家，但是這樣成本太高。二、方案設(shè)計(jì)題1、設(shè)計(jì)一套用來(lái)測(cè)試重力加速度g的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，據(jù)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，分析影響測(cè)量 精度的相關(guān)因素？估計(jì)所測(cè)量的g值的精度。（40分）要求：（1）分析測(cè)量原理；（2）有結(jié)構(gòu)原理圖，所有圖形需要自己繪制；（3）給出測(cè)量操作步驟；（4）有測(cè)量精度分析；（5）核算加工制作該設(shè)備的成

5、本（盡量詳細(xì)）；（6）用Gantt圖描述該設(shè)備的開(kāi)發(fā)計(jì)劃（7）不需要做實(shí)物測(cè)量重力加速度設(shè)計(jì)方案1.1、測(cè)量原理利用頻率為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量重力加速度。把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直的固定 在鐵架臺(tái)上，在重錘上固定好紙帶。讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的復(fù)寫(xiě)紙的下方，打開(kāi) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的開(kāi)關(guān)，讓重錘帶著紙帶自由落下，就可以得到一條打有點(diǎn)的紙帶，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。根據(jù)加速度有關(guān)公式:紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T(mén)=0.02s山加速度原理可得：任意時(shí)間段內(nèi)的平均速度等于其中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。所以： vt = b/(2T)Vo =血/(2T)I42 - = 2gH 聯(lián)立式可得重力加速度g1. 3、操作步驟1）、選取紙帶，和舷

6、碼固定，并把紙帶放在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器復(fù)寫(xiě)紙的下面。2）、打開(kāi)電源，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開(kāi)紙帶，讓舷碼自由落下。3）、重復(fù)上面兩步多次。4）、選取打點(diǎn)清晰的紙帶按照測(cè)量原理計(jì)算重力加速度。14、測(cè)量精度分析由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦，還有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作不一定完全穩(wěn)定, 測(cè)量的誤差，計(jì)算的誤差最后會(huì)使測(cè)得的值小于理論值。大概范圍是（9. 6-9. 75）m/s2 之間。1.5、裝置成本項(xiàng)LI價(jià)格打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（機(jī)械式）¥42紙帶¥3磁碼¥5鐵架臺(tái)¥20導(dǎo)線¥2學(xué)生電源¥298合計(jì)¥3701.6、設(shè)備開(kāi)發(fā)計(jì)劃Main specif

7、icationsEmbodiment designProcess3D System mode lingDetail designDetail drawingsProcess planprototypingfabricationProcure OEM partsSofhvare designControlling system2、如圖所示，在直徑為60mm、深度為3000m充滿海水的井內(nèi)，有一個(gè)井下工作的儀 器艙，為了給儀器艙供電，用電纜絞車攜帶電纜上接頭下放，與井下儀器艙上部的電纜 下接頭對(duì)接，對(duì)接后可以實(shí)現(xiàn)地面為井下儀器艙供電。（對(duì)接時(shí)可以利用上接頭下放的 慣性力）（40分）要求：（1）設(shè)計(jì)

8、電纜上接頭和電纜下接頭內(nèi)部原理結(jié)構(gòu)，使得對(duì)接后能夠通電并與環(huán)境可靠 絕緣；（2）繪制電纜上、下接頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（二維、三維皆可），圖形清晰，能夠確切反映 設(shè)計(jì)意圖;（3）撰寫(xiě)詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明。（說(shuō)明書(shū)見(jiàn)后）定滑輪絞車鎧裝單芯電纜3000米電纜上接頭海水電纜下接頭儀器艙直徑60mm井下供電對(duì)接系統(tǒng)示意圖大作業(yè)要求：1、原理方案表述清晰，所有圖形都是自己繪制（可以手繪，也可以計(jì)算機(jī)繪制， 二維三維不限）。文字全部自己輸入，可以借鑒網(wǎng)絡(luò)上的信息，但不得從網(wǎng)絡(luò)上粘貼任 何文字和圖片資料；2、在滿足實(shí)現(xiàn)U標(biāo)的前提下，設(shè)計(jì)方案可行性、經(jīng)濟(jì)性要好；3、大作業(yè)需要采用A4紙打印，排版裝訂整齊，不得有錯(cuò)別字；作業(yè)內(nèi)

9、部標(biāo)題用 4號(hào)字，內(nèi)容用小4號(hào)，宋體。封面有學(xué)號(hào)和名字（封面模板）；4、交作業(yè)日期：2015年1月6日早9:00由班長(zhǎng)交到我的辦公室（工2507）。品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄1. 設(shè)計(jì)背景2. 設(shè)計(jì)方案3. 工作原理4. 總結(jié)5. 三維裝配圖6. 爆炸圖井下電纜對(duì)接系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1. 設(shè)計(jì)背景如圖所示，在直徑為60mm、深度為3000m充滿海水的井內(nèi)，有一個(gè)井下工作的儀 器艙，為了給儀器艙供電，用電纜絞車攜帶電纜上接頭下放，與井下儀器艙上部的電纜 下接頭對(duì)接，對(duì)接后可以實(shí)現(xiàn)地面為井下儀器艙供電。（對(duì)接時(shí)可以利用上接頭下放的 慣性力）2. 設(shè)計(jì)方案為了實(shí)現(xiàn)井下電纜的成功對(duì)接，主要解決以下問(wèn)題：1. 保證上

10、下接頭良好的導(dǎo)通，并且有一定的安全保障系數(shù)。2. 要保證連接和斷開(kāi)的方便性。3. 必須保證接頭有一定的密封性，防止接頭外部的海水與接頭內(nèi)部的海水導(dǎo)通，以 造成短路。4. 便于加工，成本低，使用方便。所以，為了解決以上問(wèn)題采取具體方案如下：上下接頭采用錐形設(shè)計(jì)如圖所示，上下錐頭的設(shè)計(jì)是為了更好的對(duì)接，并且上錐頭 在水中減少水的阻力，有利于上錐頭的下落。還有，下錐頭呈喇叭口設(shè)計(jì)，可以更加方 便的進(jìn)行對(duì)接。上錐頭下錐頭在解決密封問(wèn)題時(shí)，特意設(shè)計(jì)上下橡膠套，并且在上密封套上增加三層密封圈，以 阻隔海水，防止短路。如下圖所示上橡膠套下橡膠套山于海水本身就是良好的導(dǎo)體，所以，可以把下錐頭中沒(méi)有排干凈的海水用作上下錐頭之間的導(dǎo)體，來(lái)保證良好的導(dǎo)通。如圖所示海水為了保證上下接頭的穩(wěn)定連接，所以在上下接頭之間增設(shè)強(qiáng)性磁鐵，從而使它們更 加穩(wěn)定的匸作。3. 工作原理把裝好的上接頭通過(guò)電纜連接穩(wěn)定，然后釋放，上接頭在絞車的作用下下降，直到 與下錐頭接觸。排除多余的海水，上下橡膠套通過(guò)