海底電纜接頭結(jié)構(gòu)設計

1、機械產(chǎn)品規(guī)劃與創(chuàng)新課程大作業(yè)班 級：120222 學 號：120207111姓 名：宋濤 任課教師：王洪喜機械產(chǎn)品規(guī)劃與創(chuàng)新課程大作業(yè)一、論述1、詳細論述機電產(chǎn)品開發(fā)的一般過程；（10分）答:產(chǎn)品市場：這是機電產(chǎn)品開發(fā)的第一步，也是最基礎的一步。如果對市 場了解非常透徹，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，從而擁有足夠的競爭力。 所以，產(chǎn)品市場是機電產(chǎn)品開發(fā)最基礎的一步。產(chǎn)品規(guī)劃：產(chǎn)品規(guī)劃決定著產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，一個完善而乂合理的規(guī)劃 能夠使產(chǎn)品在整個設計加工階段進行的非常順暢，從而保證了產(chǎn)品的生 產(chǎn)周期。規(guī)劃時，要盡可能的詳細，把握每一個細節(jié)

2、，合理劃分時間間 隔，竟可能讓有些工作并行展開。這樣就保證了產(chǎn)品在整個開發(fā)過程中 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，最大長度等相關(guān)參數(shù)。所以產(chǎn)品定義要根據(jù)市場以及加工制造條 件等多方面因素合理定義，切勿盲目，一味追求高端。方案設計：方案設計是整個產(chǎn)品開發(fā)過程中最關(guān)鍵的一步，也是最困難 的一步，一個合理的方案，能夠提高整個產(chǎn)品的市場競爭力。這時，就 得團隊各個成員設計方案，在逐一優(yōu)化，對比。還可以利用好多確立方 案的方法。進行全面的，完整的方案設計。詳細設計與樣機加工：詳細設計

3、階段，可以利用設計軟件，進行零件設 計，裝配設計，人機交互設計，剛度強度校核，樣機仿真，加工仿真等 等，對產(chǎn)品進行全面的虛擬化設計，再進行樣機加工。對樣機進行調(diào)試， 對不合理的地方進行改進。-改進設計：在對樣機進行必要的改進，使其性能更加穩(wěn)定，產(chǎn)品競爭力 進一步提高。包裝運輸:不同的產(chǎn)品包裝運輸方式也是不同的，有的產(chǎn)品必須還要設計產(chǎn)品與包裝運輸?shù)牡鬃嗷ス潭ǖ牧慵?，有的產(chǎn)品還需要在下面設汁出 讓義車鏟能夠義裝的空間，以便于運輸包裝。2、機電產(chǎn)品概念設計的常用創(chuàng)新方法有哪些，并說明每種方法的特點。（10分） 答：（1）、頭腦風暴法：*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。*不允許評價思想，只是產(chǎn)生思想。（2）、635方V去：*6個參與者，每個參與者3個想法，5分鐘用來評估概念。（3）、功能類比法：*考慮功能的時候，可以類比別的相似功能的方案。（4）、參考書、雜志和網(wǎng)絡：*可以參考大量的資料，利用網(wǎng)絡查找相關(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、方案設計題1、設計一套用來測試重力加速度g的實驗設備，據(jù)所設計的結(jié)構(gòu)，分析影響測量 精度的相關(guān)因素？估計所測量的g值的精度。（40分）要求：（1）分析測量原理；（2）有結(jié)構(gòu)原理圖，所有圖形需要自己繪制；（3）給出測量操作步驟；（4）有測量精度分析；（5）核算加工制作該設備的成

5、本（盡量詳細）；（6）用Gantt圖描述該設備的開發(fā)計劃（7）不需要做實物測量重力加速度設計方案1.1、測量原理利用頻率為50Hz的打點計時器來測量重力加速度。把打點計時器豎直的固定 在鐵架臺上，在重錘上固定好紙帶。讓紙帶穿過打點計時器的復寫紙的下方，打開 打點計時器的開關(guān)，讓重錘帶著紙帶自由落下，就可以得到一條打有點的紙帶，再進行數(shù)據(jù)處理。根據(jù)加速度有關(guān)公式:紙帶打點計時器的周期為T=0.02s山加速度原理可得：任意時間段內(nèi)的平均速度等于其中間時刻的瞬時速度。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，并把紙帶放在打點計時器復寫紙的下面。2）、打開電源，使打點計時器工作穩(wěn)定后放開紙帶，讓舷碼自由落下。3）、重復上面兩步多次。4）、選取打點清晰的紙帶按照測量原理計算重力加速度。14、測量精度分析由于紙帶和打點計時器之間的摩擦，還有打點計時器的工作不一定完全穩(wěn)定, 測量的誤差，計算的誤差最后會使測得的值小于理論值。大概范圍是（9. 6-9. 75）m/s2 之間。1.5、裝置成本項LI價格打點計時器（機械式）42紙帶3磁碼5鐵架臺20導線2學生電源298合計3701.6、設備開發(fā)計劃Main specificationsEmbodiment designProcess3D System

7、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 下接頭對接，對接后可以實現(xiàn)地面為井下儀器艙供電。（對接時可以利用上接頭下放的 慣性力）（40分）要求：（1）設計電纜上接頭和電纜下接頭內(nèi)部原理結(jié)構(gòu)，使得對接后能夠通電并與環(huán)境可靠 絕緣；（2）繪制

8、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 設計意圖;（3）撰寫詳細設計說明。（說明書見后）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，也可以計算機繪制， 二維三維不限）。文字全部自己輸入，可以借鑒網(wǎng)絡上的信息，但不得從網(wǎng)絡上粘貼任 何文字和圖片資料；2、在滿足實現(xiàn)U標的前提下，設計方案可行性、經(jīng)濟性要好；3、大作業(yè)需要采用A4紙打印，排版裝訂整齊，不得有錯別字；作業(yè)內(nèi)部標題用 4號字，內(nèi)容用小4號，宋體。封面有學號和名字（封面模板）；4、交作業(yè)日期：

9、2015年1月6日早9:00由班長交到我的辦公室（工2507）。品設計說明書目錄1. 設計背景2. 設計方案3. 工作原理4. 總結(jié)5. 三維裝配圖6. 爆炸圖井下電纜對接系統(tǒng)設計說明書1. 設計背景如圖所示，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 下接頭對接，對接后可以實現(xiàn)地面為井下儀器艙供電。（對接時可以利用上接頭下放的 慣性力）2. 設計方案為了實現(xiàn)井下電纜的成功對接，主要解決以下問題：1. 保證上下接頭良好的導通，并且有一定的安全保障系數(shù)。2. 要保證連接和斷開的方便性。3. 必

10、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，為了解決以上問題采取具體方案如下：上下接頭采用錐形設計如圖所示，上下錐頭的設計是為了更好的對接，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，下錐頭呈喇叭口設計，可以更加方 便的進行對接。上錐頭下錐頭在解決密封問題時，特意設計上下橡膠套，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體，所以，可以把下錐頭中沒有排干凈的海水用作上下海水錐頭之間的導體，來保證良好的導通。如圖所示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強性磁鐵，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，上下橡膠套通過密封