1.1背景和意义

连续船舶工业是为航运交通和海洋开发提供主要的装备的战略性产业，是保障国家安全、确保国家能源战略和海洋权益维护的重要工业基础。我国现代造船业起步较晚，但成长迅速。“十五”期间，在国家的高度重视和大力扶持下，中国造船工业取得了令人瞩目的历史性成就。2005年，我国造船产量达到1212万载重吨，占世界市场份额从2000年的5%提到17%。经过多年来的努力，目前我国油船、散货船和集装箱船三大主流船型开发已经取得突破，产品订单结构向大型化、系列化、批量化发展，主要客户群由中小船东转变为世界著名大船东。我国自主设计的30万吨大型油船已经承接订单25艘，好望角型散货船国际市场占有率超过40%，集装箱形成了几百箱到近万箱级的系列产品。目前，在三大主流船型中，我国散货船市场占有率已经超越韩国，集装箱船已经超越了日本，均已位列世界第二位。2005年我国油船接单也首次超过日本，仅次于韩国。

近几年来，在我国造船规模快速扩大的拉动下，我国船舶配套业进入一个新的上升期。我国船舶配套业和配套市场从产业组织结构、投资结构、生产规模、科技水平、产品结构和质量等许多方面都发生了深刻变化，在技术创新和制度创新方面也取得了一定进步，然而，由于配套业的发展远远赶不上造船业的快速增长，不仅配套业滞后于造船业的状况未得到根本改变，还加重了这一状况。

锚绞机作为船舶配套设备的主要设备之一，对船舶的安全营运有着重要的作用。随着船舶吨位的增加，这些设备也朝大型化方向发展，承受的载荷也越来越大。对于锚绞机的重要零部件的应力分析和研究，是利用现代先进的CAE技术研究新的设计方法，对结构进行优化，在满足功能并且安全的条件下，降低成本，缩短设计周期等，以提高企业的经济效益。（摘自《大型锚绞机关键零部件失效机理》）

1.2国内外发展现状

1.3本文的主要内容

本文主要对80000t散货船上的锚绞机进行设计和应力分析。通过SolidWorks三维软件对锚绞机进行三维实体建模，然后通过有限元软件Ansys对锚绞机的关键部件进行应力分析，通过有限元软件的分析知道部件的应力集中点，然后通过优化对模型进行轻量优化从而达到对锚绞机进行整体优化的。

本文的主要内容：

1.由已知条件载重80000t算出舾装数，通过舾装数选择锚的个数和锚链直径。

2.通过锚和锚链的确定，再加上卷筒已知直径和转速，选择其他标准件。

3.标准件的确定，和各个轴的转矩和转速的确定，从而计算非标准件的尺寸。

4.建立所有零件的三维实体模型，并进行装配。

5.对锚绞机的关键部件进行有限元应力仿真分析，并做出优化。

6.对所做的进行总结并做展望。

 第二章 锚绞机总体设计及标准件的选择和检核

2.1锚绞机的结构和工作原理

锚绞机是船舶的重要航行设备,它的运行情况直接影响到船舶的安全。大多数船舶,在船首处将锚机和绞缆机置于一起,实现一机两用,而在船尾设置单独的绞缆机。锚绞机工作情况复杂,要求能够迅速启动、调速、正反转、准确停车等。起锚机主要由基座、支架、锚链轮、刹车、链轮、变速箱、电控系统（手动起锚机除外）等组成，电动起锚机有电动机，液压起锚机有液压泵站。起锚机的主要技术指标包括锚链直径、起锚公称速度、额定载荷、支持负载、几级变速、电制等。

按驱动机构能源分------手动锚机、蒸汽锚机、电动锚机（直流电动锚机、交流电动锚机）、液压锚机（高压型液压锚机、中压型液压锚机、 低压型液压锚机。