船舶舵杆轴承高度计算式浅探.doc

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1、船舶舵杆轴承高度计算式浅探□南宁船舶检验处阮晓宁卢盛辉摘要：对《钢质内河船舶入级与建造规范》（2002）中舵杆滑动轴承高度计算式进行推导和分析，对船检人员理解和执行规范有一定的参考意义。关键词：船舶舵杆高度船舶规范是船舶检验机构所颁布的各种规范、规则、法规的总称。是船舶构造、性能、系统、装置、设备和材料等涉及安全和质量方面的综合性技术规定，是船舶设计、建造、修理和检验的重要依据。为做好检验工作，把好船舶检验质量关，我们不仅应熟悉船舶规范，更要做到知其所以然。现将学习《钢质内河船舶入级及建造规范》（2002）（以下简称内规）时对其中舵杆滑动轴承高度计算式

2、分析如下。舵杆支撑可以为滑动轴承和滚动轴承，但不论采用何种轴承，顾名思义，其设置轴承的作用在于减小转舵时的摩擦阻力和减少舵杆的磨耗。轴承不承受转舵时所产生的弯矩和扭矩，其主要承受转舵时作用在舵上水压力的反作用力。为分析计算方便，设舵上水压力的反作用力沿滑动轴承套高度h上均匀分布。1舵上水压力pn分析计算根据船舶设计手册，对平板舵而言，当舵叶的展弦比λ约为1左右（λ=h/b,其中h为舵叶高度，b为舵叶宽度），采用蒲福－乔赛尔公式计算，其结果是令人满意的。kg式中：α为舵的转动角度（°）；A为舵面积（m2）；v为船舶最大计算航速，（m/s）。取转舵角度α＝

3、35°，则有：kg将船舶航速转换为Km/h，并经计量单位转换，整理后有：N式中：v为船舶最大计算航速（Km/h）。引入规范计入的计算系数Cn和N，并取规范规定的平板舵Cn＝0.604，则有：N上式即为舵上水压力计算式。2滑动轴承套受力分析R1R2pnfh图1舵杆及滑动轴承套受力情况如图1所示：设下舵承处轴承套水压力反力为R1，上舵承处水压力反力为R2：根据材料力学，图1中R1、R2作用力为：kNkN规范选用舵承计算反力R为：kN显然，对悬挂式平板舵反力计算，上述分析是完全正确的。关于双支点舵舵承计算反力，双支点舵主要有半悬挂舵和设有舵托的双支点舵，办悬

4、挂舵的舵面积有部份分布在下舵承的下部，即使是有舵托的双支点舵，舵面积不一定为矩形形状，舵面积形心至下舵承或上舵承的垂直距离也不一定相等，而且内河船舶采用舵托的双支点舵较少，半悬挂舵略多。为此取舵面积形心至上舵承中点处距离为上舵承与下舵承中点平面间距离的3/4，故双支点舵计算反力为：kN取kN1舵杆滑动轴承套的高度h计算分析滑动轴承套接受通过舵杆传递来的反压力的法向承受面积为S＝Dhcm2根据规范，舵承材料允许压力p按规范规定选取，即：经单位换算得：cm式中：h为滑动轴承套的高度（cm）；D为支承处舵杆直径（cm）；p为舵承材料的允许压力（MPa）；A为

5、舵面积（m2）；v为船舶最大计算航速（km/h）；自航船应不小于10km/h，倒车舵取船舶最大计算航速的0.6倍，非自航船应不小于8km/h；R为舵承计算反压力（kN）；对悬挂舵：kN对双支点舵：kN其中：N为系数，平板舵，流线型舵取N＝1.0；带上下制流板的组合舵取N＝1.2；Cn为系数，平板舵：Cn＝0.604；流线型舵：Cn＝1.069λ≤1；1<λ≤1.4；1.4<λ≤2.0；Cn＝0.9192λ>2.0■