船舶动力装置原理与设计_第4章-01轴系

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1、船舶动力装置原理与设计讲义船舶动力装置原理与设计讲义第第44章章船舶轴系船舶轴系与后传动设备与后传动设备（（11））主讲：周瑞平樊红胡义2010年03月主要内容能动热能工程系•船舶轴系的组成与布置设计•船舶轴系的主要部件•传动轴的结构、静强度计算及压杆稳定性校核•轴系的合理校中•船用摩擦离合器•船用减速齿轮箱•船用联轴器P12345622010年4月27日星期二主推进装置组成能动热能工程系32010年4月27日星期二主推进装置组成能动热能工程系42010年4月27日星期二轴系的任务能动热能工程系•轴系：在推进装置中,从发动机(机组)输出法兰到推进器之间以传动轴为

2、主的一整套设备•轴系的基本任务是：连接主机(机组)与螺旋桨,将主机发出的功率传给螺旋桨,同时又将螺旋桨所产生的推力通过推力轴承传给船体,以实现推进船舶的使命1-舵2-螺旋桨3-尾轴4-尾轴管5-轴封6-中间轴7-中间轴承8-隔舱填料函9-推力轴10-推力轴承11-主机曲轴52010年4月27日星期二轴系的组成能动热能工程系62010年4月27日星期二轴系的组成能动热能工程系1.传动轴：中间轴、推力轴、尾轴或螺旋桨轴2.支承轴承：中间轴承、推力轴承及尾管轴承3.联轴器：固定联接法兰、可拆联轴节、液压联轴节、弹性联轴节、夹壳联轴节、齿形联轴节、膜片联轴节、万向联轴节

3、等4.轴系附件(用于连接传动轴的联轴器；制动器；隔舱填料函、尾管密封；还有中间轴承、推力轴承、尾管轴承的润滑与冷却管路；接地装置；防腐蚀装置等)5.减速齿轮箱#########72010年4月27日星期二#10000吨级江海直达船#######轴系的工作条件能动热能工程系•一般位于水线以下，有一部分伸出船壳，长期浸泡在水中•在运转中产生的负荷和应力十分复杂–螺旋桨在水中旋转的扭应力；–推进中的正倒车产生的拉、压应力；–轴系自重产生的弯曲应力；–轴系安装误差、船体变形、轴系振动以及螺旋桨的水动力等所产生的附加应力82010年4月27日星期二轴系设计的任务能动热能工

4、程系•轴系设计的任务：根据船舶总体设计的要求，确定推进轴系的布置和各部件的尺寸及材料，以保证整个轴系能安全、平稳地完成各种工况下的推进和机动任务。•设计要求：–船舶总体设计的要求及推进轴系的具体特点全面分析–不断反复、调整的过程–必须整体考虑–国内螺旋桨由总体专业设计–主机由厂方提供必要的数据–减速齿轮箱、弹性联轴器等外购，也可成套–轴系零件应尽量选用标准件92010年4月27日星期二轴系设计流程能动热能工程系102010年4月27日星期二轴系种类及设计要点能动热能工程系•轴系应保证在船舶横倾15°、横摇22.5°、纵倾5°、纵摇10°时以及上述几种情况同时发生

5、时能可靠的运行。•轴系一般有单轴系和双轴系•单轴系–对短轴系(如尾机舱型),应注意螺旋桨轴抽出方案(包括抽出所需空间位置)。•一般考虑在船内抽出,船内抽出不可能时，则向船外抽出。•螺旋桨轴如向船内抽出，则需考虑抽出空间，螺旋桨轴可用整锻法兰；向船外抽出时，螺旋桨轴应使用可拆式联轴节。•单轴系要注意轴承间距和校中计算，尤其是尾管前后轴承的负荷分配。•每一根中间轴一般只设一个中间轴承，对极短中间轴可不设中间轴承。–长轴系(如中机舱型)，则应注意轴承间距及回旋振动的计算。112010年4月27日星期二轴系种类及设计要点能动热能工程系•双轴系–轴承间距与轴径比l/d较大

6、时，特别要注意回旋振动；–注意轴线与基线及纵中心线的夹角，从而考虑推进分量和主机的允许倾斜度；–螺旋桨轴大部分在船体外，应注意防腐蚀。122010年4月27日星期二轴系种类及设计要点能动热能工程系•调距桨轴系–由于轴不仅承受螺旋桨的推力，还要承受调距推进杆(如用推进杆调距时)的轴向力，所以轴系各部分尺寸均需考虑该力的作用；–由于调距桨在系泊时能发挥主机全功率,系泊推力大，因此，推力轴承及其他有关轴系部件均需考虑系泊推力的作用；–配油器位置应尽量靠近尾舱(对使用推拉杆调距时),推拉杆最长不应大于20m；–在相同的功率和转速下,调距桨比定距桨重,所以对尾管后轴承的受

7、力应予仔细考虑132010年4月27日星期二轴系种类及设计要点能动热能工程系BASELINE-5-4-3-2-1012345678910111213141516171819202122232425262728142010年4月27日星期二轴系设计要求能动热能工程系•1)有足够的强度和刚度，工作可靠并有较长的使用寿命；•2)有利于制造和安装，在满足工作需要的基础上，力求简化，使制造与安装方便并便于日常的维护保养；•3)传动损失小、合理选择轴承种类、数目及润滑方法；•4)对船体变形的适应性好，力求避免在正常航行状态下因船体变形引起轴承超负荷；•5)保证在规定的运行转

8、速范围内不发生扭转、横向