文档介绍：船舶动力装置
船舶与海洋工程专业
授课人:李德堂
第二章、船舶轴系的组成和设计
基本内容
1、轴系的任务、组成与设计要求
2、轴系的布置设计
3、传动轴的规范计算及强度校核
4、传动轴的结构设计
5、中间轴承与推力轴承
6、尾轴管装置
1、轴系的任务、组成与设计要求
一、轴系的任务
在推进装置中,从发动机(机组)的输出法兰到推
器之间以传动轴为主的一整套设备称为轴系。
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递给螺旋桨,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。
二、轴系的组成具体包括:
1、用来传递主机功率的传动轴(中间轴、推力轴、尾轴或螺旋桨轴)。
2、支承传动轴的轴承(中间轴承、推力轴承及
尾管内的尾轴承)。
3、轴系附体(用于连接传动轴的联轴器;联轴
器外缘上安装的制动器,用于防漏的隔舱密封、尾
管密封;还有给中间轴承、推力轴承、尾管轴承润
滑与冷却的管路等)。
三、轴系的工作条件及设计要求
轴系工作条件十分恶劣,设计时除满足布置上的要求外,尚有以下设计要求:
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速范围内不发生扭转、横向和耦合共
振;
6、避免海水对尾轴的腐蚀,尾管装置具有良好的密封性能;
7、尽可能减小轴的长度和减轻轴的重量。
2、轴系的布置设计
一、轴线的数目、长度、位置及布置
1、轴线的数目
其数目决定于船舶类型、航行性能、生命力、主
机型式及特性、装置在多种工况下的经济性及其工
作可靠性等。
2、轴线长度及位置
主机(机组)位置的决定原则即主机(机组)布
置的原则如下:
1)对称布置;
2)轴线布置尽量与船体龙骨线(基线)平行;
3)主机尽量靠近尾舱壁布置,使轴系长度缩
短;
4)考虑主机左、右、前、底部与上部是否满足
船舶规范,拆装与维修要求以及吊缸的高度。
3、轴线的位置
单轴系的轴线布置常在船舶的中纵剖面上;双轴系的轴线对称布置在船舶两侧;三根轴系的船舶,一根布置在船舶的中纵剖面,其余两根布置在机舱左右的两舷。
当轴线出现倾角a和偏角b时,将使螺旋桨的推力受到损失,其有效推力:
T效=T桨·cosa ·cosb
式中: T桨—螺旋桨的推力;
T效—螺旋桨的有效推力。
为了保证足够的螺旋桨有效推力,必须对倾角
a和偏角b加以控制,一般将倾角控制在0~5°,
偏角控制在0~3°。
轴线的位置由首尾两基准点位置确定,当主机
和螺旋桨的位置确定后,轴线就确定。
(1)主机位置;
(2)螺旋桨的位置。
螺旋桨的布置要求:
1、螺旋桨的叶稍不应超出船中部轮廓之外;
2、位于顶部的螺旋桨叶稍外缘应侵入水中,并与水面有一定深度;
3、叶稍位于底部时,它与尾柱距离不能太小;
4、叶稍与船壳外板得间隙也不能太小,否则易使
船产生振动;
5、浆和舵叶之间要留一定的间隙。