船舶动力装置概论第十九次.ppt

1,1,2,上次课主要内容,6.1 概述 6.2 联合动力装置推进系统的组成和性能 6.3 船舶电力推进和电磁推进动力装置 6.4 船舶齿轮箱,3,6.5 船舶离合器及液力耦合器 6.6 船用大功率高速联轴器 6.7 船舶轴系与螺旋桨,本次课主要内容,4,船用双锥面摩擦离合器,6.5船舶离合器及液力耦合器,5,6.5船舶离合器及液力耦合器,6.5.1船舶离合器的功能和要求,（1）离合器的主要功能 便于主机在任何时候都能和螺旋桨脱开 带有弹性联轴器的离合器调整临界转速，从而避开临界转速 可以使用非反转主机，用离合器实现倒车及双速传动 微速航行 保护设备，安全离合器,6,常用的离合器有： 摩擦式离合器 三S（自动同步超越离合器）离合器 液力耦合器,6.5船舶离合器及液力耦合器,7,（1）摩擦离合器 多片式摩擦离合器 锥形摩擦离合器,6.5船舶离合器及液力耦合器,8,6.5船舶离合器及液力耦合器,三S（自动同步超越离合器）离合器,9,A-棘爪 B-啮合齿轮 C-中间滑移件 D-螺旋花键轴 E-输入轴 F-输出法兰 G-棘齿,6.5船舶离合器及液力耦合器,10,6.5.2液力耦合器的原理和应用,（1）液力耦合器的原理,由泵轮、涡轮和转动外壳组成。油的流动是耦合器工作、传递功率的关键，泵轮可以看作是离心泵，而把涡轮看作是涡轮机。主动轴带动离心泵工作，使一定压头的油经过管道而冲动涡轮机的叶片使涡轮转动，从而带动从动轴工作。油推动涡轮后回到泵轮进油口循环使用。,6.5船舶离合器及液力耦合器,11,1-飞轮 2-涡轮 3-泵轮 4-导轮 5-变矩器输出轴 6-曲轴 7-导轮固定套,6.5船舶离合器及液力耦合器,12,6.5.2液力耦合器的原理和应用,（2）液力耦合器的特性 扭矩特性,主动轴通过泵轮将机械能（扭矩）转换成为油的动能和压力能。根据动量矩定理，油能量的增加就是动量矩的增加（油在出口动量矩和油在进口动量矩之差），于是主动轴给泵轮油的力矩可表示为油的质量、油的流速和出口进口的平均半径三者的乘积之差。 对于流进涡轮的油来说是释放能量，油的压力能和动能的减少转化成了从动轴输出的功率。同样根据动量矩定理，油给涡轮释放的扭矩可表示为油的质量、油的流速和出口进口的平均半径三者的乘积之差。,13,效率特性 耦合器工作过程中主要有三种损失：油在循环圆内流动时进口的冲击损失；流道的局部阻力和摩擦阻力损失；其次还有轴承、密封和空气阻力损失。输出功率总是小于输入功率，效率小于1.0。 （3）液力耦合器的应用 耦合器以液体介质传递扭矩，具有良好的隔振特性。船用柴油机的输出轴接有液力耦合器已经成为柴油机动力装置的通用布置。液力耦合器使柴油机输出扭矩固有的波动振幅减小，从而提高传动齿轮箱轮齿工作的可靠性。,6.5.2液力耦合器的原理和应用,14,6.6船用大功率高速联轴器,在船舶轴系中常用的刚性联轴器有法兰联轴器、夹壳联轴器和液压联轴器三种。,将两段轴互相联接成整体的设备称为联轴器。 按联轴器的不同结构特点，可分为刚性联轴器，弹性联轴器和万向联轴器。,6.6.1 刚性联轴器,15,液压联轴器,6.6船用大功率高速联轴器,16,6.6.2 弹性联轴器,（1） 弹性联轴器的主要功能,回避和消除轴系的共振 降低波动扭矩值，使齿轮箱运行平稳，改善齿轮箱的工作条件 补偿船体变形及安装误差对齿轮箱和轴系的影响，保证推进系统正常工作,17,6.6.2 弹性联轴器,（2） 橡胶弹性联轴器,18,6.7船舶轴系与螺旋桨,船舶轴系的基本任务是将发动机的功率传给螺旋桨,同时又把螺旋桨的推力通过轴系传给船体,推动船舶运动。轴系是推进装置中的关键部件之一。 轴系位于主机(或齿轮箱)的输出法兰和螺旋桨之间, 一般由传动轴, 轴承及其它附件所组成。,6.7.1船舶轴系的组成和特点,19,6.7.3螺旋桨工作原理、特性和机桨配合,20,6.7.3螺旋桨工作原理、特性和机桨配合,(1)螺旋桨,21,变距桨的工作原理与定距桨相同，一只变距桨相当于无穷多个相同外径不同螺距的定距桨。,(2)变距桨的工作原理和特性,6.7.4 变螺旋桨的原理与基本特性,22,6.7.4 变螺旋桨的原理与基本特性,变距桨的桨叶与桨毂是分开的，工作中可以改变螺距，因此称之为变距桨。,优点： 能改善舰船的操纵性能，有利于实现驾驶自动化，易于遥控，易于倒车。 提高了舰船的机动性 提高了航行的经济性 使主机甚至整个动力装置的结构得到了简化 提高了主机和艉轴的使用寿命 缺点： 结