船舶轴系的组成ppt课件

1、传动轴系的组成、作用和任务条件传动轴系的组成、作用和任务条件: 从曲轴动力输出端法兰到螺旋桨间的轴及其轴从曲轴动力输出端法兰到螺旋桨间的轴及其轴承统称为传动轴系，简称轴系。承统称为传动轴系，简称轴系。轴系的组成：轴系的组成：传动轴传动轴包括推力轴包括推力轴(有的柴油机把推力轴和曲轴有的柴油机把推力轴和曲轴造为一体造为一体)、中间轴和尾轴、中间轴和尾轴轴承轴承推力轴承推力轴承(有的柴油机推力轴承设在柴油机有的柴油机推力轴承设在柴油机机座内机座内)、中间轴承和尾轴承、中间轴承和尾轴承传送设备传送设备主要有联轴器、减速器、离合器等主要有联轴器、减速器、离合器等轴系附件轴系附件主要是光滑、冷却、密封设

2、备等主要是光滑、冷却、密封设备等传动轴系的组成、作用和任务条件传动轴系的组成、作用和任务条件:轴系的组成：轴系的组成：传动轴系的组成、作用和任务条件传动轴系的组成、作用和任务条件:轴系的作用：轴系的作用：轴系的作用是把柴油机曲轴的动力矩传给螺旋桨，轴系的作用是把柴油机曲轴的动力矩传给螺旋桨，以抑制螺旋桨在水中转动的阻力矩，同时又把螺旋以抑制螺旋桨在水中转动的阻力矩，同时又把螺旋桨产生的推力传给推力轴承，以抑制船舶航行中的桨产生的推力传给推力轴承，以抑制船舶航行中的阻力。阻力。传动轴系的组成、作用和任务条件传动轴系的组成、作用和任务条件:轴系的作用：轴系的作用：轴系所传送的扭矩可从它传送的功率和

3、轴的转速轴系所传送的扭矩可从它传送的功率和轴的转速算出。轴上传送的主机扭矩算出。轴上传送的主机扭矩MK为为Pe主机额定功率主机额定功率(kW)ne轴的额定转速轴的额定转速(r/min)i齿轮箱的传动比齿轮箱的传动比传动效率传动效率e3eK1055. 9niPM传动轴系的组成、作用和任务条件传动轴系的组成、作用和任务条件:轴系的作用：轴系的作用：轴系所传送的推力轴系所传送的推力-可以根据螺旋桨所吸收的功率、可以根据螺旋桨所吸收的功率、螺旋桨的效率和船舶航速算出，轴系所传送的推力螺旋桨的效率和船舶航速算出，轴系所传送的推力T为为T螺旋桨最大推力螺旋桨最大推力(N)Ppmax螺旋桨吸收的最大功率螺旋

4、桨吸收的最大功率(kW)Vs船舶的航速船舶的航速(kn)p螺旋桨的效率，推螺旋桨的效率，推(拖拖)船船:0.30.6，商，商船船:0.60.78，快艇与小艇，快艇与小艇:0.450.70pmaxps1945.2PTV传动轴系的组成、作用和任务条件传动轴系的组成、作用和任务条件:轴系的任务条件：轴系的任务条件：轴系接受的扭矩在轴系中产生扭应力轴系接受的扭矩在轴系中产生扭应力推力将会产生压应力推力将会产生压应力轴系和螺旋桨本身的分量以及其他附件的作用，轴系和螺旋桨本身的分量以及其他附件的作用，使轴系产生弯曲应力使轴系产生弯曲应力安装误差、船体变形、轴系的改动振动、横向振安装误差、船体变形、轴系的改

5、动振动、横向振动、纵向振动以及螺旋桨的不均匀水动力作用等产动、纵向振动以及螺旋桨的不均匀水动力作用等产生附加应力生附加应力风浪天，螺旋桨上下运动的惯性力，使尾轴产生风浪天，螺旋桨上下运动的惯性力，使尾轴产生额外的周期变化的弯曲应力和力矩额外的周期变化的弯曲应力和力矩轴系在任务中，轴颈与轴承发生摩擦，当用海水轴系在任务中，轴颈与轴承发生摩擦，当用海水做尾轴承光滑剂时，尾轴管和轴颈还要遭到腐蚀作做尾轴承光滑剂时，尾轴管和轴颈还要遭到腐蚀作用用传动轴系的组成、作用和任务条件传动轴系的组成、作用和任务条件:轴系的设计要求：轴系的设计要求：足够的强度和刚度，任务可靠并有较长的运用寿足够的强度和刚度，任务

6、可靠并有较长的运用寿命命有利于制造和安装，在满足任务需求的根底上，有利于制造和安装，在满足任务需求的根底上，力求简化，使制造与安装方便并便于日常维护保养力求简化，使制造与安装方便并便于日常维护保养传动动损失少，应合理选择轴承种类、数目及光传动动损失少，应合理选择轴承种类、数目及光滑方法滑方法对船体变形顺应性好，力求防止在正常航行形状对船体变形顺应性好，力求防止在正常航行形状下因船体变形引起轴承超负荷下因船体变形引起轴承超负荷保证在规定的运转范围内不发生轴的改动共振和保证在规定的运转范围内不发生轴的改动共振和横向、纵向共振横向、纵向共振可以良好地密封、光滑和冷却可以良好地密封、光滑和冷却尽能够减

7、小轴的长度和减轻轴的分量尽能够减小轴的长度和减轻轴的分量轴系的布置设计轴系的布置设计:船舶轴系布置设计与整个船体设计有亲密的关系，船舶轴系布置设计与整个船体设计有亲密的关系，应满足船舶总体性能，是船舶动力安装设计中比较应满足船舶总体性能，是船舶动力安装设计中比较重要的一个环节。重要的一个环节。设计的大体思绪设计的大体思绪:机舱、主机和螺旋桨的位置确定后机舱、主机和螺旋桨的位置确定后确定轴系类型、传动方式确定轴系类型、传动方式确定轴线的数目、位置和长度确定轴线的数目、位置和长度初步选定轴承位置、间距，并画出布置草图初步选定轴承位置、间距，并画出布置草图选用或设计轴系部件，进展轴系强度计算和振动选

8、用或设计轴系部件，进展轴系强度计算和振动验算，最后进展修正、绘制轴系布置图及安装总图验算，最后进展修正、绘制轴系布置图及安装总图等。等。39000T化学品船，主机型号化学品船，主机型号:6S50MC-C,功率功率:9480kW轴系的布置设计轴系的布置设计:设计的大体思绪设计的大体思绪:在布置时首先要充分了解船舶总体、线形、肋距、在布置时首先要充分了解船舶总体、线形、肋距、构造等方面的有关图纸，仔细思索轴系装卸运输道构造等方面的有关图纸，仔细思索轴系装卸运输道路、顺序、起重设备与工具。高度注重调距桨的轴路、顺序、起重设备与工具。高度注重调距桨的轴系，双轴线桨轴较长的轴系布置、辅助设备的配合系，双

9、轴线桨轴较长的轴系布置、辅助设备的配合与安装工艺等。与安装工艺等。轴系的布置设计轴系的布置设计:轴线的数目轴线的数目从主机到螺旋桨间的轴系，往往是由几段位于同从主机到螺旋桨间的轴系，往往是由几段位于同不断线的轴相互衔接起来的，这种位于同不断线上不断线的轴相互衔接起来的，这种位于同不断线上的轴互称为轴线。的轴互称为轴线。轴线数目决议于船舶类型、航行性能、生命力、轴线数目决议于船舶类型、航行性能、生命力、主机类型及特性、安装在多种工况下的经济性及其主机类型及特性、安装在多种工况下的经济性及其任务可靠性等。任务可靠性等。大型远洋商船往往采用大型远洋商船往往采用1根根客船、港作船、集装箱船等有特殊要求

10、及支配性客船、港作船、集装箱船等有特殊要求及支配性好的船舶采用好的船舶采用2根根军用船舶为提高航速、生命力及良好的机动性，军用船舶为提高航速、生命力及良好的机动性，普通采用普通采用2根或根或3根，个别的达根，个别的达4根根轴系的布置设计轴系的布置设计:轴线的长度与位置轴线的长度与位置轴系是一根直线，它的长度与位置决议于两个端轴系是一根直线，它的长度与位置决议于两个端点。点。前端点为主机前端点为主机(机组机组)的输出法兰中心，后端点为的输出法兰中心，后端点为螺旋桨的桨毂中心。螺旋桨的桨毂中心。轴系的布置设计轴系的布置设计:轴线的长度与位置轴线的长度与位置主机主机(机组机组)位置的决议原那么及主机

11、位置的决议原那么及主机(机组机组)布置布置原那么：原那么：对称布置对称布置:思索到分量平衡及便于布置与方便操作。思索到分量平衡及便于布置与方便操作。单主机：普通布置在船舶纵中剖面上，即机舱首单主机：普通布置在船舶纵中剖面上，即机舱首尾中心线上。尾中心线上。双主机：普通对称布置于船舶纵中剖面两侧，即双主机：普通对称布置于船舶纵中剖面两侧，即对称于机舱中心线两侧。对称于机舱中心线两侧。轴系的布置设计轴系的布置设计:轴线的长度与位置轴线的长度与位置主机主机(机组机组)位置的决议原那么及主机位置的决议原那么及主机(机组机组)布置布置原那么：原那么：轴线布置尽量与船体龙骨线基线平行。有时轴线布置尽量与船

12、体龙骨线基线平行。有时为保证螺旋桨浸入水中有一定的深度，而主机位置为保证螺旋桨浸入水中有一定的深度，而主机位置又不能放低，只能使轴线向尾部有一倾斜角，即轴又不能放低，只能使轴线向尾部有一倾斜角，即轴线与基线的夹角线与基线的夹角，普通在，普通在05之间。轴线与船之间。轴线与船舶纵中垂面偏角舶纵中垂面偏角普通在普通在03，以保证轴系有较，以保证轴系有较高的推力。对于小艇或高速快艇等由于吃水与线形高的推力。对于小艇或高速快艇等由于吃水与线形的关系，普通限制的关系，普通限制可达可达1216。轴系的布置设计轴系的布置设计:轴线的长度与位置轴线的长度与位置轴系的布置设计轴系的布置设计:轴线的长度与位置轴线

13、的长度与位置主机尽量接近尾舱壁布置，使轴系长度缩短主机尽量接近尾舱壁布置，使轴系长度缩短(要思要思索有无传动设备、隔舱密封部件的拆装、改换位置，索有无传动设备、隔舱密封部件的拆装、改换位置，同时要兼顾机舱开口的位置同时要兼顾机舱开口的位置)。思索主机左、右、前、底部与上部能否满足船舶思索主机左、右、前、底部与上部能否满足船舶规范，拆装与维修要求以及吊缸的高度。规范，拆装与维修要求以及吊缸的高度。轴系的布置设计轴系的布置设计:轴线的长度与位置轴线的长度与位置 螺旋桨的布置与定位普通由船体设计决议，其原螺旋桨的布置与定位普通由船体设计决议，其原那么是保证螺旋桨可靠而有效地任务：那么是保证螺旋桨可靠

14、而有效地任务：螺 旋 桨 应 浸 入 水 中 有 一 定 的 深 度 ， 单 桨 船螺 旋 桨 应 浸 入 水 中 有 一 定 的 深 度 ， 单 桨 船e=(0.250.30)D，双桨船，双桨船e=(0.40.5)D，隧道船例外。其中隧道船例外。其中e为水线至桨上叶梢间隔，为水线至桨上叶梢间隔，D为为螺旋桨的直径螺旋桨的直径螺旋桨边缘普通不超越船中部轮廓之外螺旋桨边缘普通不超越船中部轮廓之外螺旋桨的叶梢与船体间最小间隙坚持在表螺旋桨的叶梢与船体间最小间隙坚持在表2-1中所中所提出的范围之内提出的范围之内轴系的布置设计轴系的布置设计:轴线的长度与位置轴线的长度与位置螺旋桨边缘与舵a0.12 D

15、螺旋桨边缘与船壳c0.14 D螺旋桨边缘与尾柱b0.2 D螺旋桨边缘与龙骨 d0.04 D轴系的布置设计轴系的布置设计:推力轴承的位置推力轴承的位置船用推力轴承是船舶动力安装中不可短少的重要船用推力轴承是船舶动力安装中不可短少的重要组成部分，它接受螺旋桨产生的轴向推力，并将其组成部分，它接受螺旋桨产生的轴向推力，并将其传给船体，使船舶产生前后运动。传给船体，使船舶产生前后运动。同时，也承当一部分径向负荷。同时，也承当一部分径向负荷。直接传动的新型低速柴油机主机，推力轴承普通直接传动的新型低速柴油机主机，推力轴承普通由主机自带，设在曲轴箱内由主机自带，设在曲轴箱内带有减速箱的推进安装，推力轴承往

16、往设在其减带有减速箱的推进安装，推力轴承往往设在其减速箱中速箱中中速柴油机，因构造上的需求，推力轴承往往单中速柴油机，因构造上的需求，推力轴承往往单独设置。独设置。轴系的布置设计轴系的布置设计:中间轴承的位置与间距中间轴承的位置与间距中间轴承用来支承中间轴并径向定位。每根中间中间轴承用来支承中间轴并径向定位。每根中间轴由一个中间轴承支承轴由一个中间轴承支承(少数设两个甚至三个少数设两个甚至三个)中间轴承的位置、数量和间距对轴系任务的可靠中间轴承的位置、数量和间距对轴系任务的可靠性有很大影响，在轴系布置时必需仔细思索性有很大影响，在轴系布置时必需仔细思索应尽量使中间轴承布置在船体刚性较强的部位应

17、尽量使中间轴承布置在船体刚性较强的部位(例例如隔舱壁附近如隔舱壁附近) 轴承间距过小轴承间距过小附加负荷越大附加负荷越大 轴承间距过大轴承间距过大安装困难，轴的挠度过大，安装困难，轴的挠度过大，呵斥轴承负荷不均匀，轴的固有频率降低，容易呵斥轴承负荷不均匀，轴的固有频率降低，容易呵斥在轴系的任务转速范围内出现临界转速呵斥在轴系的任务转速范围内出现临界转速轴系的布置设计轴系的布置设计:中间轴承的位置与间距中间轴承的位置与间距对于普通轴径，轴承跨距可参考以下公式估算：对于普通轴径，轴承跨距可参考以下公式估算：俄罗斯尼古拉也夫引荐公式俄罗斯尼古拉也夫引荐公式dz为中间轴直径为中间轴直径(cm)德国劳氏

18、船级社引荐公式德国劳氏船级社引荐公式dz为中间轴直径为中间轴直径(cm)z125 dl z142 dl 轴系的布置设计轴系的布置设计:中间轴承的位置与间距中间轴承的位置与间距轴系的布置设计轴系的布置设计:轴承负荷轴承负荷普通轴承负荷的大小用轴承比压普通轴承负荷的大小用轴承比压P表示表示在进展轴系布置设计时，必需使轴承的比压在答在进展轴系布置设计时，必需使轴承的比压在答应范围内，力求使各轴承的负荷分配均匀应范围内，力求使各轴承的负荷分配均匀轴承负荷过重轴承负荷过重(指比压超越答应范围指比压超越答应范围)，将使其很，将使其很快磨损或导致其他事故快磨损或导致其他事故轴承负荷是负值轴承负荷是负值(指仅

19、轴承上瓦遭到压力指仅轴承上瓦遭到压力)会使临会使临近的轴承负荷过重近的轴承负荷过重轴承负荷为零，那么表示这道轴承可有可无轴承负荷为零，那么表示这道轴承可有可无轴承负荷或比压过大、为负值或零都是不适宜的轴承负荷或比压过大、为负值或零都是不适宜的普通情况下每个轴承所受正压力普通情况下每个轴承所受正压力(力的方向向下力的方向向下)应不小于相邻两跨轴分量的应不小于相邻两跨轴分量的20%轴系的布置设计轴系的布置设计:尾轴承的数目和间距尾轴承的数目和间距尾轴承的数目尾轴承的数目螺旋桨轴普通用两道尾轴承支承螺旋桨轴普通用两道尾轴承支承尾轴过长时也可用三道尾轴承支承尾轴过长时也可用三道尾轴承支承在轴系布置设计

20、时应尽量防止采用三道尾轴承，在轴系布置设计时应尽量防止采用三道尾轴承，由于它使船体尾部构造复杂化，如安装不好，易使由于它使船体尾部构造复杂化，如安装不好，易使各轴接受力不均各轴接受力不均对于较短的尾轴也可以只用一道尾轴承对于较短的尾轴也可以只用一道尾轴承轴系的布置设计轴系的布置设计:尾轴承的数目和间距尾轴承的数目和间距尾轴承的间距尾轴承的间距在船舶轴系中，中间轴承很少发惹事故，而尾轴在船舶轴系中，中间轴承很少发惹事故，而尾轴承却因其任务条件恶劣，较易于遭到损坏承却因其任务条件恶劣，较易于遭到损坏主要缘由：它遭到螺旋桨的干扰力比较猛烈，较主要缘由：它遭到螺旋桨的干扰力比较猛烈，较易于出现盘旋和横向振动，且损坏后修缮困难易于出现盘旋和横向振动，且损坏后修缮困难对尾轴承的间距要求比中