船舶动力装置轴系设计计算.pdf

轴系强度计算 在推进装置中， 从主机 （机组）的输出法兰到推进器之间以传动轴为主的整 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。 当机舱位置确定，主机布置好后，即可考虑轴系设计和布置。 4.1 轴系的布置 4.1.1 传动轴的组成和基本轴径 传动轴一般由螺旋桨轴 (尾轴 )、中间轴和推力轴，以及将它们相连接的联轴 器所组成。本船因其推力轴承已放置在减速齿轮箱中，所以不设推力轴。 而且本船螺旋桨轴不分段制造， 最后本船传动轴组成设计成 1 根中间轴和 1 根螺 旋桨轴。 轴的基本直径 d(mm)应不小于按下式计算的值 （考虑到标准化的要求，各轴 轴径一般取不小于计算值的整数） P 608 eb d 100C 3 ( ) (4.1) neb b 176.5 1470 608 100C 3 ( ) 170.9 530 176.5 =191.88Cmm C=1.0—— 中间轴的直轴部分， d 191.88 mm ，取 200 mm 作为设计尺寸。 C=1.27—— 对于油润滑的且具有认可型油封装置的， 或装有连续轴套 （或轴 承之间包有适当保护层）的具有键的螺旋桨轴 d 191.88 1.27 =243.69mm ，设计时取 250mm 。 C=1.05—— 尾尖舱隔舱壁前的尾轴或螺旋桨轴的直径可按圆锥减小， 但在联 轴器法兰处的最小直径应不小于 C=1.05 计算所得的值。 d 191.88 1.05=201.47mm ，即螺旋桨轴在联轴器法兰处的最小 直径应不小于 201.47mm 。 4.1.2 轴系布置的要求 传动轴位于水线以下， 工作条件比较恶劣， 在其运转时， 还将受到螺旋桨所 产生的阻力矩和推力的作用， 使传动轴产生扭转应力和压缩应力； 轴系本身重量 使其产生的弯曲应力； 轴系的安装误差、 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等。 上述诸力和力矩， 往往还是周期变化的， 在某些时候 表现更为突出， 例如船舶在紧急停车、 颠繁倒车或转弯， 或是在大风大浪中受到 剧烈纵摇或横摇时，使传动轴所受负荷更大，有时甚至使它产生发热或损坏。 为了保证传动轴工作可靠， 且有较长的寿命， 在设计时必须使其有足够的强 度、刚度、有合理酌结构尺寸，并尽可能减少其长度和重量，还必须考虑怎样有 利于制造和管理等问题。 4.1.3 轴系的布置 本船轴系布置从齿轮箱法兰开始，至螺旋桨为止，包括：轴承位置及间距 的选择；各种辅助设备选择与位置的决定； 滑油与冷却水管系的布置。 具体内容 如下。 1、轴线的长度、数量、位置和倾角 （1）长度的确定 这是轴系设计首先遇到的环节。 轴线长度是由两个端点来决定，一个端点为主机 ( 或齿轮箱