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SHANGHAI SHIPBUILDING 上海造船 2011 年第 3 期（总第 87 期） 舵系锥轴锥孔连接受力分析 储 忠 良 （上海外高桥造船有限公司，上海 200137 ） 摘要：通过对船舶航行工况条件下锥面连接的受力分析，得出锥面连接的表面接触比压与其能传递的轴向摩擦力 和摩擦扭矩关系的计算公式；并对压入安装工况条件下锥面连接的受力分析，得出装配时压入力与接触比压关系 的计算公式。通过实例计算，证明该计算方法是可行的。 关键词：舵系；锥面连接；表面接触比压；轴向摩擦力；摩擦扭矩；压入距离和压入力；计算实例 中图分类号：U664.36 文献标识码：A 文章编号：1005-9962(2011) 03-0022-05 Abstract: Through force analysis on the cone surface connection under sailing condition, the relationship formula between the connection surface pressure and the transferable axial frictional force and torque is obtained. Besides, through force analysis on the cone surface connection under installation condition, the relationship formula between the pull-up force and the surface pressure is obtained. The above formulas are verified by a calculation example. Key words: rudder system; cone coupling; surface pressure; axial frictional force and torque; pull-up length and pull-up force; calculation example 0 引 言 上舵承 船舶设计和建造工程中经常遇到锥轴和锥孔 的过盈配合连接，比如舵杆、舵销锥轴分别与舵叶 的上下铸（锻）钢件锥孔的连接。但有关锥轴锥孔 舵杆 舵叶上浇钢件 连接的受力分析资料缺少，且不同的船级社的计算 公式差别又较大。因此分析其连接的真实受力情 况，对船舶设计和建造具有重要意义。 水面 挂舵臂 1 舵系锥轴锥孔连接要满足的条件 舵叶下浇钢件 舵叶 舵杆、舵销与舵叶铸（锻）钢件的典型装配关 系见图 1。 从图 1 中可以看出，整个舵系的重量由上舵承 Ge 舵销 的平面摩擦轴承支撑。舵叶的有效重量Ge 由舵杆下 端的锥轴表面与舵叶上铸（锻）钢件的锥孔表面的 摩擦力来承受；舵机传递给舵杆的扭矩M 是通过舵 杆锥轴表面与锥孔表面摩擦力传递给舵叶。舵叶的 图 1 舵杆、舵销与舵叶铸（锻）钢件的典型装配关系 转动带动舵销转动，舵销仅受到挂舵臂对舵销的正