轴系布局与设计.pptxVIP

1.轴线的数目

●轴线的数目取决于船型、航行性能、生命力、主机型式和数量、经济性、可靠性等因素。轴线的数目早在总体初步设计阶段已决定。

●大型货船、油船多采用单轴线；

●对于要求航速高、操纵灵活、机动性好、工作可靠，而吃水受到一定限制的客船、拖船、集装箱船及其他有特殊要求的船舶，多采用两根轴线；

●军船为了提高生命力、航速和机动性，多采用三根，甚至四根轴线。

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2.轴线及轴段长度的确定

●轴线是一根线段，它的长度与位置决定于两个端点。前端点为主机(或推进机组)的输出法兰中心，后端点为螺旋桨的桨毂中心。

●在轴线总长度确定之后，统筹考虑船体尾部线型和结构、隔舱壁位置、各轴承负荷情况、工厂的加工能力以及轴系在机舱内的装拆要求等因素，决定螺旋桨轴、中间轴等传动轴的配置及各轴段长度。

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(1)主机位置布置原则如下

●①对称布置：考虑到设备重量的平衡以及布置和操作的便利。

●单轴系的轴线一般布置在船舶的纵中剖面上；

●双轴系的轴线一般对称布置于船舶纵中剖面两侧，即对称布置在船舶两舷；

●三根轴系的船舶，一根布置在船舶的纵中剖面上，其余两根对称布置在左右两舷。多轴系的间距由船舶总体设计确定。

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●②轴线最好布置成与船体基线平行。

●当推进机组位置较高，而船舶吃水较浅时，为了保证螺旋桨的浸没深度，不得不使轴线向尾部倾斜一定角度。轴线与基线的夹角称为倾角。有些双轴系和多轴系的船舶，为了保证螺旋桨叶的边缘离船壳外板有一定的间隙，或出于机桨布置的需要，允许轴线在水平投影面上不与纵触剖面平行，向外或向内倾斜，形成夹角，称为偏角。

●当轴线出现倾角和偏角时，将使螺旋桨的推力受到损失，因此必须对倾角和偏角加以控制。

●一般将倾角控制在0°~5°之内，高速快艇轴线的倾角可放大到12°~16°;偏角则控制在0°~3°之内。

●③主机应尽量靠近机舱后舱壁布置，以缩短轴线长度。

●④应考虑主机左、右、前、底与上部空间是否满足船舶规范，另外还需要考虑拆装与维修要求以及吊缸的高度是否足够等因素。比如高度方向，一般应使主机的油底壳不碰到船的双层底或肋骨，并使它们之间留有向隙，还应留出油底壳放油所需的操作高度。

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(2)螺旋桨的布置与定位

●螺旋桨的布置与定位由船体总体设计决定，其原则是保证螺旋桨可靠而有效地工作。

●①螺旋桨应有一定的浸没深度。单桨船的浸没深度e=(0.25-0.30)D,双桨船的浸没深度e=(0.4-0.5)D。D为螺旋桨直径；

●②螺旋桨不应超出船体中部轮廓之外；

●③叶梢应尽量高于船体基线以避免螺旋桨在浅水区域航行时被碰坏；

●④叶梢与尾柱距离d不能太小，否则受叶梢处的高速水流冲刷，尾柱易被浸蚀；

●⑤桨和舵叶之间也要留有一定间隙；

●⑥螺旋桨和船体外板间距c不应太小，以免造成船体的振动及不必要的附加阻力。

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(二)轴承的设置

●轴承数目、间距的大小和位置安排，对轴的弯曲变形、应力和轴承的工作状态均有很大的影响。若处理不当，会使轴承负荷不均匀，造成发热和加速磨损，从而影响轴系运转的可靠性。

●1、设计要求：数目、间距、负荷

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1.轴承的数量

螺旋桨轴一般设两道轴承。如果螺旋桨轴过长

(如双轴系船),也可以设三道轴承。对于一些轴线非常短的单机单桨尾机型船舶，其螺旋桨轴前轴承甚至可以取消，即只设一道轴承。

每根中间轴一般只设一道中间轴承，因为减少轴承数量会降低轴系变形牵制和轴承附加负荷，使船体变形对轴系的影响减弱，对轴系工作有利。一些很短的中间轴甚至不设中间轴承。如果中间轴过长，也可以设两道中间轴承。

2.轴承的间距

●(1)中间轴承最小间距：min=24.9d/3(cm)式中：d—轴径，cm

●缘由：中间轴承底座通过螺栓与船体刚性连接，船体因受水压、装载等因素影响而产生变形(尤其垂向),轴承随之变位，从而产生附加负荷。当变位量△一定时，轴承间距愈小，当轴承变位时，它对轴线的牵制作用愈大，其附加负荷也愈大，故轴承的间距太小是不利的，

应对它有所限制。

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缘由：加大轴承间距可以减小轴承的附加负荷，但轴承间距要受到下列因素的限制：

●①轴系临界转速的限制。轴承跨距过大，易产生轴系的回转振动和横向振动。

●②比压和挠度的限制。增大轴承跨距，减少轴承数

量，使轴承比压增加，挠度增加，同时造成轴承负荷的不均匀性。

●③工艺条件的限制。增大轴承跨距给轴系的制造和安装带来困难。

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(2)中间轴承最大间距：/max=7785(mm)

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