船舶动力装置课程设计

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船舶动力装置教案

一、教学目标

知识目标：使学生掌握船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点。

能力目标：培养学生分析、解决问题的能力，能够针对不同的船舶工况选择合适的动力装置。

情感态度与价值观：培养学生对船舶动力装置的热爱和兴趣，形成良好的职业道德和团队合作精神。

二、教学重点和难点

教学重点：船舶动力装置的类型、工作原理和特点。

教学难点：不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点。

三、教学过程

导入新课：通过展示一些常见的船舶动力装置图片和视频，引导学生思考这些装置的用途和特点。

讲授新课：首先介绍船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点，然后详细讲解不同类型的船舶动力装置，包括柴油机、蒸汽机、燃气轮机和核动力装置等。

巩固练习：通过一些实例和案例分析，让学生了解不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点，并练习分析、解决问题的能力。

归纳小结：回顾本节课所学的重点和难点，总结不同类

型的船舶动力装置的特性和适用范围，以及如何根据实际工况选择合适的动力装置。

四、教学方法和手段

多媒体教学：使用PPT、视频和图片等多媒体资源，生动形象地展示船舶动力装置的类型、工作原理和特点。

实物模型：展示不同类型的船舶动力装置的实物模型，让学生更加直观地了解其结构和特点。

案例分析：通过一些实例和案例分析，让学生了解不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点，并练习分析、解决问题的能力。

小组讨论：组织学生进行小组讨论，交流彼此的学习心得和体会，加深对船舶动力装置的理解。

五、课堂练习、作业与评价方式

课堂练习：在讲解过程中穿插一些小练习，让学生即时回答或进行小组讨论，以检验学生对知识的掌握情况。

给船装上动力+示范教案

《给船装上动力》教案

【教学目标】

一、科学概念目标

1.了解科学技术在改变着船的动力系统，推动着船的发展。

2.知道船可以通过舵来控制行进的方向。

二、科学探究目标

1.能根据不同要求，给小船提供动力。

2.通过实验能解释船行进方向与舵之间的关系。

三、科学态度目标

1.在认识船的动力发展史中，感受劳动人民的聪明才智。

2.体验给船装上动力的成功和乐趣。

四、科学、技术、社会与环境目标

1.感受船的动力技术的革新对人类社会发展带来的深远变化和影响。

2.了解人类的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。

【教学重点】

根据设计要求，给小船提供动力，并进行安装调试。

【教学准备】

模型船、竹筷、卡纸（做帆用）、风扇、小马达（带风轮）、电池盒（带电池）、导线、蒸汽装置、长嘴打火机、舵、水槽、双面胶、泡沫胶、记录单等。

【教学过程】

船头也朝右。交流讨论。

观看视频。

预设：船舵朝左，船头朝左行驶；船舵朝右，船头朝右行驶。

积极研讨。

播放视频《【情境素材】

。观看视频。

交流讨论。观看视频。

《给船装上动力》作业设计方案

一、设计背景：

本次作业设计旨在引导学生理解船只的动力来源及提供初步的船舶动力设计实践经验。通过这一设计方案，学生将了解船舶动力系统的构成和工作原理，培养动手能力和团队协作精神。

二、设计目标：

1. 理解船舶动力系统的基本构成和原理；

2. 掌握常见船舶动力装置的结构和作用；

3. 能够设计一个简易的船舶动力系统，并进行实际搭建和试验。

三、设计内容：

1. 理论学习：学生将通过课堂讲解、教材阅读等形式，了解船舶的动力来源、动力系统构成和各个部件的功能；

2. 团队合作：学生将组队进行设计，并根据指定的材料和要求，设计一个船舶动力系统；

3. 实践操作：学生将利用教室或实验室提供的工具和设备，搭建所设计的船舶动力系统，并进行实际操作和测试；

4. 实验报告：学生将根据实验结果和分析，撰写实验报告，总结设计与实践中的经验和教训。

四、设计步骤：

1. 理论学习阶段：

- 学习船舶动力系统的相关知识，包括主机、螺旋桨、推进器等部件的功能和作用；

- 参考相关教材和资料，了解不同类型船舶的动力系统结构及差异；

- 学习如何根据实际需要选择合适的动力系统，并考虑动力性能、经济性和可靠性等因素。

2. 设计方案确定阶段：

- 分组进行船舶动力系统设计，确定主机型号、螺旋桨参数等关键设计参数；

- 确定每个组员的任务分工，制定实施计划和时间表；

- 准备所需材料和工具，确保实验顺利进行。

3. 实践操作阶段：

- 按照设计方案，进行船舶动力系统的搭建和调试；

- 注意安全操作，保证实验过程顺利进行；

- 记录实验数据和结果，及时调整和完善设计。

(完整版)船舶动力装置轴系设计计算

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）

d=(4.1)

100

=191.88C mm

C=1.0——中间轴的直轴部分，

d=mm，取200mm作为设计尺寸。

191.88

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=⨯=243.69mm，设计时取250mm。

191.88 1.27

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=⨯=201.47mm，即螺旋桨轴在联轴器法兰处的最小

191.88 1.05

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。

船舶动力装置实验报告

题目：船舶动力装置实验报告

一、实验目的

1. 了解船舶动力装置的基本构造和工作原理；

2. 掌握船舶动力装置的操作要领和基本技能；

3. 熟悉船舶动力装置的故障诊断和排除技术。

二、实验内容

1. 对船舶动力装置各部件进行初步了解；

2. 操作船舶动力装置，测试其运行状态；

3. 模拟故障情况，进行故障排除。

三、实验仪器与设备

1. 船舶动力装置；

2. 油耗测试仪；

3. 电压表、电流表、温度计等。

四、实验步骤

1. 对船舶动力装置各部件进行初步了解。包括燃油进气系统、润滑系统、冷却系统和传动系统等；

2. 操作船舶动力装置，测试其运行状态。首先进行试机前检查，包括机油和燃油液位、冷却水箱液位等。然后启动发动机，进行转速和电压等参数的检测。随后进行油耗测试、润滑油质量检测等；

3. 模拟故障情况，进行故障排除。例如模拟水泵失效、电池电压过低等异常情况，进行相应的处理并进行检测。

五、实验结果与分析

本次实验中，船舶动力装置正常运行，各参数均在正常范围内。模拟的故障情况也得到了有效的解决，表明对船舶动力装置的操作和故障排除技术能力得到了较好的提升。

六、实验总结

本次实验使我对船舶动力装置有了更深入的了解，同时也提高了我的

操作和故障排除能力。在今后的学习和工作中，这些知识和技能都将对我有很大的帮助。

《给船装上动力》教学设计

【教材简析】

本课是五年级下册《船的研究》单元的第5课。教科书前面几课分别探讨了船的材料、船的结构等问题，本课重点引领学生关注船的动力问题。为了让船行驶得更快、更远、更持久，人们对船的动力开展了逐步探索，由此引出本课的主题，同时本课也为第6、第7两课设计和制作一艘小船奠定了基础。

本课由四部分组成：第一部分——聚焦，回顾船的发展史。由于“人力无法满足大船航行的动力需要”，自然引出“给船装上新的动力”这个问题，整合学生关于船的动力的前认知，进一步引发学生思考船的动力问题。第二部分——探索，由三个活动组成。活动1“给我们的船装上风帆”，给学生提供一只简易模型船，让学生进行风帆的安装和调试。模型船结构简单，易操作，这有助于学生理解船的动力，推动学生思考改进船的动力。活动2“给小船装上其他动力”，给学生提供电动风轮和蒸汽动力装置，供学生在简易模型船上进行安装和调试。活动3“如何让小船保持一定的方向？给它装上船舵试试看”，教师提供简易船舵，让学生尝试安装、调试船舵，体验用船舵来控制船行驶的方向，并发现其中的诀窍。第三部分——研讨，包含三个问题，这些问题与探索部分的活动完全吻合，教师可以将对这些问题的研讨穿插在探索活动中，在所有探索活动结束后进行集中总结。第四部分——拓展，介绍潜水艇。文字部分涉及到很多专业问题，如水下航行、水的阻力、自身重力、浮力、控制沉浮以及柴油动力和核动力等。学生根据这些关键词，可以在课外展开对潜水艇知识的拓展学习。

【学情分析】

对五年级学生来说，船是他们所熟悉的交通工具，学生对船的动力方式有很多感性的认识，比如风力驱动、电力驱动、汽轮机驱动。五年级学生也具备了一定的安装和制作能力，但组装复杂的动力装置会比较困难。对于控制船行进方向的船舵，学生未必有了解，更不明白它的工作原理。

船舶动力装置课程设计说明书

《船舶动力装置原理与设计》

说明书

设计题目：民用船舶推进轴系设计

设计者：陈瑞爽

班级：轮机1302班

华中科技大学船舶与海洋工程学院

2015年7月

一.设计目的

主机与传动设备、轴系和推进器以及附属系统，构成船舶推进装置。因此，推进装置是动力装置的主体，其技术性能直接代表动力装置的特点。推进装置的设计包括轴系布置、结构设计、强度校核以及传动附件的设计与选型等，而尾轴管装置的作用是支承尾轴及螺旋浆轴，不使舷外水漏人船内，也不能使尾轴管中的润滑油外泄，因此，尾轴管在推进系统设计中意义重大。本设计是根据指导老师给出的条件，对船舶动力装置进行设计，既是对课程更深入的理解，也是对自身专业能力的锻炼。

二,设计详述

2.1：布置设计

本船为单机单桨。主机经减速齿轮箱减速后将扭矩通过中间短轴传给螺旋桨轴和螺旋桨。本计算是按《钢质海船入级规范》（2006年）（简称《海规》）进行。

因此，我们将轴系布置在船舶纵中剖面上，其中，轴的总长为9000mm，轴系布置草图及相关尺寸，见图1。

图1

2.2：轴系计算

（一）：已知条件：

1．主机：型号：8PC2-6

型式：四冲程，直列，不可逆转，涡轮增压，空冷船用柴油机

缸数：8

缸径/行程：400/460mm

最大功率（MCR）：4400kW×520rpm

持续服务功率：3960kW×520rpm

燃油消耗率：186g/kW·h+5%

滑油消耗率：1.4g/kW·h

起动方式：压缩空气3~1.2MPa

生产厂：陕西柴油机厂

2．齿轮箱：型号300，减速比3：1。

3．轴：材料35#钢，抗拉强度530MPa，屈服强度315MPa。

船舶动力装置原理与设计

船舶动力装置是船舶的核心部件之一，负责提供足够的动力以驱动

船舶前进。本文将介绍船舶动力装置的原理与设计，包括主要构成部分、工作原理、设计要点等。

一、主要构成部分

1. 发动机：发动机是船舶动力装置的核心部分，可以是柴油发动机、蒸汽涡轮机、气轮机等。其主要作用是将化学能、热能或气体能转化

为机械能，进而驱动船舶运行。

2. 传动系统：传动系统将发动机产生的动力传递给船舶的推进装置，主要包括传动轴、传动齿轮、传动带等。传动系统需具备高效率、可

靠性和平稳性，以确保动力的传递不受阻碍。

3. 推进装置：推进装置是将发动机提供的能量转化为推进力的装置，包括螺旋桨、喷水推进器等。推进装置的设计要兼顾高效率、稳定性

和适航性，以实现船舶的高速、低噪音和低燃油消耗。

二、工作原理

船舶动力装置的工作原理是将发动机产生的动力通过传动系统传递

给推进装置，进而产生推进力推动船舶前进。

当发动机启动后，其燃料燃烧产生的高温高压气体通过活塞的上下

运动转化为机械能。该机械能由发动机的曲轴转化为旋转运动，并通

过传动轴传递给传动系统。

传动系统根据船舶的需要，经过齿轮传动或皮带传动，将发动机的

转速适应到推进装置所需的转速。传动系统需要根据实际情况进行调

整和优化，以提高能量传递效率。

推进装置将传动系统传递过来的动力转化为推进力，推动船舶前进。最常见的推进装置是螺旋桨，其通过细致设计的螺旋桨叶片在水中产

生推进力。而喷水推进器通过喷射来产生反作用力，从而推动船舶前进。

三、设计要点

1. 动力匹配：船舶动力装置的设计要根据船舶的尺寸和用途来确定

船舶动力装置原理与设计_第1章

Tips:船舶动力装置是一个复杂的能量综合体
2019年3月30日星期六
4
典型的柴油机动力装置能量转换系统
重油余热热能机械能
燃油加热滑油加热制淡装置舱室取暖厨房加热驳动辅机电能船舶照明船舶通讯机舱自动化
5
柴油
2019年3月30日星期六
船舶动力装置设计的特点和主要要求
2019年3月30日星期六
船舶动力装置原理与设计
主要内容
• • • • • 船船动力装置概论推进装置设计船舶后传动设备船舶管路系统船舶动力装置设计
2019年3月30日星期六
2
第1章船舶动力装置概论
• • • • 船舶动力装置的含义及组成船舶动力装置的类型及特点船舶动力装置的基本特性指标对船舶动力装置的要求
2019年3月30日星期六
14
我国船舶大功率柴油机现状
船用低速柴油机技术大功率低速柴油机的机型大都是二冲程、单气门直流扫气、定压增压、长行程、高压缩比的十字头式机。当前,低速二冲程柴油机的平均有效压力为1.90~1.95MPa, 最高燃烧压力15~15.5MPa,燃油消耗率165~171g/kWh,单缸功率达到6950kW,大修期达28000h以上。船用中速柴油机技术国外大功率中速柴油机绝大部分是四冲程机。缸径为 160~640mm,转速375~1150r/min。平均有效压力为 2.4~3.0MPa,最高燃烧压力16~21MPa,最高喷油压力 160~180MPa,燃油消耗率170~180g/kWh,单缸功率 2010kW,大修期为18000~24000h。

船舶动力装置原理与设计_第3章2

净重(kg) ： GWC28.30: 1230; GWL28.30: 1070
下午3时15分48秒
15
船用齿轮箱GWC30.32 GWL30.32
额定输入转速 (r/min)
400-900 400-1200 400-1400 400-1600 400-1800 400-1800 400-1800 400-1800 400-1800
下午3时15分48秒
7
• GWC可逆转减速齿轮箱
下午3时15分48秒
8
• GWH可逆转减速齿轮箱
下午3时15分48秒
9
• GWL离合减速齿轮箱
下午3时15分48秒
10
• GWS可逆转减速齿轮箱
下午3时15分48秒
11
• 下午3时15分48秒 GWC系列可逆转减速齿轮箱
12
• GW齿轮箱
下午3时15分48秒
• 所有的型号都可以加装辅助功率输出轴（PTO）。
下午3时15分48秒
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GVA系列双机并车齿轮箱
• 永进GVA系列双机并车齿轮箱：整体式的推力轴承具有相当大的刚性，齿轮箱体在承受全负荷时能齿轮的正常啮合，所有受力部件及操纵机构都是安全可靠的。小齿轮经渗碳淬火和磨齿。
2.0607 2.5053 3.080 3.5353 4.0526 4.6457 5.0917 5.5861 6.1369

船舶动力装置轴系设计计算

1.轴系布置设计

首先，根据船舶的需求和动力装置的安装空间，设计轴系布置，包括

主轴、辅助轴、传动轴、联轴器、轴承等的位置和相互关系。

2.动力需求计算

根据船舶的设计航速、航行条件和推进方式，计算出所需的功率和转速。功率可通过船舶阻力和运动学公式计算得到，转速可根据动力装置的

输出转速和传动比确定。

3.主轴尺寸计算

主轴是船舶动力装置的核心部件，其设计需要考虑强度、刚度和转子

动力学特性。首先根据所需功率和转速计算出主轴的扭矩，然后根据材料

的强度参数计算出主轴的直径。最后，根据主轴的刚度要求和转子动力学

要求，确定主轴的长度和材料。

4.辅助轴计算

辅助轴一般用于传递不同动力装置之间的功率或转速。根据实际需求，计算出辅助轴的转矩和转速，并根据需求选择适当的辅助轴。

5.传动轴设计

传动轴一般用于将主轴的转动传递给辅助轴或船舶的推进装置。根据

功率、转速和传动方式（直接传动或间接传动）、传动比等参数，设计传

动轴的直径、长度和材料。

6.轴承计算

轴承的设计需要考虑轴的受力和转动特性。根据轴系布置和轴的尺寸，计算出轴承的额定载荷和额定寿命，并根据实际需求选择适当的轴承类型

和数量。

7.联轴器选型

联轴器用于连接不同轴之间，传递转矩和扭矩。根据轴的直径、转速

和扭矩，选择适当的联轴器类型和规格，确保联轴器的刚度和可靠性。

8.尺寸校核

最后，对设计的轴系进行尺寸校核，确保各个部件的强度和刚度满足

要求。校核包括材料的强度计算、轴的转子动力学分析和系统的振动分析等。

以上是船舶动力装置轴系设计计算的一般过程。在实际设计中，还需

船舶专业课程设计方案

一、课程名称：船舶设计与制造

二、课程概述：

本课程旨在培养学生船舶设计与制造方面的专业知识和技能，包括船舶结构设计、船舶系统设计、船舶制造工艺等方面内容。通过理论教学与实践操作相结合的方式，使学生能够熟练掌握船舶设计与制造的基本原理和方法。

三、教学目标：

1.培养学生掌握船舶设计与制造的基本原理和方法；

2.培养学生独立进行船舶结构设计和系统设计的能力；

3.培养学生掌握船舶制造工艺和质量控制；

4.培养学生具备团队合作和解决实际问题的能力。

四、教学内容：

1.船舶结构设计：包括船体结构设计、强度计算、疲劳和断裂

分析等内容；

2.船舶系统设计：包括船舶动力系统设计、电气系统设计、通

信系统设计等内容；

3.船舶制造工艺：包括船舶结构制造工艺、舾装制造工艺、涂

装工艺等内容；

4.船舶质量控制：包括船舶质量检测、质量管理体系、船舶质

量认证等内容。

五、教学方法：

1.理论授课：通过讲授相关理论知识，系统介绍船舶设计与制造的基本原理和方法；

2.实践操作：通过实验室实践和实习实训等形式，进行船舶设计与制造技能的实际操作；

3.案例分析：通过分析典型案例，培养学生解决实际问题的能力；

4.团队合作：通过小组合作项目，培养学生团队合作和协作能力。

六、教学评估方法：

1.平时成绩：包括课堂表现、实验报告、作业等；

2.实践操作：包括实验室实践成绩、实习实训成绩等；

3.项目评估：对团队合作项目进行评估；

4.期末考试：综合考察学生对课程全部内容的掌握情况。

七、教学资源：

1.教材：主要教材选用船舶设计与制造相关的教材；

船舶动力装置课程教学设计任务书(最终版)型号-6ESDZ76160

船舶动力装置课程设计说明书

1、设计内容：船舶轴系设计

2、设计要求：依据给定参数，完成如下工作：

①确定中间轴、螺旋浆轴以及推力轴的材料和轴径；

②计算出各轴承的负荷；

③进行轴系合理较中设计；

④绘制轴的零件图2张，锻造图1张。

3、设计参数

主机与螺旋浆相关数据

①型式：二冲称、直列、回流扫气、废气涡轮增压低速柴油机

②持续转速：124 转/分；1小时转速：130 转/分

分组 A B C D E F G H I J K 持续功率(马力) 2500 3200 3600 4100 4720 5350 6190 7320 7740 8160 9010 1小时功率(马力) 3362 4263 4780 5313 5940 6573 7650 8898 9400 9890 1090

0 主机飞轮重G1（吨） 0.68 0.90 1.00 1.10 1.18 1.28 1.32 1.45 1.48 1.52 1.60 螺旋浆重G2（吨） 4.8 5.4 6.5 7.6 8.5 9.6 10.5 11.4 11.8 12.2 13.0

分组 A B C D E F G

尺寸a 3950 3750 3650 3550 3450 3250 3050

尺寸b 7035 6835 6635 6435 6235 6035 5835

尺寸c 6250 6200 6100 6000 5900 5800 5700

尺寸d 6250 6200 6100 6000 5900 5800 5700

4、我的分组数据为：H、C

5、说明：

①轴承可根据具体情况选用或设计。