第二章船舶轴系的组成与设计()讲述案例

（2）推力轴承：用以承受推进器通过推力轴 传递来的推 力，并通过它将推力传给船体。 （3）隔舱填料函：用以保持轴系穿过水密隔舱处的水密 （4）中间轴承：主要用来承受中间轴的径向负荷 和重量。 （5）尾管：用来支承尾轴承和螺旋轴，螺旋桨轴的密封 元件也装在管中，用以封水 封油。 （6）润滑系统：用来提供并保证尾轴承中滑油的供应。 （7）制动器：常装 在中间轴联轴器的外缘上，用来使轴 制动。 （8）冷却管路：给尾轴管、中间轴承、推力轴承供给冷 却水。
（二）轴线及轴段长度的确定

轴线的基本长度L =首部端点为主机(或齿轮箱)的功
率输出法兰的中心，尾部端点为螺旋桨的中心。

轴段长度：在轴线总长度确定之后，根据船体尾部线型、 隔舱壁位置、各轴承比压、工厂的加工能力及轴系在机
舱内装拆要求，决定螺旋桨轴及中间轴长度。
（三）轴线的位置
单轴系的轴线：常布置在船舶的纵中剖 面上; 双轴系的轴线：对称布置在船舶两舷; 三根轴系：一根布置在船舶的纵中剖面上，其余两根对称布 置在机舱左右两舷。
特别是在需进行合理校中的轴系中，为取得校中的满意结果，
多方案的计算和论证。
船周期、降底制造成本、提高经济 效益，而且Fra Baidu bibliotek产品的
质量提供了可靠的保证。 3)传动损失小。在轴系设计时，要正确选择轴承数目、布置位 置和润滑方式，将传动损失 降底到最小限度，以提高推 进效率。
4)良好的抗振性能。保证轴系在营运转速范围内不产生扭转 共振和横振共振， 进行振动临界转速的计算。 5)对船体变形的敏感性小。因船体变形使轴系各支承产生位 移而导致轴系产生附加应力和附加负荷。轴系设计和布 置时就要考虑使这种影响尽可能小一点以减少传动损失
组成：传动轴（中间轴、螺旋桨轴、推力轴及连接轴与轴 用的联轴器），轴承（中间轴承、推力轴承及尾轴 承），以及其他附件等。
图中为直接传动主机。如用高速不可反转主机，其后面须 设传动设备， 即离合器和齿轮箱。
（1）推力轴：它前端有法兰与主扭曲输出法兰相连接， 其后端的法兰与中 间轴法兰相连。
轴 系 关 键 部 件
① ②
主机功率有效地转变为螺旋桨推力的措施？ 轴线最好布置成与基线平行; 双轴系和多轴系的船舶中，最好将轴线布置成与船舶纵
肿剖面相平行和对称。
单轴系的安装
双轴系安装
由首尾两基准点位置确定，当主机和螺旋桨位置确定后，轴 线位置就随之而定。
1、主机位置 主机布置高度：使主机(或齿 轮箱)的油底壳不碰到船 的双层底或肋骨，并使它
轴系的多节性
传动轴较长，有的达100m以上。对于这样长 的轴系， 如果只用一整根轴，是困难和不方便的， 且没有必要。为了加工、制造、运输、拆装方便， 常常把传动轴分为许多节，并用数个联轴器将各 节轴段连接起来组合而成。
二、轴系的工作条件和要求
1、工作条件：
由于轴系位于水线以下，一部分轴系长期浸泡在水中，工作 条件恶劣，受力复杂；同时还受到船体变形、装载等的
影响而产生变形，中央的轴承因船壳的变形而产生径向
位移，其轴承的附加负荷将显著增加，而两侧轴承因靠 近隔舱壁(船壳刚性相对较好)变形较小，附加负荷也较
小。
1-左轴承端盖 2-输出轴 3-滚动轴承 4-减速器壳体 5-齿轮 6-隔套 7-右轴承端盖 8-密封圈 9-半联轴器 10-挡圈 11-紧固螺钉
为了减小船体变形对轴承的影响，可采取措施？
(1)将中间轴承布置于隔舱壁附近，某些小船的中间轴承 可直接布置于隔舱壁上。
(2)采用自动整位式球面轴承或向心球面轴承。
(3)缩短轴瓦长度。
(4)采用挠性联轴节。

轴承的轴向位置还与各轴承负荷的均匀程度有关。 为使影响系数尽可能小，在布置时应对轴承的轴向位置作
第二章 船舶轴系的组成与设计
§2-1 概述 §2-2 轴系的布置设计 §2-3 传动轴的规范计算及强度校核
§2-4 传动轴的结构设计
§2-5 中间轴承与推力轴承
§2-6 尾轴管装置
§2-1 概述
一、船舶轴系的任务、含义与组成
任务：将主机的功率传给螺旋桨，又将螺旋桨所产生的推 力传给船体，以实现推进船舶的使命。
算。

轴系部件进行结构设计及选型，最后绘制轴系布置图、尾 轴尾管总图及有关部件图纸。
一、轴线的数目、长度、位置及布置
轴线：发动机曲轴中心或减速器中心与螺旋桨中心的连线称为 轴线，也称轴系理论中心线。 （一般轴线由多段位于同一直线的轴相互连接而成）
（一）轴线的数目：取决于船舶的类型、航行性能、
生命力、主机型式和数量、经济性、可靠性。轴线 数目早在总体初步设计阶段已决定。
影响。
如果轴系设计布置或安装不当，往往会导致轴系摩擦部位发
热、剧烈的磨损，甚至发生断轴事故。
2、轴系的要求
1)工作可靠且有较长的使用寿命。有足够的强度和刚度，满足 规范要求，保证轴系在各种恶劣的载荷情况下不致发 生 永久变形或断裂，使其在运行中安全可靠，并有较长使用
寿命。
2)尽量采用标准化结构。在满足工作需要的基础上，应尽量采 用标准化结构。这不仅给制造安装带来方便，还能缩短造
延长轴系寿命。
6)良好的密封性。选择性能良好的密封装置，既要防止海水 对轴系的腐蚀，又要防止滑 油的外漏而污染海洋环境。 7)重量尺寸要小。缩小轴系的重量尺寸，以省出更多空间来 装载货物或作其他用，对提高船舶的运行经济性也看好
处。
§2-2 轴系的布置设计
布置设计思路：

通过布置确定轴系长度，决定轴承位置和间距等。 根据规范计算确定基本轴径。 进行轴系的强度校核。 有些大型船舶轴系还要进行必要的振动计算和合理校中计
们间 留有间隙，还应留
出油底壳放油所需的操作 高度。
2、螺旋桨的位置
螺旋桨的位置一般由船体设计人员确定。船体壳板产生振 动的原因之一，是螺旋桨叶尖与船体外板 没有足够的间 隙，致使螺旋桨在运转时水流冲击外板造成 的。
二、轴承的位置、数目和间距
1、轴承位置的确定
轴承破坏原因：
轴承中各支承轴承均与船体刚性连接，所以船体的变形将引 起轴承的径向位移，这种位移会使轴承的负荷增加许多 倍甚至十几倍，致使轴承处产生剧烈的磨损、发热，甚 至咬死烧坏。 当传动轴在支承轴承中运转时，船壳因受水压、装载等因素