船舶轴系的工作原理
轮机导论-第4讲-船舶轴系与动力传递方式-船舶推进装置
2．轴线位置的确定
理想的轴线位置最好是与船体基线（龙骨线）平行，而在多轴 线时，二舷轴线最好是和纵舯剖面平行。但是这样理想的轴线布置 往往是很难实现的。因为轴系的首尾位置必须依从于主机的布置和 螺旋桨的安装，所以有时轴线和基线成倾斜角 α 或与纵剖面成偏斜 角β，如下图所示。 一般α限制在0°~5°之间，而β角限制在0°~3°之间。但是对 于快艇动力装置来说，倾斜角α可达12°~16°，但超过16°是很少 的，因为这样会大大减少推力而降低航速，并使主机润滑情况恶化。
螺旋桨通过轴系传递将主机的带动旋转下所产生的有 效推力由推力轴传给推力轴承10，再由推力轴承座传给船 体，达到推动船舶前进或后退的目的。对中间支承轴承 7 来说只承受中间轴颈的径向负荷，而不承受轴向力，而尾 轴、中间轴及推力轴在传递主机的扭转力矩给于螺旋桨同 时，均承受轴向负荷。
1）传动轴； 2）支承件； 3）密封件
（一）直接传动
2、主要缺点 1）直接传动形式只能采用转速较低的发动机，如低 速柴油机等，这类主机重量和尺寸指标都很高，对排水量 较小，而功率较大的船舶是不利的。
2 ）由于主机和螺旋桨是直接联接的，主机的工作直
接受螺旋桨特性影响，对工况多变的船舶而言，当在部分 负荷下运转时，推进装置的经济性有所下降。 3）主机一般须能直接回行，这样主机的结构多了一 套直接回行机构，使结构复杂化。
表2-6 常用推进装置形式
（一）直接传动
直接传动是主机直接通过轴系把功率传给推进器的传
动形式。如表2-6中1，2。
主机
螺旋桨 轴系
（一）直接传动
1、主要优点 1）传动效率高 除轴系的传动功率损失外，没有其他 功率损失，从而提高了整个推进装置的传动效率。 2）经济性较好 在直接传动的推进装置中，主机多数 是大型低速柴油机，这类主机耗油率很低，并能燃用廉价 的重油；部分采用中速柴油机，其耗油率也接近低速柴油 机，并且解决了燃用重油的问题。这样就大大改善了推进 装置的经济性。 3）由于轴系转速低，螺旋桨的效率较高。 4）装置简单，工作可靠，寿命长，管理维修方便。 5）噪音较低。
船舶轴系浅谈PPT课件
3/25/2020
1.艉螺纹；2.键槽；3.艉锥体；4.后轴颈；5.轴干
11 11
液压螺栓结构图
2020/3/25
尾轴连接方式分为固定式（内抽）和可拆式（外抽）
（1）固定式：尾轴和法兰为一整体，此机构简单，但拆装必须在船内进行，工程量大，很 不方便，在轴系大修时，为吊出尾轴必须移开中间轴承和中间轴。通常两类螺栓连接，一种 上常见的紧配 螺栓，安装时需要干冰冰冻，另一种是液压膨胀螺栓，使用效果好，但是拆 装复杂。
4）良好的密封、润滑和冷却；管理维护方便。
3/25/2020
5
5
结构图
螺旋桨
2020/3/25
艉柱 鱼网刀
中间轴法兰 螺栓
中间轴承
3/25/2020
将军帽 大螺母
防绳罩
首尾密封 白钢套
推力轴承
首尾白合金轴承
6
6
船舶主推进系统轴系示意图
2020/3/25
3/25/2020
7
7
2020/3/25
2.1.直接传动，在主机与螺旋桨之间，除了传动轴系之外，别无其他传动功率的设
备，这一传动型式，我们称之谓直接传动。
直接传动的特点：传动效率高，经济性好。
2.2.间接传动，在主机与螺旋桨之间，除了传动轴系之外，还设置了减速齿轮箱和离合器等 装置，我们称为间接传动型式。采用高、中速柴油机作主机时，配合以减速比适宜的减速齿 轮箱，可以降低螺旋桨的转速提高推进效率。该类主机为不可逆式，免去倒车机构，其正倒 车由离合器装置来实现。
3/25/2020
9
9
2020/3/25
1.尾轴的检修
2.艉轴管装置的检修
3.中间轴和推力轴及其轴承的检修
第八章 船舶轴系和螺旋桨
第八章船舶轴系和螺旋桨【学习目标】掌握船舶轴系的功用、基本组成、日常维护管理；掌握螺旋桨的基本组成和各部分名称；了解船舶轴系扭振及危害。
在船舶推进装置中，从齿轮箱（或主机）输出法兰到螺旋桨，其间以传动轴为主体的用于传递扭矩的装置称为轴系，螺旋桨通过轴系与齿轮箱（或主机）连接。
第一节轴系一、轴系的功用轴系的功用是将船舶柴油机输出的功率传递给螺旌桨，使螺旋桨旋转，以推进船舶航行。
轴系是齿轮箱（或主机）和螺旋桨之间的连接和传动机构，将柴油机输出功率传递给螺旌桨，以克服螺旌桨在水中转动的所消耗的功率，同时，又将螺旋桨在水中旋转产生的轴向推力通过推力轴承传递给船体，以克服船舶航行的阻力。
二、轴系的基本组成轴系包括传动轴（推力轴、中间轴、艉轴或螺旋桨轴）、轴承（推力轴承、中间轴承、艉轴承）、轴系附件（润滑、冷却、艉轴密封装置）等，如图8-1所示。
轴系是由多支承的传动轴所构成。
从机舱到船尾往往有一段距离，其传动轴往往较长，传动轴通常分为几段，并用联轴器将各轴段联接组合而成。
每段轴又按其所承担的任务分为推力轴、中间轴、艉轴或螺旋桨轴等，这些轴段依靠相应的轴承支撑。
传动轴的总长度、轴段数目及其附件的配置等，与船的大小、船型、船体线型、机舱位置、动力装置形式等因素有关。
对于轴线不长的小型船舶，为了缩短轴系，也可只用一根螺旋桨轴直接将螺旋桨与齿轮箱的输出法兰相连。
图8-1 轴系1、传动轴传动轴包括推力轴、中间轴和艉轴。
推力轴前端用法兰与齿轮箱（或主机）的输出法兰相连，后端的法兰则与中间轴法兰相连。
推力轴和推力轴承是一对组合部件。
中间轴用来连接推力轴和艉轴。
2、轴承轴承包括推力轴承、中间轴承和艉轴轴承。
推力轴承用于承受螺旋桨通过推力轴传递的推力，并通过它将推力传给船体。
中间轴承用于承受中间轴的径向负荷和重量。
艉轴轴承用于承受艉轴轴的径向负荷和重量。
3、轴系附件轴系附件包括隔舱填料函、艉管、油封、润滑管路和冷却管路。
隔舱填料函用于保持轴系穿过水密隔舱处的水密。
船舶动力系统教学课件 5-2 船舶推进轴系和传动设备
轴线的数目、长度、位置及布置
轴线：也称轴系理论中心，主机（推进 机组）输出法兰中心和螺旋桨中心的连 线
轴线的数目：取决于船舶类型、航行能 力、生命力、主机形势及数量、经济性、 可靠性等因素
一般民用船舶<=3
大型货船、油船：单轴线 客船、拖船、集装箱船：两根轴线 航速高、操纵灵活、机动性好、工作可靠， 吃水受限
工作可靠、寿命长：符合规范，有足够刚度、强度 尽可能采用标准化结构：安装维护容易，缩短修
船周期，提高可靠性
传动损失小：正确选择轴承数目、型式、布置位置、
润滑方式
良好抗震性能：在运营转速范围内不产生扭转共振、
横振共振，即设计阶段进行临界转速计算
对船体变形敏感性小：船体变形会引起 轴承位置变化，导致附加应力和负荷， 设计考虑
轴的额定转速 轴材料抗拉强度的下限值, N/mm2校核
以中间轴为例 1. 计算剪应力（主机扭矩引起） 2. 计算弯曲应力（中间轴自重产生） 3. 计算压缩应力（螺旋桨推理产生） 4. 计算弯曲应力（安装误差引起） 5. 合成应力 6. 计算安全系数，考察是否超过规定
军用舰船：三轴/四轴 提高生命力、航速、机动性
轴线是直线，其长度和位置取决于两个 端点（前：主机输出法兰，后：螺旋桨 桨毂中心）
轴线布置的原则
对称布置：设备质量的平衡、布置和操作 的便利
单轴系：纵舯剖面 双轴系 三轴系：
尽可能与船体基线平行：推进效率高
But，主机输出法兰位置较高，船舶吃水浅， 为保证螺旋桨的浸没深度倾斜角α
125 dzh lm 200 dzh
lm : 最大允许轴承跨距c，m dzh：中间轴直径， cm
实际设计中，采用较大的跨距受到多 方限制
轴系临界转速限制：轴系跨度大临界 转速下降，当临界转速进入主机转速区 内，会造成共振破坏
浅谈船舶轴系的安装与校中
浅谈船舶轴系的安装与校中作者：赵晓东来源：《中国科技纵横》2020年第04期摘要：船舶轴系是船舶动力装置中重要组成部分之一。
其作用是将主机发出的功率传递给螺旋桨;并将螺旋桨产生的推力通过轴系和推力轴承传递给船体，进而推动船舶前进或后退。
轴系的组成主要包括：推力轴、中间轴、尾轴及各轴承，尾轴管及密封装置等。
海船的轴系重量大，长度长，对轴系的制造、校中与安装有较高的技术要求，本文通过理论知识和船厂的实践并选择实例对轴系安装、校中等进行分析。
关键词：船舶;轴系镗孔;安装;校中0引言船舶轴系是船舶推进装置中的核心組成部分之一。
在船舶建造、修理过程中，轴系的安装、校中极为重要，其质量的好坏将导致船舶推进系统能否正常运行，甚至影响到船舶航行的安全性与可靠性，因此对轴系的安装、校中尤其重要。
1 实船案例概况本文以3676KW拖轮为例，概述了船舶轴系的安装、校中技术等。
该船轴系的布置如下（如图1）：本船采用双机双轴系设计，机舱在船舶中部，发动机与尾轴之间以中间轴连接。
此轴系装置中，尾轴、中间轴及主机曲轴之间用法兰联轴节连成一体。
中间轴有两个滑动轴承支撑，尾轴装于尾轴管中。
尾轴管的前端固定在横舱壁上，尾部固定在船体尾柱孔中。
该船采用新泻ZP全回转式舵桨。
2 轴系的安装与校中在拖轮建造过程中，轴系的安装工作步骤如下：首先是在造船船体中确定其轴系和舵系的中心线位置（俗称轴、舵系拉线），然后进行轴系的镗孔作业，对相关零部件的加工和车间装配，然后是在船台现场对轴系及附件的安装和配对，最后进行轴系校中和装配。
2.1 轴、舵系拉线进行轴、舵系拉线工作的前提是：造船进度已经推进到船体大合拢结束之后，船体在船台上的各支撑良好可靠;在船舶轴、舵系布置区域内，主甲板以下的焊接和矫正工作已结束，船上所有冲击性和振动性的作业施工已停止;船体的各辅助拉攀与支撑也已拆除;所有的舱室及油水柜都已经经焊缝检验及水密实验合格;施工和质检人员熟悉有关轴技术文件和工艺，并准备好各种施工工具和测量工具。
船舶轴系的组成与设计.最全PPT
用何种规范作为船舶设计建造的依据，除了考虑船舶 的性质、航区等因素外，还要征得订货部门的意见。 为国外货主建造船舶，要用世界多数国家认可的劳氏 规范及货主国规范。
船舶建造规范的的性质
1）它是强制性的法规性文件，凡不符合规范要求的船舶， 就认为不合格，不能营运。
（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
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。
• 轴承的轴向位置还与各轴承负荷的均匀程度有关。 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，为使影响系数尽可能小，在布置时应对轴承的轴 向位置作多方案的计算和论证。
为什么直线布置轴系对大型尾部机舱、短轴系的船舶是 不合适的？
由于大型船舶螺旋桨较重，致使尾管尾部轴承的负荷 过大，超过尾管轴承材料许用比压。而尾管首部轴 承的负荷又过小，甚至出现负值，其他各轴承负荷 也会出现严重不均现象。为了使各档轴 承负荷分配 均匀，对轴系常常采用曲线安装方法，即通过各中 间轴承高低位置的升降调节，将轴系布置成光滑曲 线状态。这时轴承和高低位置就要根据计算结果来 确定。
1)工作可靠且有较长的使用寿命。
解： 中间轴和中间轴承的油膜厚度，必须满足以下条件，才能保证 轴承处于良好的液体摩擦状态
2、中间轴承和尾轴管的后轴承支承反力位置有何区别？
第节船舶轴系的组成
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
➢轴线的长度与位置
螺旋桨边缘与 舵a
螺旋桨边缘与 尾柱b
0.12 D 0.2 D
螺旋桨边 缘与船壳c
0.14 D
螺旋桨边 缘与龙骨 d
0.04 D
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
➢尾轴承的数目和间距
尾轴承的数目 螺旋桨轴一般用两道尾轴承支承 尾轴过长时也可用三道尾轴承支承 在轴系布置设计时应尽量避免采用三道尾轴承，因为它使船体尾部结
构复杂化，如安装不好，易使各轴承受力不均 对于较短的尾轴也可以只用一道尾轴承
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
➢中间轴承的位置与间距 中间轴承用来支承中间轴并径向定位。每根中间轴由一个
中间轴承支承(少数设两个甚至三个) 中间轴承的位置、数量和间距对轴系工作的可靠性有很大
影响，在轴系布置时必须认真考虑 应尽量使中间轴承布置在船体刚性较强的部位(例如隔舱壁
➢推力轴承的位置 船用推力轴承是船舶动力装置中不可缺少的重要组成部分， 它承受螺旋桨产生的轴向推力，并将其传给船体，使船舶产 生前后运动。 同时，也承担一部分径向负荷。 ➢直接传动的新型低速柴油机主机，推力轴承一般由主机自 带，设在曲轴箱内 ➢带有减速箱的推进装置，推力轴承往往设在其减速箱中 ➢中速柴油机，因结构上的需要，推力轴承往往单独设置。
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
船舶轴系和螺旋桨
曲轴上°（曲柄销颈处）
螺 旋 桨 图
返回
轴系
见下
轴系示意图
返 回
偏移与曲折
返回
轴系斜角、倾角
返回
螺距比：螺距/螺旋桨直径 螺旋桨的叶形 对称叶形 不对称叶形 桨叶的截面形状－为提高效率
弓背形 机翼形
螺旋桨的转向（正车时，从尾看首）： 左螺旋桨－左转（逆时针） 右螺旋桨－右转（顺时针） 双桨时 内旋－推进效率高，操纵不利 外旋－河船多采用
桨 叶 形 状
螺旋桨螺距的检验
测量螺旋桨半径R
测量局部螺距h′=360°(LO-L1)/α 计算截面螺距――同一半径截面上的算 术 平 均 值 （ hi=1/n(h′+h″+h/″+……) ） 桨叶平均螺距Hi—各半径截面螺距的平 均值
第六章 船舶轴系
组成：曲轴动力输出端－螺旋桨
推力轴－中间轴－尾轴 推力轴承、中间轴承、尾轴管（轴承）
轴系倾角
轴系中心线与船体基面的夹角
轴系斜角
轴系中心线与船体中线面的夹角
推力轴
液体动压润滑（推力块能作一定程度的 偏转） 间隙比主机曲轴的间隙小
中间轴
短轴系
只有一根中间轴或无中间轴
每根一个轴承支承
若两个，在船体变形时－承受过大附加载荷
离法兰端面0.2L（中间轴长度）
偏移：法兰外圆表面的偏差 曲折：法兰平面间对向距离差（开口差）
在转动某一角度后开口差变化－转动轴弯曲变形
测量工具：
直尺、塞尺
总偏移量和总曲折量
都在允许范围内才可以不修理 安排在中间轴各法兰处
螺旋桨
功用
主机带动螺旋桨旋转－螺旋桨受水的反作用力 作用－推动船舶前进 结构
船舶轴系安装
船舶轴系的安装概论船舶轴系是指从主机或传动装置的输出端到螺旋桨之间的动力传动构件总称。
轴系的构件中有螺旋桨、中间轴、推力轴、隔舱填料函、中间轴承、推力轴承、尾管及尾管艉、艉密封件等等，轴系位于主机和螺旋桨之问。
轴系的主要功能是：将船舶主机发出的功率传给螺旋桨，同时叉将螺旋桨在水中旋转产生的轴向反推力通过轴系中的推力轴承传给船体，使船舶根据驾驶指令而航行。
由于主机是船上最大的动力源，因此可以说船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分。
而轴系安装及校中质量的好坏，对保证轴系及主机正常运转以及对减少船体震动有着重要的影响。
若安装质量不好的轴系，其运转时会造成艉轴管轴承迅速磨损以至烧坏，艉轴管的密封元件也因迅速磨损而造成泄露，致使主机曲轴的臂距差超过允许值，从而破坏齿轮箱的正常啮合和支撑轴承的正常工作并引起振动。
影响轴系安装质量的主要因素有：传动轴制造的精度，轴承安装时的弯曲状态，船体变形，轴端法兰因自重下垂必及轴系的结构设计质量等，并与船体建造工艺、轴系结构、船舶吨位及船厂工装设备等有关，本文根据船舶轴系安装的工艺过程与所采用的轴系校中方法进行阐述。
1·确定轴系理论中线理论轴系中线是安装轴系的基准，轴系中线可通过拉钢丝线法或光学仪器法确定，由于拉钢丝线确定轴系中线存在钢丝自重下垂产生的误差，所以拉钢丝法定中主要用于短轴系，当轴系长度超过15—20m时，就应采用光学准直仪或激光准直仪来确定轴系中线。
2·船台镗孔定位船台镗孔是指对人字架及尾柱上安装尾轴管的孔，首先在车间内进行粗加工，留下的精加工余量待在船体上装配焊接好之后，再用专门的镗孔机在现场就地进行镗孔。
这里定位是按基准光学仪的主光轴进行镗杆的定位，或在所加工孔的端面上划出镗控线和检验圆线，再按镗孔线进行镗杆的定位，之后进行镗孔。
当人字架、尾柱，前毂，中间轴承等部件上的孔的中心线与轴系中线重合的情况下，才可保证装入尾轴管或轴承孔的轴心线与轴系中线重合。
轮机导论-第4讲-船舶轴系与动力传递方式-船舶推进装置
螺旋桨通过轴系传递将主机的带动旋转下所产生的有 效推力由推力轴传给推力轴承10，再由推力轴承座传给船 体，达到推动船舶前进或后退的目的。对中间支承轴承 7 来说只承受中间轴颈的径向负荷，而不承受轴向力，而尾 轴、中间轴及推力轴在传递主机的扭转力矩给于螺旋桨同 时，均承受轴向负荷。
1）传动轴； 2）支承件； 3）密封件
b) 快艇经常采用V形传动以改善主机的布置和它的工作条件
过大的倾斜角α对主机工作是不利的，而且布置也困难。因此
有些快艇经常采用V形传动以改善主机的布置和它的工作条件。这 样做还可以使机舱放在艉部，对船体布置及重心配置也有好处。 如下图b)所示。
3.3 船舶动力传递方式
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。由主机、传动设备和推进器三者不同 形式的组合，构成多种多样具有各种不同特点的推进装 置形式，其中比较常用的如表2-6所示。 根据主机的功率传送到推进器的方式不同，推进装 置可分为直接传动、间接传动、电力传动及特种传动等 形式。
表2-6 常用推进装置形式
（一）直接传动
直接传动是主机直接通过轴系把功率传给推进器的传
动形式。如表2-6中1，2。
主机
螺旋桨 轴系
（一）直接传动
1、主要优点 1）传动效率高 除轴系的传动功率损失外，没有其他 功率损失，从而提高了整个推进装置的传动效率。 2）经济性较好 在直接传动的推进装置中，主机多数 是大型低速柴油机，这类主机耗油率很低，并能燃用廉价 的重油；部分采用中速柴油机，其耗油率也接近低速柴油 机，并且解决了燃用重油的问题。这样就大大改善了推进 装置的经济性。 3）由于轴系转速低，螺旋桨的效率较高。 4）装置简单，工作可靠，寿命长，管理维修方便。 5）噪音较低。
船舶设备原理
船舶设备原理船舶设备的原理是指船舶上各种设备的工作原理和运行机制，它们是保证船舶正常运行和完成各项任务的重要组成部分。
本文将介绍几种船舶设备的原理，包括主机、推进系统和导航设备。
一、主机原理主机是船舶的动力来源，它产生的动力驱动整个船舶前进。
主机的原理主要包括燃油进气、燃烧、机械传动和推力输出等几个方面。
1. 燃油进气：主机通常使用柴油作为燃料，燃油需要经过滤清除杂质后进入燃油系统。
燃油经过喷油器喷入燃烧室内，然后与空气混合形成可燃气体。
2. 燃烧：在燃烧室内，通过喷油器喷出的燃油与压缩空气混合并着火，燃烧产生的高温高压气体驱动活塞运动。
3. 机械传动：主机的燃烧室内的往复运动转换成连续旋转运动，通过连杆和曲轴机构，将活塞的上下往复运动转化为旋转运动，推动主机输出功率。
4. 推力输出：主机的旋转运动通过传动装置传递给螺旋桨，螺旋桨在水中产生推力，推动船舶前进。
二、推进系统原理推进系统包括螺旋桨、轴系和方向舵等部分，其工作原理是将主机输出的动力转化为船舶的推进力和操纵性能。
1. 螺旋桨原理：螺旋桨是推进系统的核心组件，它通过旋转产生推力，推动船舶前进。
螺旋桨的设计原理包括叶片的形状、倾角和数量等因素。
当螺旋桨旋转时，水流受到叶片的作用，产生反作用力，推动船舶向前。
2. 轴系原理：轴系将主机输出的旋转动力传递给螺旋桨。
轴系需要具备足够的强度和刚度，以承受来自主机的扭矩和螺旋桨的推力。
同时，轴系还包括轴承和润滑系统，确保轴系的平稳运行和长寿命。
3. 方向舵原理：方向舵用于控制船舶的航向，其原理是通过改变水流的方向来调整船舶的航向。
方向舵可以左右旋转，改变水流对螺旋桨的作用，进而影响船舶的航向。
方向舵的控制通常由操纵系统和液压系统实现。
三、导航设备原理导航设备是用于船舶导航和定位的设备，包括雷达、GPS、测深仪等。
这些设备的原理主要是利用电子技术、无线通信和卫星定位等原理实现。
1. 雷达原理：雷达利用无线电波的回波来探测周围的物体和地形，进而实现船舶的导航和避免碰撞。
船舶轴系
船舶轴系设计2.1轴系的任务船舶轴系是船舶动力装置中的重要组成部分，承担着将主机发出的功率传递给螺旋桨，再将螺旋桨产生的轴向推力传递给船体实现推船航行的目的。
•船舶轴系的结构较为简单，但作用十分重大，维护管理好轴系，对保证船舶的安全航行至关重要。
2.2轴系的组成•船舶轴系是从主机输出端法兰起至艉轴为止，连接主机和螺旋桨。
对于直接传动的推进系统，包括传递功率的传动轴及其轴承等零部件，主要有:推力轴和推力轴承、中间轴和中间轴承、尾轴和尾轴承以及其他附件等；对于间接传动的推进系统，除有上述传动轴和轴承外，还有离合器、弹性联轴器和减速齿轮箱等部件。
3.轴系的种类•单轴系4.5.双轴系轴系工作条件及故障•船舶轴系的主要零件——中间轴、艉轴等虽然结构简单，但尺寸大，重量大，一般轴长无与轴径d之比均超过10，所以是扰性轴，容易产生变形。
轴系位于船体水线以下部位，运转时不仅受到主机传递的扭矩作用、轴系自重引起的弯曲变形，而且还受到螺旋桨产生的阻力矩和推力作用。
此外，还受到轴系校中、安装、船体变形、船舶振动及螺旋桨水动力等引起的附加应力的周期作用。
船舶主机的紧急停车、频繁机动操车，或者在台风、大浪中剧烈摇摆时，上述情况就更加严重，并使轴承负荷加重。
传动轴工作表面与轴承的相对运动还会产生过度磨损，在海水和滑油介质中受到腐蚀。
所以，船舶轴系在运砖中会产生声音异常、振动、轴承温度升高、传动轴磨损加剧、密封装置漏泄等损坏，严重对甚至产生断轴事故。
轮机人员应作好日常的维护修理，使轴系处于良好的技术状态并应掌握船舶轴系的有关理论知识和实际检验方法轴系布置设计流程•首先确定轴线及轴段的配置；•再决定轴承位置和间距等，绘制相关草图；在根据规范计算确定了基本轴径、且轴的主要尺寸初步确定的前提下，即可进行轴系的强度校核。
有些船舶轴系还要进行必要的振动计算和合理校中计算；•然后进行轴系部件结构设计及选型; •最后绘制轴系布置图、艉轴尾管总图及有关部件图纸。
船舶轴系和螺旋桨课件
智能监测和维护
采用先进的智能监测和维护技术，对轴系进行实时监测和故障诊断， 及时发现和解决潜在问题，提高轴系的使用寿命和可靠性。
03
船舶轴系安装与维护
船舶轴系的安装工艺
01
02
03
轴系定位与测量
在安装前，对轴系各部件 进行精确测量和定位，确 保轴系安装的准确性和稳 定性。
05
螺旋桨设计
螺旋桨设计的基本原则
高效推进
螺旋桨设计应追求高效的推进 效果，确保船舶在各种工况下
都能获得良好的推进性能。
稳定性
设计时应考虑螺旋桨的稳定性 ，避免因振动、空泡等原因导 致性能下降或损坏。
耐久性
螺旋桨应具备足够的耐久性， 能够承受长时间的使用和各种 环境因素的影响。
经济性
在满足性能要求的前提下，应 尽量降低螺旋桨的设计成本和
04
螺旋桨介绍
螺旋桨的定义与组成
总结词
螺旋桨是船舶推进系统的重要组成部分，由桨叶、桨毂和支承结构组成。
详细描述
螺旋桨是一种旋转推进器，通过高速旋转产生推力，使船舶前进或后退。它通 常由桨叶、 叶和传动轴的部分，支承结构则是用来固定螺旋桨的。
船舶轴系的应用与发展
总结词
船舶轴系作为船舶动力系统的重要组成部分，其应用 和发展受到广泛关注。
详细描述
随着航运业的发展和技术的不断进步，船舶轴系的应 用和发展也日益受到关注。一方面，为了提高船舶的 稳定性和舒适性，人们不断改进船舶轴系的设计和制 造工艺；另一方面，随着环保意识的提高和新能源的 推广应用，船舶轴系也在向节能、减排、环保的方向 发展。未来，随着科技的进步和应用需求的不断提高 ，船舶轴系将会更加智能化、高效化和环保化。
轮机导论-第4讲-船舶轴系与动力传递方式-船舶推进装置分解
轴系的布置取决于船体的结构，主发动机和螺旋桨的
布置，同时轴系布置必须结合整个舰船设计任务和要求以
及螺旋桨，船体设计来进行的。轴系的数目是取决于船舶
种类，船的航行性能，主机型式的特点，装置的生命力和
可靠性以及轴系在船上布置的可能性等。
2、基本要求
1）轴段长度与数量 由于机舱位置和艉部型线的关系，较大 船舶的轴系可长达数十米，中间轴有多根。艉部机舱的船上轴系很 短，有时不用中间轴，而由推力轴直接和螺旋桨轴相连。 2）维修空间 在轴系较长的船舶上，必须装有水密的轴隧， 在机舱和艉尖舱间围成水密的隔弄，以使轴系与货舱隔开。轴隧用 水密门与机舱相通，供检修轴承，维护工作之用。轴隧高度应允许 能搬运轴系之任何部件（高2 米左右），轴隧中走道宽度应不小于 500毫米，铺有花铁板和扶手。
1）传动轴
a) 推力轴：通常直接与主机相连接并带有推力轴承的轴。
作用：
(1)将主机的扭矩传给中间轴； (2)把中间轴上螺旋桨的推力传给船体； (3)对轴系轴向定位。 推力传递过程： 螺旋桨→推力环→油膜→推力块→推 力轴承座→船体
b) 螺旋桨轴（或推进轴）：轴上装有螺旋桨的轴。 c) 艉轴：在轴系穿过船体的地方装有专设的艉轴管 ，通过艉轴管的轴称为艉轴。有时螺旋桨位置靠近艉轴管 ，在此情况下，螺旋桨轴与艉轴成为一体，此时螺旋桨轴 就起艉轴作用。
螺旋桨通过轴系传递将主机的带动旋转下所产生的有 效推力由推力轴传给推力轴承10，再由推力轴承座传给船 体，达到推动船舶前进或后退的目的。对中间支承轴承 7 来说只承受中间轴颈的径向负荷，而不承受轴向力，而尾 轴、中间轴及推力轴在传递主机的扭转力矩给于螺旋桨同 时，均承受轴向负荷。
1）传动轴； 2）支承件； 3）密封件
装置中，从发动机的输出法兰到推进器之间，以传动轴
船舶动力系统与轴传动
随着环保要求的日益严格和能源结构的转变，船舶动力系统面临着减少排放、降 低能耗、提高可靠性等技术挑战，需要不断创新和研发新技术来应对。
PART 02
轴传动原理与结构
轴传动基本概念
轴传动定义
轴传动是指通过联轴器将动力源 （如发动机）的扭矩传递给船舶 推进器（如螺旋桨）的一种传动 方式。
轴传动优势
污。
定期保养
根据设备使用情况和厂家建议，制 定定期保养计划；对轴承、齿轮等 易损件进行定期检查、更换或维修 。
专业维护
委托专业维护团队进行定期全面检 查和维护保养，确保轴传动系统长 期稳定运行。
PART 06
故障诊断与排除方法
常见故障类型及原因分析
动力系统故障
可能由于发动机、涡轮机或电动机等 部件损坏、磨损、过热或润滑不良导 致。
。
强度计算与校核方法
有限元分析法
利用有限元分析软件对 轴传动系统进行强度计
算和应力分析。
经典力学法
基于材料力学和弹性力 学理论，采用经典力学 方法对轴传动系统进行
强度校核。
疲劳强度评估
考虑交变应力和疲劳载 荷对系统的影响，进行
疲劳强度评估。
实验验证
通过实验手段对强度计 算结果进行验证，确保 设计的安全性和可靠性
。
振动噪声控制策略
减振降噪设计
在轴传动系统设计中充分考虑减振降噪措施 ，如采用低噪声轴承、减振器等。
动态平衡技术
对旋转部件进行动平衡处理，降低因不平衡 引起的振动和噪声。
隔振措施
在船舶结构中设置隔振器或隔振垫，减少振 动传递和噪声辐射。
监测与诊断技术
应用振动和噪声监测与诊断技术，及时发现 并处理异常振动和噪声问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
船舶轴系的工作原理
船舶轴系是指船舶上的主轴、副轴、传动轴、螺旋桨等部件组成的系统，它们共同协作完成推进船舶的任务。
其工作原理如下：
一、主机输出动力
船舶轴系的工作原理的第一步是主机输出动力。
主机是船舶的动力来源，通常由柴油机、涡轮机等发动机组成。
主机的输出动力经过减速器转换成适合螺旋桨的转速和扭矩，然后通过轴系传递到螺旋桨。
二、传递动力的轴系
船舶轴系的工作原理的第二步是传递动力的轴系。
主轴是船舶轴系的核心部件，它负责将主机输出的动力传递到副轴和传动轴上。
主轴通常由高强度钢材制成，具有足够的刚性和强度来承受巨大的扭矩和载荷。
副轴和传动轴是主轴的延伸，它们将动力传递到螺旋桨上。
副轴和传动轴的长度和直径根据船舶的尺寸和功率来设计，通常由高强度合金钢或碳纤维复合材料制成。
三、螺旋桨的工作原理
船舶轴系的工作原理的第三步是螺旋桨的工作原理。
螺旋桨是船舶推进的关键部件，它将主机输出的动力转化为推进力。
螺旋桨的叶片通过旋转产生推进力，推动船舶前进。
螺旋桨的叶片数量、形状和角度根据船舶的尺寸、速度和功率来设计。
四、舵的调节
船舶轴系的工作原理的第四步是舵的调节。
舵是船舶的控制装置，通过调节舵的角度来改变船舶的方向。
舵的角度由舵机控制，舵机接收舵手的指令，将指令转化为舵的角度。
舵的角度影响船舶的转向和稳定性。
总之，船舶轴系是船舶推进的重要组成部分，其工作原理涉及主机、轴系、螺旋桨和舵等多个部件的协作。
只有这些部件协同工作，才能保证船舶安全、高效地前进。