第二节传动轴系
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第二节 传动轴系
一、轴系的组成、作用和工作条件 1.组成、位置 1）位置：主机曲轴输出法兰和螺旋桨之间 2）组成：（1）传动轴；（2）轴承；（3）轴系 附件（密封、润滑、冷却） 2.作用 （1）将曲轴动力矩传给螺旋桨 M＝9550ΧP/N （2）将螺旋桨产生推（拉）力传给推力轴承 T＝1.94PPP/V
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（2）橡皮环径向密封装置——simplex型 作用：阻油阻水 改进型改进密封圈形状和固定方式，跟踪作用 由弹簧保证，与防磨衬套紧紧接触(随尾轴转)， 对尾轴跟踪性好，密封效果良好。大中型船广 泛应用 首密封两道环后翻；尾密封三道环，一道前翻 两道后翻；尾密封比首密封严格
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5）艉轴管冷却与润滑 （1）水润滑艉轴管 润滑剂和冷却剂是海水 设置沟槽以提高冷却效果 冷却途径：ａ船尾金属传给舷外水 （船体扩散）；ｂ传给尾尖舱中的水； ｃ润滑介质带走
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（3）桨与尾轴连接 键连接（＋锥面结合＋螺母紧固） a螺母旋转方向与桨正转方向相反，正转自 动锁紧，倒转止动片防松 b导流罩可减少桨水力损失和防止螺纹锈蚀 c扭矩传递靠紧压结合面产生的摩擦力；推 力传递依靠桨与尾轴锥体紧压配合摩擦 力 液压无键连接 法兰连接
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4）工作条件 比中间轴恶劣，尤其锥形轴段易裂纹 2）艉轴管装置 （1）作用： 使尾轴通出船尾，支承桨 和尾轴重量；密封（防水内漏，防滑 油内漏和外漏） （2）组成：尾轴管本体、尾轴承、密封装 置、润滑和冷却系统等
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3.轴承的负荷 轴承负荷的大小可用轴承比压表示。 轴承的比压必须处于允许范围内，且各 轴承的负荷必须均匀分配。若轴承负荷 过重而使比压超出允许范围，则轴承将 迅速磨损或引发其它事故；若轴承负荷 为负值(仅轴承上瓦受压)，则会造成邻近 轴承负荷过重；若轴承负荷为零，则表 示该道轴承可有可无。一般来说，各道 轴承所受正压力应不小于相邻两跨轴重 量的20%。
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四、传动轴系的管理 1.确保中间轴承和艉轴管海水供应 2.航行中注意检查中间轴承，特别是最后一道中间轴承的温 度 3.铁梨木轴承艉轴管应注意温度和首密封漏水 4.白合金轴承尾轴管要特别注意艉轴管密封装置是否漏油， 特别是尾密封。各轴承的温度应不超过规定值，规范要求 滚动轴承温度低于80℃，齿轮箱传动的滑动轴承温度低于 70℃，轴系滑动轴承温度低于65℃，水润滑尾轴承温度低 于60℃。 5.运转中注意轴的跳动、轴承是否有异常振动、个别部位是 否发热甚至颜色变蓝（该处是扭振节点） 6.航行中不要将尾尖舱中水排干（寒冷结冰地区除外） 7.轴系要定期坞检：单轴系3或4年，双轴系4或5年；无键槽 者5年 8.备件要妥善保管
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三、中间轴和中间轴承、艉轴与艉轴管的结构 1.中间轴、中间轴承和推力轴承 1）中间轴 法兰连接螺栓受拉剪交变应力。 2）中间轴承 （1）作用：承受重量和附加径向负荷（大多无 上瓦） （2）类型 滚动式 滑动式（商船多用） wenku.baidu.com 油环式 a油环带油，挡油片径向止动，轴向定位
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b工作可靠程度与轴转速有关（低速时油环 随动性差，润滑不良） B油盘式（多用） 优点： a抗振；b润滑可靠（克服油环式 缺点） 3)推力轴承
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3）尾轴承 （1）数目 多用两道 （2）间距 尾轴承比中间轴承工作条件恶劣，易于受 损坏，故间距要求严格 4）轴承高低位置的确定 （1）中小型船舶按直线布置 （2）大型船舶采用曲线安装法，以减少桨重 对轴承影响，使各档轴承负荷分配比较均匀。 即曲轴轴线稍高于尾轴轴线，使总曲折调整 为下开口（负值）
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2.艉轴和艉轴管装置 1）艉轴 （1）尾轴位于轴系的末端，首端与最后一根中间 轴的法兰相连，尾端穿过尾轴管伸出船尾。螺旋 桨直接安装在尾端的尾轴亦称为螺旋桨轴。当尾 轴伸出船体过长并由两段组成时，装螺旋桨的那 段轴称为螺旋桨轴，在它前面的那段轴称为尾轴。 尾轴由法兰、轴干、轴颈、安装螺旋桨的锥形轴 和螺柱等部分组成。多指螺旋桨轴，一般用35＃ 钢。 （2）结构 海水润滑铁梨木尾轴承轴段上装铜套以防止腐 蚀和减小磨损。尾轴轴干裸露在海水中的部分一 般包有玻璃钢保护层。
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3）艉轴管轴承 （1）类型：水润滑和油润滑两种 。 （2）铁梨木艉轴承 结构 铁梨木上半部纵纹下半部立纹（经济， 使磨损均匀）。轴向用压盖定位；周向 用两个水平铜条和一个顶部铜条止动 工作时水温60。C。进坞后应灌水保养
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压盖不要太紧，允许少量水进入机舱以冷 却轴承 轴承安装间隙＝0.003ｄ＋（0.5－0.75） mm 特点：用水润滑，结构简单，工作可靠， 管理方便，不污染航区。但航区受限制
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（2）油润滑艉轴管 润滑剂为滑油，冷却剂是海水 润滑方法：中小型船舶采用重力自然润 滑法；大型船舶采用重力间歇循环法 冷却途径：同水润滑尾轴管 密封装置冷却 尾密封不用再单独采取冷却措施；首 密封冷却条件差，靠专门设置低位密封 油循环柜和循环器以加强冷却 装置漏油暂时用滴油润滑以维持航行
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（2）白合金艉轴承 结构 用滑油重力润滑， 重力油柜高度取决 于满载吃水线 优点：耐磨性好 与simplex密封装置 配用可节省功率约1 ％
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（3）其它 橡胶艉轴承 海水润滑或冷却 桦木层压板艉轴承 海水润滑或冷却 滚动轴承式艉轴承 油脂或滑油润滑
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4）艉轴管密封装置 （1）填料函型水密 封装置 填料函为油麻绳 用于水润滑尾轴承 首密封以防海水内 漏（允许少量水漏）
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3.工作条件 （1）拉压应力 （2）扭应力 （3）弯曲应力：轴系、桨本身重量产生 （4）额外弯曲应力：风浪天上下运动惯性 力产生 （5）附加应力：安装误差、船体变形、振 动及桨不均匀水动力作用产生 （6）摩擦、腐蚀
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二、轴系的布置方案及各组成部分的布置要求 1.轴线的布置 1）轴线的数目 商船轴线一般不超三根，远洋货船用一根， 客船、集装箱船大多两根 2）轴线位置 （1）轴线两端点：主机功率输出法兰中心、螺 旋桨中心 （2）理想轴线位置最好与龙骨线平行，多轴线 应与船中剖面对称 （3）实际单桨船存在倾斜角，双桨船存在偏斜 角 。为了使桨的推力不致损失太多，一般 不超5。，不超3。
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2.轴承的布置 1）推力轴承 （1）直接传动低速主机设在曲轴箱内 （2）减速箱间接传动设在减速箱中 2）中间轴承 中间轴承的位置、数量和间距在轴系 布置时必须认真考虑 （1）位置 应设在刚性较强的部位，否则当船体 变形时会使轴承受到很大的附加负荷， 造成发热和迅速磨损
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（2）数量 越多轴承间距越小，对轴线变形的牵制作用越 大，附加负荷也越大 越少轴承间距越大，如过大会造成安装困难， 轴的扰度过大，轴承负荷不均匀，易使轴系产 生振动（振动固有频率随轴承跨距增大而降低） （3）间距 轴承间距应大一点，尽量不使两轴段连接法 兰位置处于两轴承中部（中间轴法兰是质量集 中部位），否则会使相邻轴段产生过大扰度， 造成法兰安装困难。中间轴承应置于（0.18－ 0.22）L处（每轴一个）
一、轴系的组成、作用和工作条件 1.组成、位置 1）位置：主机曲轴输出法兰和螺旋桨之间 2）组成：（1）传动轴；（2）轴承；（3）轴系 附件（密封、润滑、冷却） 2.作用 （1）将曲轴动力矩传给螺旋桨 M＝9550ΧP/N （2）将螺旋桨产生推（拉）力传给推力轴承 T＝1.94PPP/V
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（2）橡皮环径向密封装置——simplex型 作用：阻油阻水 改进型改进密封圈形状和固定方式，跟踪作用 由弹簧保证，与防磨衬套紧紧接触(随尾轴转)， 对尾轴跟踪性好，密封效果良好。大中型船广 泛应用 首密封两道环后翻；尾密封三道环，一道前翻 两道后翻；尾密封比首密封严格
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5）艉轴管冷却与润滑 （1）水润滑艉轴管 润滑剂和冷却剂是海水 设置沟槽以提高冷却效果 冷却途径：ａ船尾金属传给舷外水 （船体扩散）；ｂ传给尾尖舱中的水； ｃ润滑介质带走
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（3）桨与尾轴连接 键连接（＋锥面结合＋螺母紧固） a螺母旋转方向与桨正转方向相反，正转自 动锁紧，倒转止动片防松 b导流罩可减少桨水力损失和防止螺纹锈蚀 c扭矩传递靠紧压结合面产生的摩擦力；推 力传递依靠桨与尾轴锥体紧压配合摩擦 力 液压无键连接 法兰连接
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4）工作条件 比中间轴恶劣，尤其锥形轴段易裂纹 2）艉轴管装置 （1）作用： 使尾轴通出船尾，支承桨 和尾轴重量；密封（防水内漏，防滑 油内漏和外漏） （2）组成：尾轴管本体、尾轴承、密封装 置、润滑和冷却系统等
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3.轴承的负荷 轴承负荷的大小可用轴承比压表示。 轴承的比压必须处于允许范围内，且各 轴承的负荷必须均匀分配。若轴承负荷 过重而使比压超出允许范围，则轴承将 迅速磨损或引发其它事故；若轴承负荷 为负值(仅轴承上瓦受压)，则会造成邻近 轴承负荷过重；若轴承负荷为零，则表 示该道轴承可有可无。一般来说，各道 轴承所受正压力应不小于相邻两跨轴重 量的20%。
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四、传动轴系的管理 1.确保中间轴承和艉轴管海水供应 2.航行中注意检查中间轴承，特别是最后一道中间轴承的温 度 3.铁梨木轴承艉轴管应注意温度和首密封漏水 4.白合金轴承尾轴管要特别注意艉轴管密封装置是否漏油， 特别是尾密封。各轴承的温度应不超过规定值，规范要求 滚动轴承温度低于80℃，齿轮箱传动的滑动轴承温度低于 70℃，轴系滑动轴承温度低于65℃，水润滑尾轴承温度低 于60℃。 5.运转中注意轴的跳动、轴承是否有异常振动、个别部位是 否发热甚至颜色变蓝（该处是扭振节点） 6.航行中不要将尾尖舱中水排干（寒冷结冰地区除外） 7.轴系要定期坞检：单轴系3或4年，双轴系4或5年；无键槽 者5年 8.备件要妥善保管
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三、中间轴和中间轴承、艉轴与艉轴管的结构 1.中间轴、中间轴承和推力轴承 1）中间轴 法兰连接螺栓受拉剪交变应力。 2）中间轴承 （1）作用：承受重量和附加径向负荷（大多无 上瓦） （2）类型 滚动式 滑动式（商船多用） wenku.baidu.com 油环式 a油环带油，挡油片径向止动，轴向定位
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b工作可靠程度与轴转速有关（低速时油环 随动性差，润滑不良） B油盘式（多用） 优点： a抗振；b润滑可靠（克服油环式 缺点） 3)推力轴承
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3）尾轴承 （1）数目 多用两道 （2）间距 尾轴承比中间轴承工作条件恶劣，易于受 损坏，故间距要求严格 4）轴承高低位置的确定 （1）中小型船舶按直线布置 （2）大型船舶采用曲线安装法，以减少桨重 对轴承影响，使各档轴承负荷分配比较均匀。 即曲轴轴线稍高于尾轴轴线，使总曲折调整 为下开口（负值）
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2.艉轴和艉轴管装置 1）艉轴 （1）尾轴位于轴系的末端，首端与最后一根中间 轴的法兰相连，尾端穿过尾轴管伸出船尾。螺旋 桨直接安装在尾端的尾轴亦称为螺旋桨轴。当尾 轴伸出船体过长并由两段组成时，装螺旋桨的那 段轴称为螺旋桨轴，在它前面的那段轴称为尾轴。 尾轴由法兰、轴干、轴颈、安装螺旋桨的锥形轴 和螺柱等部分组成。多指螺旋桨轴，一般用35＃ 钢。 （2）结构 海水润滑铁梨木尾轴承轴段上装铜套以防止腐 蚀和减小磨损。尾轴轴干裸露在海水中的部分一 般包有玻璃钢保护层。
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3）艉轴管轴承 （1）类型：水润滑和油润滑两种 。 （2）铁梨木艉轴承 结构 铁梨木上半部纵纹下半部立纹（经济， 使磨损均匀）。轴向用压盖定位；周向 用两个水平铜条和一个顶部铜条止动 工作时水温60。C。进坞后应灌水保养
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压盖不要太紧，允许少量水进入机舱以冷 却轴承 轴承安装间隙＝0.003ｄ＋（0.5－0.75） mm 特点：用水润滑，结构简单，工作可靠， 管理方便，不污染航区。但航区受限制
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（2）油润滑艉轴管 润滑剂为滑油，冷却剂是海水 润滑方法：中小型船舶采用重力自然润 滑法；大型船舶采用重力间歇循环法 冷却途径：同水润滑尾轴管 密封装置冷却 尾密封不用再单独采取冷却措施；首 密封冷却条件差，靠专门设置低位密封 油循环柜和循环器以加强冷却 装置漏油暂时用滴油润滑以维持航行
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（2）白合金艉轴承 结构 用滑油重力润滑， 重力油柜高度取决 于满载吃水线 优点：耐磨性好 与simplex密封装置 配用可节省功率约1 ％
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（3）其它 橡胶艉轴承 海水润滑或冷却 桦木层压板艉轴承 海水润滑或冷却 滚动轴承式艉轴承 油脂或滑油润滑
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4）艉轴管密封装置 （1）填料函型水密 封装置 填料函为油麻绳 用于水润滑尾轴承 首密封以防海水内 漏（允许少量水漏）
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3.工作条件 （1）拉压应力 （2）扭应力 （3）弯曲应力：轴系、桨本身重量产生 （4）额外弯曲应力：风浪天上下运动惯性 力产生 （5）附加应力：安装误差、船体变形、振 动及桨不均匀水动力作用产生 （6）摩擦、腐蚀
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二、轴系的布置方案及各组成部分的布置要求 1.轴线的布置 1）轴线的数目 商船轴线一般不超三根，远洋货船用一根， 客船、集装箱船大多两根 2）轴线位置 （1）轴线两端点：主机功率输出法兰中心、螺 旋桨中心 （2）理想轴线位置最好与龙骨线平行，多轴线 应与船中剖面对称 （3）实际单桨船存在倾斜角，双桨船存在偏斜 角 。为了使桨的推力不致损失太多，一般 不超5。，不超3。
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2.轴承的布置 1）推力轴承 （1）直接传动低速主机设在曲轴箱内 （2）减速箱间接传动设在减速箱中 2）中间轴承 中间轴承的位置、数量和间距在轴系 布置时必须认真考虑 （1）位置 应设在刚性较强的部位，否则当船体 变形时会使轴承受到很大的附加负荷， 造成发热和迅速磨损
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（2）数量 越多轴承间距越小，对轴线变形的牵制作用越 大，附加负荷也越大 越少轴承间距越大，如过大会造成安装困难， 轴的扰度过大，轴承负荷不均匀，易使轴系产 生振动（振动固有频率随轴承跨距增大而降低） （3）间距 轴承间距应大一点，尽量不使两轴段连接法 兰位置处于两轴承中部（中间轴法兰是质量集 中部位），否则会使相邻轴段产生过大扰度， 造成法兰安装困难。中间轴承应置于（0.18－ 0.22）L处（每轴一个）