船舶轴系的组成
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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: ➢轴线的数目
从主机到螺旋桨间的轴系，往往是由几段位于同一直线的轴 互相连接起来的，这种位于同一直线上的轴互称为轴线。 轴线数目决定于船舶类型、航行性能、生命力、主机类型及 特性、装置在多种工况下的经济性及其工作可靠性等。 大型远洋商船往往采用1根 客船、港作船、集装箱船等有特殊要求及操纵性好的船舶 采用2根 军用船舶为提高航速、生命力及良好的机动性，一般采用2 根或3根，个别的达4根
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 主机(机组)位置的决定原则及主机(机组)布置原则： ➢轴线布置尽量与船体龙骨线〈基线〉平行。有时为保证螺 旋桨浸入水中有一定的深度，而主机位置又不能放低，只能 使轴线向尾部有一倾斜角，即轴线与基线的夹角α，一般在 0～5°之间。轴线与船舶纵中垂面偏角β一般在0～3°，以 保证轴系有较高的推力。对于小艇或高速快艇等由于吃水与 线形的关系，一般限制α可达12～16°。
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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:
船舶轴系布置设计与整个船体设计有密切的关系，应满足船 舶总体性能，是船舶动力装置设计中比较重要的一个环节。
➢设计的大体思路:
机舱、主机和螺旋桨的位置确定后 确定轴系类型、传动方式 确定轴线的数目、位置和长度 初步选定轴承位置、间距，并画出布置草图 选用或设计轴系部件，进行轴系强度计算和振动验算，最 后进行修改、绘制轴系布置图及安装总图等。
➢轴系的布置设计:
➢轴线的长度与位置 主机(机组)位置的决定原则及主机(机组)布置原则： ➢对称布置:考虑到重量平衡及便于布置与方便操作。 单主机：一般布置在船舶纵中剖面上，即机舱首尾中心线 上。 双主机：一般对称布置于船舶纵中剖面两侧，即对称于机 舱中心线两侧。
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第一章船舶轴系及传动装置设计
➢轴系的设计要求：
足够的强度和刚度，工作可靠并有较长的使用寿命 有利于制造和安装，在满足工作需要的基础上，力求简化，使制造与
安装方便并便于日常维护保养 传动动损失少，应合理选择轴承种类、数目及润滑方法 对船体变形适应性好，力求避免在正常航行状态下因船体变形引起轴
承超负荷 保证在规定的运行范围内不发生轴的扭转共振和横向、纵向共振 能够良好地密封、润滑和冷却 尽可能减小轴的长度和减轻轴的重量
旋桨的不均匀水动力作用等产生附加应力 风浪天，螺旋桨上下运动的惯性力，使尾轴产生额外的周期变化的弯
曲应力和力矩 轴系在工作中，轴颈与轴承发生摩擦，当用海水做尾轴承润滑剂时，
尾轴管和轴颈还要受到腐蚀作用
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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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的组成：
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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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件: ➢轴系的作用：
轴系的作用是把柴油机曲轴的动力矩传给螺旋桨，以克服螺 旋桨在水中转动的阻力矩，同时又把螺旋桨产生的推力传给 推力轴承，以克服船舶航行中的阻力。
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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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的作用：
轴系所传递的扭矩可从它传递的功率和轴的转速算出。轴上
传递的主机扭矩MK为
MK
9.55
Pe
i
ne
103
Pe—主机额定功率(kW) ne—轴的额定转速(r/min) i—齿轮箱的传动比 η—传动效率
ηp— 螺 旋 桨 的 效 率 ， 推 ( 拖 ) 船 :0.3 ～ 0.6 ， 商 船 :0.6 ～ 0.78 ， 快 艇 与 小 艇:0.45～0.70
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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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的工作条件：
轴系承受的扭矩在轴系中产生扭应力 推力将会产生压应力 轴系和螺旋桨本身的重量以及其他附件的作用，使轴系产生弯曲应力 安装误差、船体变形、轴系的扭转振动、横向振动、纵向振动以及螺
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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
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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
主机尽量靠近尾舱壁布置，使轴系长度缩短(要考虑有无传 动设备、隔舱密封部件的拆装、更换位置，同时要兼顾机舱 开口的位置)。 考虑主机左、右、前、底部与上部是否满足船舶规范，拆 装与维修要求以及吊缸的高度。
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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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的作用：
轴系所传递的推力-可以根据螺旋桨所吸收的功率、螺旋桨的 效率和船舶航速算出，轴系所传递的推力T为
T
1945.2
Pp max Vs
p
T—螺旋桨最大推力(N)
Ppmax—螺旋桨吸收的最大功率(kW) Vs—船舶的航速(kn)
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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 轴系是一根直线，它的长度与位置决定于两个端点。 前端点为主机(机组)的输出法兰中心，后端点为螺旋桨的桨 毂中心。
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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
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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
➢39000T化学品船，主机型号:6S50MC-C,功率:9480kW
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第一章船舶轴
➢轴系的布置设计:
➢设计的大体思路: 在布置时首先要充分了解船舶总体、线形、肋距、结构等方 面的有关图纸，认真考虑轴系装卸运输路线、顺序、起重设 备与工具。高度重视调距桨的轴系，双轴线桨轴较长的轴系 布置、辅助设备的配合与安装工艺等。
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: ➢轴线的数目
从主机到螺旋桨间的轴系，往往是由几段位于同一直线的轴 互相连接起来的，这种位于同一直线上的轴互称为轴线。 轴线数目决定于船舶类型、航行性能、生命力、主机类型及 特性、装置在多种工况下的经济性及其工作可靠性等。 大型远洋商船往往采用1根 客船、港作船、集装箱船等有特殊要求及操纵性好的船舶 采用2根 军用船舶为提高航速、生命力及良好的机动性，一般采用2 根或3根，个别的达4根
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 主机(机组)位置的决定原则及主机(机组)布置原则： ➢轴线布置尽量与船体龙骨线〈基线〉平行。有时为保证螺 旋桨浸入水中有一定的深度，而主机位置又不能放低，只能 使轴线向尾部有一倾斜角，即轴线与基线的夹角α，一般在 0～5°之间。轴线与船舶纵中垂面偏角β一般在0～3°，以 保证轴系有较高的推力。对于小艇或高速快艇等由于吃水与 线形的关系，一般限制α可达12～16°。
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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:
船舶轴系布置设计与整个船体设计有密切的关系，应满足船 舶总体性能，是船舶动力装置设计中比较重要的一个环节。
➢设计的大体思路:
机舱、主机和螺旋桨的位置确定后 确定轴系类型、传动方式 确定轴线的数目、位置和长度 初步选定轴承位置、间距，并画出布置草图 选用或设计轴系部件，进行轴系强度计算和振动验算，最 后进行修改、绘制轴系布置图及安装总图等。
➢轴系的布置设计:
➢轴线的长度与位置 主机(机组)位置的决定原则及主机(机组)布置原则： ➢对称布置:考虑到重量平衡及便于布置与方便操作。 单主机：一般布置在船舶纵中剖面上，即机舱首尾中心线 上。 双主机：一般对称布置于船舶纵中剖面两侧，即对称于机 舱中心线两侧。
第12页/共26页
第一章船舶轴系及传动装置设计
➢轴系的设计要求：
足够的强度和刚度，工作可靠并有较长的使用寿命 有利于制造和安装，在满足工作需要的基础上，力求简化，使制造与
安装方便并便于日常维护保养 传动动损失少，应合理选择轴承种类、数目及润滑方法 对船体变形适应性好，力求避免在正常航行状态下因船体变形引起轴
承超负荷 保证在规定的运行范围内不发生轴的扭转共振和横向、纵向共振 能够良好地密封、润滑和冷却 尽可能减小轴的长度和减轻轴的重量
旋桨的不均匀水动力作用等产生附加应力 风浪天，螺旋桨上下运动的惯性力，使尾轴产生额外的周期变化的弯
曲应力和力矩 轴系在工作中，轴颈与轴承发生摩擦，当用海水做尾轴承润滑剂时，
尾轴管和轴颈还要受到腐蚀作用
第5页/共26页
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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的组成：
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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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件: ➢轴系的作用：
轴系的作用是把柴油机曲轴的动力矩传给螺旋桨，以克服螺 旋桨在水中转动的阻力矩，同时又把螺旋桨产生的推力传给 推力轴承，以克服船舶航行中的阻力。
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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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的作用：
轴系所传递的扭矩可从它传递的功率和轴的转速算出。轴上
传递的主机扭矩MK为
MK
9.55
Pe
i
ne
103
Pe—主机额定功率(kW) ne—轴的额定转速(r/min) i—齿轮箱的传动比 η—传动效率
ηp— 螺 旋 桨 的 效 率 ， 推 ( 拖 ) 船 :0.3 ～ 0.6 ， 商 船 :0.6 ～ 0.78 ， 快 艇 与 小 艇:0.45～0.70
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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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的工作条件：
轴系承受的扭矩在轴系中产生扭应力 推力将会产生压应力 轴系和螺旋桨本身的重量以及其他附件的作用，使轴系产生弯曲应力 安装误差、船体变形、轴系的扭转振动、横向振动、纵向振动以及螺
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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
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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
主机尽量靠近尾舱壁布置，使轴系长度缩短(要考虑有无传 动设备、隔舱密封部件的拆装、更换位置，同时要兼顾机舱 开口的位置)。 考虑主机左、右、前、底部与上部是否满足船舶规范，拆 装与维修要求以及吊缸的高度。
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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
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的作用：
轴系所传递的推力-可以根据螺旋桨所吸收的功率、螺旋桨的 效率和船舶航速算出，轴系所传递的推力T为
T
1945.2
Pp max Vs
p
T—螺旋桨最大推力(N)
Ppmax—螺旋桨吸收的最大功率(kW) Vs—船舶的航速(kn)
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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 轴系是一根直线，它的长度与位置决定于两个端点。 前端点为主机(机组)的输出法兰中心，后端点为螺旋桨的桨 毂中心。
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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
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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
➢39000T化学品船，主机型号:6S50MC-C,功率:9480kW
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第一章船舶轴
➢轴系的布置设计:
➢设计的大体思路: 在布置时首先要充分了解船舶总体、线形、肋距、结构等方 面的有关图纸，认真考虑轴系装卸运输路线、顺序、起重设 备与工具。高度重视调距桨的轴系，双轴线桨轴较长的轴系 布置、辅助设备的配合与安装工艺等。