廣東海洋大學船舶動力裝置課程設計指導書

船舶動力裝置課程設計任務書1、設計內容：船舶軸系設計2、設計要求：依據給定參數，完成如下工作：確定中間軸、螺旋漿軸以及推力軸的材料和軸徑;計算出各軸承的負荷；進行軸系合理較中設計；（省略）繪制軸的零件圖1張，鍛造圖1張。1600^45一"I^L7453、設計參數主機與螺旋漿相關數據型式：二沖稱、直列、回流掃氣、廢氣渦輪增壓低速柴油機持續(xù)轉速：124轉/分；1小時轉速：130轉/分1600^45一"I^L745表1分組ABCDEFG持續(xù)功率（馬力）25003200410053506190732090101小時功率（馬力）33624263531365737650889810900主機飛輪重G］（噸）0.680.901.101.281.321.451.60螺旋漿重G（噸）4.85.47.69.610.511.413.02④軸系布置尺寸（mm，其余尺寸如圖示）:表2分組ABCDEF尺寸a395037503650355034503250尺寸b703568356635643562356035尺寸c625062006100600059005800尺寸d6250620061006000590058001AA2AB3AC4AD5AE6AF7BA8BB9BC10BD11BE12BF13CA14CB15CC16CD17CE18CF19DA20DB21DC22DD23DE24DF分組：③X④4、表325EA26EB27EC28ED29EE30EF31FA32FB33FC34FD35FE36FF5、說明:軸承可根據具體情況選用或設計。螺旋漿軸與螺旋漿的連接方式及其連接尺寸可合理設定。對于題目中出現的不合理數據，對其加以說明，數據不必修正，對其引起的后果加以討論。單位必須全部采用國際單位制（遇有工程單位制的參考資料一律轉換成國際單位制）！船舶動力裝置課程設計參考資料一、設計參考資料：《船舶動力裝置設計》陸金銘主編國防工業(yè)出版社2006《船舶動力裝置原理與設計》朱樹文主編上海交通大學出版社《船舶設計實用手冊（輪機分冊）》中國船舶工業(yè)總公司國防工業(yè)出版社，1999.二、設計示例（一）已知條件1.主機型號：6ESDZ76/160型式：二沖稱、直列、回流掃氣、廢氣渦輪增壓低速柴油機氣缸直徑：760毫米活塞行程：1600毫米缸數：6持續(xù)功率：9000馬力持續(xù)轉速：115轉/分1小時功率：10000馬力1小時轉速：119轉/分主機飛輪重：1.45噸2.螺旋漿直徑：5490毫米重量：13噸（二）中間軸基本直徑（按1983年鋼質海船規(guī)范）中間軸材料35優(yōu)質碳素鋼中間軸基本直徑dd=90c尸（62）

03n.b+18式中，N一軸傳遞的額定功率（馬力），取N=9000馬力n一軸傳遞的轉速，取n=115轉/分Ob一軸材料的抗拉強度，公斤力/毫米2,取。b=48公斤力/毫米2C一系數，取c=1d°=90?9000,62115(48+18)=377毫米因本輪按冰區(qū)級別為BII級進行加強，取增加5%d0。則中間軸基本直徑d應為：d=377+18=396毫米現取d=440毫米，軸承處的軸徑d=450毫米。（三）螺旋漿軸徑計算仍按上述中間軸徑d計算公式計算，但系數c取1.27。故螺旋漿軸的計算基本直徑dp為：J=dX1.27=503毫米（四）軸承負荷計算1.軸承負荷圖的有關數據(1)螺旋漿軸：按有關線圖查得重量系數9=1.172,則螺旋漿軸的單位長度重量:(1)兀?d2兀X0.518q=wp??=1.172kx7.8=1.934/4噸力/米(2)中間軸：按有關線圖查得重量系數9(2)中間軸：兀X0-4逢q=1.09Xx7.8=1.29n.4噸力/米(3)(3)推力軸:2.軸段慣性矩按圖紙算得q=3.17噸力/米。TOC\o"1-5"\h\z兀兀--I=_d4=_x0?5148=3?54d03(1)螺旋漿軸：64p64米4兀.兀I=_d=_x0/M=1.8X1@(2)中間軸：6464米4_._~~?I=d=x0?57=5?18!。(1)(2)(3)推力軸：6464米4軸段負荷簡圖：7=3.54X103米4900140013噸1600^452451.45噸4=』17噸，米4.各軸段相對剛度計算各軸段剛度時，忽略銅套影響，取彈性模量E均相等。相對剛度分別為：I3.5衣103k=_==0.988103BCL3.55而3/4k“=0.749-3BCk=3利.92旬.郵信且92^=0.35瞬cd6^2563256.5255.各節(jié)點的分配系數1.84x10-3=0.297x10-362^71.84<10-3k==0.405403FG4.551.8X1.6-5.1XL.4451Q一_x=1.125。30453045k=kDEEFk-GH"BC=1（因屬簡支）3/4kBc=°.749=0.6960.749b0.358R

cb3/4k+kkCD3/4k+kk=DE=RCD0.358=0.3240.749+0.358RDEk+k0.297=0.4540.35泓0.297其余各節(jié)點的分配系數為：H=0.5;R=0.5"=0.423川=0.577;DG廣0-265；"GH=0-735；'HG=06.各跨距端點的固定彎矩根據材料力學或結構力學的彎矩表中有關公式求得，并將其填入“不平衡彎矩傳遞分配表7.各點不平衡彎矩傳遞分配表-0.660.08'**-031.631.3&-MT-0.13-0.18—_0.1TQU■*—0*Dlr~o7O3*-七fr.0210-02-?0.39-(hzohp.is7.各點不平衡彎矩傳遞分配表-0.660.08'**-031.631.3&-MT-0.13-0.18—_0.1TQU■*—0*Dlr~o7O3*-七fr.0210-02-?0.39-(hzohp.isHjTsb,d<二地睥"oTruToi一0媽二0』6一9.46-4.64?*"2.2Tt~-0.10A|Q,423仰.的|-4.23_0.Tfl-6710碩-048-b.oa忡Z叫0.735]-2.281,610.18"490.54-0.146400.0^-ft.01L-p.040.06-0.01-0*040.01^OdJl-2-56)0.2G-0.20-0,02富熨.OT.102?O.LT0.—0,060.011T.F-0.01-0.01一2-6&各點支反力Rb=27噸；RC=1.97噸；Rd=9.39噸；R￡=8.04噸;Rf=4.01噸；Rg=5.26噸；Rh=5.46噸校核載荷總重量：W=13+1.45+1.93X7.775+1.32X23.15+3.17+1.445=64.58噸總的支承反力：r=b+c+d+e+f+g+h=27+1.97+9.39+8.04+7.46+5.26+5.46=64.58噸10.軸承負荷：B點b=27000=1.97公斤力/厘米2240x57.1,1970'一.一.C點c==0.286公斤力/厘米2120x57.4,9390'一.一.D點d==3.86公斤力/厘米245x54E點e=-804。=3.32公斤力/厘米245x54F點f=主匝=3.07公斤力/厘米245x545260g=45x54=2.17公斤力/厘米2H點：H點負荷應包括推力軸前半部分重量，因此：H=5.46+3.17（2.3-1.445）=5.46+2.71=8.17噸h=8170=2.99公斤力/厘米22x57x2411.軸承負荷的調整可用以下方法調整（1）調低支承點的最高負荷。可采用使上述計算中最高負荷的支承D點的位置降低，或升高最低負荷支承點C的位置的方法。先采用降低D的方法：①使D點下降0.5毫米（即A=0.5X10-3米），并求出對各支承點所引起的不平衡彎矩：M=也.△L2式中，E=2.1X106公斤力/厘米2=2.1X107噸力/米2/cdWeT.84X10-3米4M=MLcd=6.525米；Lde=6.2米_6x2.X10x1.84!。CDDC6.525x0.X1@=2.72噸力米M=MLcd=6.525米；Lde=6.2米_6x2.X10x1.84!。CDDC6.525x0.X1@=2.72噸力米__6x2.X10x1.8X1QM=M=-EDDE6.2x051Q=-3.01噸力米-3.0L0.0T故對各點所引起的不平衡彎矩（噸力米）:DC1.47-1由一。?1日-1.61-0.08—^0.03770-03-*1.4T-—0.16*-2.72O.OS-一1「卸一快91—om*--0.0604iDft.6T6i0.32410,546Q.4&40ft.BTT0.2fi5Q.73&000.73-0.31~T06■00J1^0.42-*-0.21■^703-_00②各點的支反力和比壓：經計算求得:上表計算結果表明：D點降低0.5毫米后，可使原支點D的最大比壓2.86公斤力/厘米2,降為E點的最大比壓2.86公斤力/厘米2,約比原來的最大比壓降低4.4%。據此，如果再使支承點E降低0.2毫米，尚可使E點的反力降為8.42噸，比壓降為3.48公斤力/厘米2.（2）列表反映各支承的影響數，用以判斷在調整某一支承時其影響數的敏感和嚴重程度，如果某影響數國大，則需對其軸承位置或相鄰軸承重新布置，以降低其影響數。軸承負荷及允許比壓軸承負荷及軸承支反力。在軸系中，任何軸承不允許出現軸承脫空、上軸承襯承載或過載現象，軸承的最大允許負荷[Rmax]，應