第三章船舶傳動(dòng)設(shè)備

第三章船舶傳動(dòng)設(shè)備能力目標(biāo)：掌握傳動(dòng)設(shè)備選型方法。知識(shí)目標(biāo)：掌握各種傳動(dòng)設(shè)備的工作原理、分類極其結(jié)構(gòu)。第一節(jié)船舶傳動(dòng)設(shè)備的類型及基本任務(wù)

一、傳動(dòng)機(jī)組的含義和組成船舶主推進(jìn)裝置中，從發(fā)動(dòng)機(jī)到螺旋槳之間除了傳動(dòng)軸系之外，還配備各種傳動(dòng)設(shè)備，這些傳動(dòng)設(shè)備為完成各種傳動(dòng)功能機(jī)時(shí)形成的有機(jī)組合體，總稱為傳動(dòng)機(jī)組。它的主要組成有：離合器、齒輪變速器、彈性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器、撓性小軸等。此外，還有它的潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、操控系統(tǒng)及相關(guān)的附件。主要功能：起到組合或分配推進(jìn)主機(jī)的功率、減速或變速、離合、倒車和順車、自動(dòng)同步、減振與抗沖以及滿足其他布置上的特殊要求。二、傳送機(jī)組的基本任務(wù)1、減速及變速傳動(dòng)2、倒車和順車3、并車和分車4、離合5、多級(jí)和無極變速6、隔振、抗沖擊第二節(jié)船用摩擦離合器

含義：利用摩擦副之間機(jī)械摩擦力，把扭矩由主動(dòng)軸傳到從動(dòng)軸，根據(jù)需要可使主動(dòng)軸、從動(dòng)軸結(jié)合或脫離的傳動(dòng)部件。應(yīng)用：摩擦離合器在中、小功率船舶上和小型高速艦艇上，都得到了大量的應(yīng)用。在推進(jìn)系統(tǒng)中，當(dāng)采用直接傳動(dòng)時(shí)，離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩即為發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)矩；當(dāng)采用減速傳動(dòng)時(shí)，其傳遞轉(zhuǎn)矩隨離合器的布置形式不同而不同。一、工作狀態(tài)：接合工況、脫離工況、半接合滑摩工況。二、功能：1、在傳動(dòng)機(jī)組的主動(dòng)軸、從動(dòng)軸系間，完成功率傳遞的接入和脫離。2、在離合器脫開時(shí)，傳動(dòng)機(jī)組的主動(dòng)部件和從動(dòng)部件分開，使傳動(dòng)系統(tǒng)分為兩個(gè)系統(tǒng)。從而使主機(jī)可以空載啟動(dòng)，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)負(fù)荷。3、利用離合器的接合和脫開操作，使傳動(dòng)機(jī)組完成正車、倒車的功能，提高船舶的機(jī)動(dòng)性能。4、利用離合器的接合和脫開，使并車機(jī)組實(shí)現(xiàn)機(jī)組切換和并車、分車功能。5、利用離合器使主機(jī)怠速空轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)各種機(jī)動(dòng)操作。二、摩擦離合器的工作原理1-主動(dòng)軸、2-從動(dòng)軸、3-摩擦盤、4-從動(dòng)摩擦盤、5-撥叉三、摩擦離合器的特點(diǎn)1、在正常工作時(shí)，主、從動(dòng)軸的扭矩相等，轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)向相等，基本上沒有相對(duì)滑動(dòng)，傳動(dòng)效率高達(dá)100%；2、分離、結(jié)合的時(shí)間比較短促；3、結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，設(shè)備簡單；4、在結(jié)合和脫離過程中存在著磨損和發(fā)熱；5、當(dāng)離合器傳遞的扭矩超過數(shù)值后會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象，保護(hù)設(shè)備使用安全，同時(shí)也可以減少軸系中過分的沖擊負(fù)荷。四、摩擦離合器的分類1、按照摩擦面的形狀分：盤片式、氣胎式、環(huán)牙式2、按照摩擦面的工作狀態(tài)分：干式、濕式、半干式3、按照接合力的來源分：機(jī)械式、液壓式、電磁式。五、摩擦材料和滑摩性能在中、大功率離合器中。主要為石棉基材料和粉末冶金材料兩類。二、盤片式摩擦離合器分類：單片式和多片式1、單片式常用在小功率內(nèi)燃機(jī)船上，而且在內(nèi)河船舶的單缸柴油機(jī)上應(yīng)用也頗為廣泛。多片式摩擦離合器倒順車機(jī)組的工作原理圖

多片式和單片式對(duì)比：優(yōu)點(diǎn)：1、多片式離合器的徑向尺寸可以大大減少，接合力也因此減少；2、隨著片數(shù)的增加，離合器傳遞扭矩能力大大增加，而質(zhì)量尺寸增加不多。是中、大功率高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)先選擇，是倒順車傳動(dòng)機(jī)組中離合器的主要型式。缺點(diǎn)：1、在脫離狀態(tài)時(shí)，很難保持各摩擦片之間有足夠充分的間隙，因此在接合過程和脫離狀態(tài)可能產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損和發(fā)熱。2、由于帶排現(xiàn)象（離合器在脫離狀態(tài)時(shí)因摩擦片之間脫不干凈而引起傳遞少量扭矩的現(xiàn)象，成為帶排），導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)組效率減低，離合器摩擦片加速磨損、發(fā)熱甚至燒壞。三、氣胎式摩擦離合器1、工作原理2、操縱系統(tǒng)3、特點(diǎn)錐型高彈性離合器

第三節(jié)船用齒輪箱

船用減速齒輪箱傳動(dòng)設(shè)備是通過齒輪系將發(fā)動(dòng)機(jī)的功率傳給螺旋槳。這種減速作用的齒輪傳動(dòng)設(shè)備稱為船用減速齒輪箱。齒輪箱除用于傳動(dòng)螺旋槳外，還可用來傳動(dòng)發(fā)電機(jī)的其它的輔助機(jī)械。船用減速齒輪箱的主要性能一般以標(biāo)定傳遞能力、標(biāo)定輸入轉(zhuǎn)速、減速比、標(biāo)定的螺旋槳推力、輸入與輸出軸的轉(zhuǎn)向、允許工作傾斜度、中心距、換向時(shí)間、操縱方式及重量、尺寸等表示。

船用齒輪箱的選型⒈按推進(jìn)系統(tǒng)形式選擇減速齒輪箱的功能（減速帶離合器、可逆、內(nèi)置推力軸承等等)⒉按推進(jìn)系統(tǒng)布置的尺寸要求選擇減速齒輪箱的結(jié)構(gòu)形式（輸入、輸出軸的相對(duì)位置）⒊按船舶吃水、航速(螺旋槳直徑)及主機(jī)轉(zhuǎn)速大小考慮適當(dāng)?shù)臏p速比。⒋算出傳扭能力，即輸入額定功率／輸入轉(zhuǎn)速。⒌在所定型號(hào)的減速齒輪箱選擇圖表上(注意船級(jí)社的不同)查出具體規(guī)格。⒍在名義減速比的基礎(chǔ)上進(jìn)一步查出實(shí)際減速比。⒎根據(jù)實(shí)際減速比核算具體規(guī)格的正確性，并核定減速齒輪箱實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速。

1、2決定系列3、4、5、6、7決定具體型號(hào)柴油機(jī)倒順機(jī)組的配置方案船用齒輪箱二、幾種典型齒輪箱的性能參數(shù)1.GCS/GCH系列齒輪箱2.GVA系列齒輪箱3.GW系列齒輪箱4.QCL3型倒順減速齒輪箱5.710L型離合器減速齒輪箱6.240A型倒順車減速齒輪箱三、齒輪箱的幾個(gè)問題及解決辦法第四節(jié)液力偶合器液力偶合器依靠液體作為介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞。液力偶合器由主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、離心泵和渦輪組成，離心泵和液力渦輪共同封閉在一個(gè)充滿液體的外殼中，當(dāng)主機(jī)帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，把主動(dòng)軸的機(jī)械功轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的動(dòng)能和壓力能，使得液體在離心泵出口處具有很大的速度和壓力，然后液體沖向渦輪，把液體的動(dòng)能和壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功，帶動(dòng)渦輪及從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。液力偶合器的分為調(diào)速型和限矩型液力偶合器的特點(diǎn)⑴液力偶合器主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間沒有機(jī)械聯(lián)系的；⑵偶合器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)軸和主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)方向相同，但是從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速始終低于主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速；⑶偶合器工作時(shí)，功率的傳遞是有損失的，這損失主要是工作液體在工作輪中流動(dòng)所產(chǎn)生的水力損失，這些損失都會(huì)變成熱能，使得工作液體的溫度升高，因此