船舶動力裝置課程設(shè)計

（一）已知條件1.主機(jī)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(jī)氣缸直徑：760mm活塞行程：1600mm缸數(shù)：6持續(xù)功率：5350馬力持續(xù)轉(zhuǎn)速：124r/min1小時功率：6573馬力1小時轉(zhuǎn)速：130r/min主機(jī)飛輪重：1.28t2.螺旋漿直徑：5490mm重量：9.6t（二）中間軸基本直徑（按1983年鋼質(zhì)海船規(guī)范）1?中間軸材料35優(yōu)質(zhì)碳素鋼2.中間軸基本直徑d0d=90c3N（―62）

o3nb+18b式中，N—軸傳遞的額定功率（馬力），取N=5350馬力n一軸傳遞的轉(zhuǎn)速，取n=124r/minb一軸材料的抗拉強(qiáng)度，kgf/mm2，取b=48kgf/mm2b bc一系數(shù)，取c=1d二90」5350f62 309mmo\124（48+18丿因本輪按冰區(qū)級別為BII級進(jìn)行加強(qiáng)，取增加5%d0。則中間軸基本直徑d應(yīng)為：0d=309+15=324mm0考慮到安全系數(shù)取10%，現(xiàn)取%=360mm，軸承處的軸徑d=370mm。（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(shù)c取1.27。0故螺旋漿軸的計算基本直徑d為：d=dx1.27=324x1.27=411mmp 0現(xiàn)取d=450mm，軸承處的軸徑d=460mm。四）推力軸軸徑計算仍按上述中間軸徑d計算公式計算，但系數(shù)c取1.1。0故推力軸的計算基本直徑d為：td二dx1.1二324x1.1二356mmt 0現(xiàn)取d=400mm，軸承處的軸徑d=410mm。t（五）軸承負(fù)荷計算1?軸承負(fù)荷圖的有關(guān)數(shù)據(jù)（軸的重度Y=0.0769N/cm3）(1)螺旋漿軸：按有關(guān)線圖查得重量系數(shù)屮=1.187，則螺旋漿軸的單位長度重量：(1)兀?d2 1gr3.14x0.4520.07691/lcinAr/q=屮? p?Y=1.187x x =14510N/m(2)4 4 10-6(2)中間軸：L/D=15，按有關(guān)線圖查得重量系數(shù)屮=1.09，則中間軸的單位長度重量:3.14x0.3620.0769q=1.09x x =8527N/m4 10-6推力軸：L/D=3.6，有關(guān)線圖查得重量系數(shù)屮=2.05,則推力軸的單位長度重量：(4)2.05x3.14x(4)2.05x3.14x0.402410-6=19800N/m(5)2.軸段慣性矩TOC\o"1-5"\h\z兀 314螺旋漿軸：I=一d4= x0.454=2.01x10-3m464p64兀 314中間軸：I=—d4=x0.364=0.82x10-3m4640 64冗 314推力軸：I=—d4=x0.404=1.26x10-3m464t643?軸段負(fù)荷簡圖: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：I 2.01x10-3== =0.618x10相對剛度分別為：I 2.01x10-3== =0.618x10-3L3.25=1.925x2.01+(6.035-1.925)x6.0350.82x10-3= =0.141x10-35.80.82x10-3=0.180x10-34.557 0.82x1.6+1.26x1.445 10-3k= xGHkBCkCDkDEEFk=FG3.0455.各節(jié)點的分配系數(shù)0.82x10-3=0.199x10-36.0353.045=0338x10-3（因?qū)俸喼В﹌BC—k+kBCCDkCDk+kCDDEkDEk+kDEEFkkBC—k+kBCCDkCDk+kCDDEkDEk+kDEEFkEF—k+kEFFGkFGk+kFGGH0.618—0.618+0.199=0.760.1X99.141=0.590.1401+401141=0?500.141—0.141+0.180—0.44°.180 =0.35—0.180+0.338九〃=C九〃D九〃=F=0（H點是固定端）kbc—k+kBCCDkDEk+kCDDEkEFk+kDEEF

kFG-k+kEFFGkGHk+kFGGH=0.618+^.199=0.24=°.141 =0.410.199+0.141=0.141+0.141=0.50=0.141+男180=0.56=0.180+.338=0.651M1M〃=ql2=BM，C121/丿14510 1925 8527 411= x(-^—)2x(3x1.9252-8x1.925x6.035+6x6.0352)+ x(—)2x(4x6.035-3x4.11)12 6.035 12 6.035=20710N-m各跨距端點的固定彎矩根據(jù)材料力學(xué)或結(jié)構(gòu)力學(xué)的彎矩表中有關(guān)公式求得，并將其填入“不平衡彎矩傳遞分配表”。11M'=-(Pb+-ql2)=-(9.6x103x9.8x1.4+-x14510x2.32)=-170091N-mB 2 21x14510x3.252=12772N-m12」12=-M"=-12772N-mB(a、2 q(3a2-8al+612)+紅-I(4/-3b)12kl丿

MD一答)2(41-3a)-巻存4-a3(41-3a)]14510(1.925\2MD一答)2(41-3a)-巻存4-a3(41-3a)]14510(1.925\2二 x12=-25584N-m1116.035丿8527 1x(4x6?035-3x1?925)-ITx亦x.0354-1.9253x(4x6.035-3x1.925M〃二 ql2二x8527x5.82二23904N-md12 12M，EM〃二 qlEM'FM”FM，GM〃G12=—M"=-23904N-mD1 172二—x8527x5.82二23904N-m12」 12=—M"=-23904N-mE1 1二—ql2二—x8527x4.552二14711N-m12 12二-M"=-14711N-mF2(3a2-8al+6l2)+巻(片)2(4l-3b)+P(l-c)(C)28527x12(1.6'乙(3x1.62-8x1.6x3.045+6x3.0452)+—^—x19800(1.445\213.045丿13.045丿x(4x3.045-3x1.445)+1280x9.8x(3.045-0.745)x(0.745\213.045丿二9417N-m二-勲a)2(41-3a)-冀丄[l4-a3(4/-3a)]-Pc(匚)212l 1212 /r8527x12竺丫x(4x3.045-3x1.6)- x—1—x12 3.045213.045丿.0454-1.63x(4x3.045-3x1.6)]-1280x9.8x0.745x(3.045-0.745Y3.045丿二-16699N-m各點不平衡彎矩傳遞分配表DCDEEaH分配系數(shù)107602405904105050440560350650固定彎矩平衡彎矩1277220710—2558423904—2390423904—2390414711—147119417—16699157319—79381680091935294第一次分配157319—6033—1905991689004045514818533441第一次傳遞—301678660496—95303442022092625741721平衡彎矩3016—79155953—2367—926—2574第一次分配3016—601581183—1183—408—519—901—1673第一次傳遞—300791508281—9499—592195—204—592—450—259—837平衡彎矩30079—17891009091042259第三次分配30079—1360—429595341374445958491169第三次傳遞—680150392977—2152206922924529284平衡彎矩680—180162]3—2298—48—292第四次分配680—13692—4324—125—87—1149—1149——21——27———102——190

第四次傳遞-684634063-2162-57444-10-574-51-13-95平衡彎矩6846-4032736-3362613第五次分配6846-306-9716141122-17-1727535059第五次傳遞-1533423807-48-8561138-821754平衡彎矩153-423057-6996-175第六次分配153-3215-10153323-349-34933-61-114第六次傳遞—16087717-508-175121-175-312-57平衡彎矩1608-936823205-2第七次分配1608-71-22403280-6-690115-1-1第七次傳遞-35804201-11-314045-3057-1平衡彎矩35-100514-1854-57第八次分配35-764-24196-93-9322-20-37第八次傳遞-382184-121-4631-46-101-19平衡彎矩382-22167-456-1第九次分配382-17-59868-2-225320-1第九次傳遞-819149-3-13412-10160平衡彎矩8-2404-4171-16第十次分配8-183-5821-23-2301-6-10第十次傳遞-9141-29-1210-12-30-5平衡彎矩91540-1140第-一次分91-4-12417006800第-一次傳-24612-10830040平衡彎矩2-5810-4第十一次分2-44-1410-6-600-1-3第十二次傳-2210-7-300-3-10-1平衡彎矩22-110040第十三次分22-1064002200第十三次傳011300210010平衡彎矩0-14030-1第十四次分0-11-300-1-1000-1第十四次傳-500-2-100-1000平衡彎矩502010第十五次分50011000000第十五次傳03100000000平衡彎矩0-30100第十六次分0-3-100000000第十六次傳-10000000000—1700911700901492-1492-2931829317-2331723317-2083920838-1100611006-15905各點支反力EM=0A1則有：9.6x103x9.8x0.9+-x(14510x2.3)x2.3+170091二2.3R2 B1得：R=127453NB1EM=0C11則有：—x(14510x3.25)x3.25+170090+1492=3.25R2 B2得：R=76373NB2EM=0B21則有：—x(14510x3.25)x3.25=3.25R+170090+14922 C1得：R=-29216NC1EM=0D11925 1則有：(14510x1.925)x(—+4.11)+-x(8527x4.11)x4.11二6.035R+1492+293182 2 c2得：R=30305NC2EM=0C2411則有：—x(14510x1.925)x1.925+(—+1.925)x(8527x4.11)+1492+29318=6.035R2D1得：R=32672ND1EM=0E11則有：—x(8527x5.8)x5.8+29317=5.8R+233172 D2得：R=25763ND2EM=0D21則有：—x(8527x5.8)x5.8+23317=5.8R+293172 E1得：R=23694NE1EM=0F11則有：—x(8527x5.8)x5.8+23317=5.8R+208392 E2得：R=25156NE2EM=0E21則有：—x(8527x5.8)x5.8+20839=5.8R+233172 f1得：R=24301NF1EM=0G11則有：—x(8527x4.55)x4.55+20838=4.55R+110062 F2得：R=21560NF2EM=0F21則有：—x(8527x4.55)x4.55+11006=4.55R+208382 G1得：R=17238NG1EM=0H則有(1.6+1.445)x(8527x1.6)+1x(19800x1.445)x1.445+1.28x103x9.8x0.745+11006丿、」有: 22=3.045R+15905G2得：R=18308NG2EM=0G21 1445則有2x(8527x1.6)x1.6+(\^ +1.6)x(19800x1.445)+1.28x103x9.8x(3.045-0.745)+15905=3.045R+11006H得：R=36491NHR=R+R=127453+76373=203826NBB1 B2

R二R+R=—29216+30305二1089NTOC\o"1-5"\h\zC C1 C2R=R+R=32672+25763=58435ND D1 D2R=R+R=23694+25156=48850NE E1 E2R=R+R=24301+21560=45861NF F1 F2R=R+R=17238+18308=35546NG G1 G2R=36491NH9?校核載荷總重量：F=(9.6+1.28)x103x9.8+14510x(0.9+1.4+3.25+1.925)+8527x((6.035—1.925)+5.8+5.8+4.55+1.6)+19800x1.445=430097N總的支承反力：R=R+R+R+R+R+R+R=202826+1089+58435+48850+45861+35546+36491BCDEFGH=430098N所以總重力近似等于總支反力10.軸承負(fù)荷：螺旋槳軸（靠近螺旋槳）采用鐵梨木軸承，則其長度：L=4D另一螺旋槳軸采用白合金軸承，其長度：L=2D中間軸軸承長度：L=0.74D推力軸軸兩端支撐軸承尺寸：L=DB點R203826 -p= B-— —240815N/m2"BLD4x0.46x0.46C點R1089 -p=—C-— —2573N/m2"cLD2x0.46x0.46D點R58435p— D—576817N/m2"dLD0.74x0.37x0.37R48850p——E-—482202N/m2匕ELD0.74x0.37x0.37R45861p——F—452698N/m2FLD0.74x0.37x0.37R35546p—―G—350878N/m2"gLD0.74x0.37x0.37H點：H點負(fù)荷應(yīng)包括推力軸前半部分，因此36491+852736491+8527x1.60.41x0.41=298240N/m211.軸承負(fù)荷的調(diào)整可用以下方法調(diào)整調(diào)低支承點的最高負(fù)荷?？刹捎檬股鲜鲇嬎阒凶罡哓?fù)荷的支承D點的位置降低，或升高最低負(fù)荷支承點c的位置的方法。先采用升高C點的方法：使C點上升3.5mm（即人=3.5"0呦），并求出對各支承點所引起的不平衡彎矩:

”” 6Ek。M二5/式中,E式中,E二2.058x10iiN/m2已知:MBCkBClBC0.618x10-3MBCkBClBC0.618x10-3m43.25m=MCBM=MCD DCk=0.199x10-3m4CDl=6.035mCD6x2.058x1011x0.618x10-3=— x0.0035=-821807N?m3.25=6X彳058x1011X°.199x10一3x0.003.5=142510N?m6.035故對各點所引起的不平衡彎矩:BCDEEGH分配系數(shù)100076024059041050050044056035065000固定彎矩0—821807—82180714251014251000000000平衡彎矩821807679298—142510000第一次分配821807516266163031—84081—58429000000第一次傳遞258133410904—42040815160—2921400000平衡彎矩—258133—368863—815162921400第一次分配—258133—280336—88527—48094—3342114607146070000第一次傳遞—140168—129067—24047—442647304—1671107304000平衡彎矩1401681531143696016711—73040第三次分配14016811636636747218061515483558355—3214—409000第三次傳遞5818370084109031837441787577—160741780—20450平衡彎矩—58183—80987—22551—5970—4]782045第四次分配—58183—61550—19437—13305—9246—2985—2985—1838—23407161329第四次傳遞-30775—29092—6653—9718—1492—4623—919—1492358—1170665平衡彎矩307753574411211554211351170第五次分配307752716685796614459627712771499635409760第五次傳遞135831538833074289138622982501386205318380平衡彎矩—13583—18695—5675—2548—1590—318第六次分配—13583—14208—4487—3348—2327—1274—1274—700—891—111—207第六次傳遞—7104—6791—1674—2243—637—1163—350—637—56—445—103平衡彎矩710484652880151369344戶第七次分配71046434203216991181757757305388156289第七次傳遞32173552850101637859015237878194145平衡彎矩—3217—4402—1394—743—456—194第八次分配—3217—3345—1056—823—572—371—371—201—255—68—126第八次傳遞—1673—1608—528—186—286—100—186—34—128—63平衡彎矩16732020714386220128第九次分配16731535485421293193193971234583第九次傳遞767836211242971464897226242平衡彎矩—767—1047—339—195—119—62第十次分配—767—796—251—200—139—97—97—52—67—22—40第十次傳遞—398—384—100—126—49—69—26—49—11—33—20平衡彎矩398484174965933第十一次分配39836811610371484826331222第^一次傳遞18419951582436132461711平衡彎矩—184—250—82—49—30—17

第十一次分配—184—190—60—48—34—24—24—13—17—6—11第十一次傳遞—95—92—24—30—12—17—7—12—3—8—5平衡彎矩951]64223158第十三次分配958828251712127835第十三次傳遞444812146936143平衡彎矩—44—60—202—7—4第十四次分配—44—46—14—12—8—6—6—3—4—1—3第十四次傳遞—23—22—6—7—3—4—2—3—1—2—1平衡彎矩232810642第十五次分配2321764332211第十五次傳遞1111331211011平衡彎矩—114—5—3—2—1第十六次分配—11—11—3—3—2—1—1—1—