輪機(jī)導(dǎo)論-第4講-船舶軸系與動力傳遞方式-船舶推進(jìn)裝置

1、3.1 概述概述3.2 軸系軸系3.3 動力傳遞方式動力傳遞方式3.4 動力傳遞過程動力傳遞過程船舶推進(jìn)裝置船舶推進(jìn)裝置 推進(jìn)裝置是提供船舶正常航行所需推動力的一整套設(shè)備，其中包括： （1）主機(jī)：主機(jī)是指推進(jìn)船舶航行的動力機(jī)，是動力裝置的最主要部分，如柴油機(jī)、蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等。 （2）船舶軸系：它用來將主機(jī)的功率傳遞給推進(jìn)器，它包括傳動軸、軸承和密封件等。3.1 概述 （3）傳動設(shè)備：傳動設(shè)備是將主機(jī)動力傳遞接通或斷開給推進(jìn)器的中間部件，主要包括起接合或斷開作用的離合器、減速箱和聯(lián)軸器等。 （4）推進(jìn)器：它是能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備，是將主機(jī)發(fā)出的能量轉(zhuǎn)換成船舶推力的設(shè)備，如螺旋槳和噴水推進(jìn)器等，大

2、部分船舶使用螺旋槳。3.1 概述3.2 船舶軸系 船舶軸系是船舶動力裝置的基本組成部分，在推進(jìn)裝置中，從發(fā)動機(jī)的輸出法蘭到推進(jìn)器之間，以傳動軸為主的一整套設(shè)備被稱為軸系軸系。1 1、作用、作用 船舶軸系位于主機(jī)的輸出法蘭和螺旋槳之間，其作用是將主發(fā)動機(jī)發(fā)出的扭矩遞給螺旋槳，同時又將螺旋槳所產(chǎn)生的軸向推力，通過軸系，推力軸承而傳至船體以推動艦船運(yùn)動。 （一）軸系的作用與組成 2 2、組成、組成 為滿足各類船舶的要求，軸系的結(jié)構(gòu)種類也越來越多。有螺旋槳推進(jìn)裝置軸系，可調(diào)螺距螺旋槳推進(jìn)裝置軸系，正、反轉(zhuǎn)螺旋槳推進(jìn)裝置軸系，可回轉(zhuǎn)式螺旋槳推進(jìn)裝置軸系。而且不同軸系之間的結(jié)構(gòu)差別較大。但是，目前我國民用

3、船舶中，廣泛采用的是常規(guī)螺旋槳推進(jìn)裝置軸系。 尾軸5又稱螺旋槳軸，螺旋槳2就安裝在其伸向船外的懸壁端上，并支承在尾柱上的尾軸管3內(nèi)的尾軸承上，為防止海水由此進(jìn)入船內(nèi)，由尾軸管密封裝置或填料函4一起起密封作用。 與主機(jī)相連的推力軸9，通過法蘭聯(lián)軸節(jié)與中間軸6相連接；中間軸尾端再與尾軸連接，為保證中間軸的正常工作需要在船體基座上設(shè)置若干個中間支承軸承7。1）傳動軸； 2）支承件； 3）密封件 螺旋槳通過軸系傳遞將主機(jī)的帶動旋轉(zhuǎn)下所產(chǎn)生的有效推力由推力軸傳給推力軸承10，再由推力軸承座傳給船體，達(dá)到推動船舶前進(jìn)或后退的目的。對中間支承軸承7來說只承受中間軸頸的徑向負(fù)荷，而不承受軸向力，而尾軸、中間軸

4、及推力軸在傳遞主機(jī)的扭轉(zhuǎn)力矩給于螺旋槳同時，均承受軸向負(fù)荷。a) 推力軸：推力軸：通常直接與主機(jī)相連接并帶有推力軸承的軸。 推力傳遞過程：推力傳遞過程：(1)將主機(jī)的扭矩傳給中間軸；(2)把中間軸上螺旋槳的推力傳給船體；(3)對軸系軸向定位。 螺旋槳推力環(huán)油膜推力塊推力軸承座船體作用：作用： 1 1）傳動）傳動軸軸 b) 螺旋槳軸（或推進(jìn)軸）：軸上裝有螺旋槳的軸。 c) 艉軸：在軸系穿過船體的地方裝有專設(shè)的艉軸管，通過艉軸管的軸稱為艉軸。有時螺旋槳位置靠近艉軸管，在此情況下，螺旋槳軸與艉軸成為一體，此時螺旋槳軸就起艉軸作用。 d) 中間軸：處于推力軸和螺旋槳軸之間相連的軸。 2 2）支承件支承

5、件 a) 支承軸承，包括中間軸承，推力軸承，艉軸艉管軸承，艉軸架軸承等； b) 艉軸艉管； c) 艉軸架（俗稱美人架）等。 3) 密封件密封件 a) 艉軸艉管密封 ； b) 隔艙填料箱。船舶軸系的設(shè)計工作一般從軸系布置開始。 1、布置依據(jù)布置依據(jù) 軸系的布置取決于船體的結(jié)構(gòu)，主發(fā)動機(jī)和螺旋槳的布置，同時軸系布置必須結(jié)合整個艦船設(shè)計任務(wù)和要求以及螺旋槳，船體設(shè)計來進(jìn)行的。軸系的數(shù)目軸系的數(shù)目是取決于船舶種類，船的航行性能，主機(jī)型式的特點(diǎn)，裝置的生命力和可靠性以及軸系在船上布置的可能性等。（二）軸系的布置 1）軸段長度與數(shù)量 由于機(jī)艙位置和艉部型線的關(guān)系，較大船舶的軸系可長達(dá)數(shù)十米，中間軸有多根。

6、艉部機(jī)艙的船上軸系很短，有時不用中間軸，而由推力軸直接和螺旋槳軸相連。 2）維修空間 在軸系較長的船舶上，必須裝有水密的軸隧，在機(jī)艙和艉尖艙間圍成水密的隔弄，以使軸系與貨艙隔開。軸隧用水密門與機(jī)艙相通，供檢修軸承，維護(hù)工作之用。軸隧高度應(yīng)允許能搬運(yùn)軸系之任何部件（高2米左右），軸隧中走道寬度應(yīng)不小于500毫米，鋪有花鐵板和扶手。 3）安全通道 軸隧長度超過15米時，艉部必須開有逃生出口，直通上甲板，以備發(fā)生事故時，輪機(jī)人員可直接由軸隧逃出。軸隧艉部常留有較大空地，以供放置備用軸，軸系各種零件及油箱等物。小型艦艇上沒有設(shè)置軸隧的必要。 2、基本要求、基本要求 2螺旋槳的布置螺旋槳的布置 螺旋槳位

7、置應(yīng)緊靠船體并不能露出水面及船體中部輪廓線；葉尖離開基線有一定距離。這樣可以避免船舶在淺灘航行時，螺旋槳被碰壞，并能充分利用主機(jī)所發(fā)出的功率。但螺旋槳又不能與船體外板相距太近，以免造成船體的振動及不必要的附加阻力。 如下圖所示，螺旋槳的中心應(yīng)與水面要有一定距離（即吃水深度T ），T=0.650.70）D。為了螺旋槳不致和船體的外鈑相距太近而造成船體的振動及不必要的附加阻力，螺旋槳葉尖與船體之間應(yīng)有足夠的間隙。在“船舶規(guī)范”中還建議推進(jìn)器與艉柱、舵之間的最小間隙。圖 螺旋槳在艉部布置示意圖 1-橫舯剖面肋骨線； 2-邊槳盤面處肋骨線； 3-中間槳盤面處肋骨線 2軸線位置的確定軸線位置的確定 理想

8、的軸線位置最好是與船體基線（龍骨線）平行，而在多軸線時，二舷軸線最好是和縱舯剖面平行。但是這樣理想的軸線布置往往是很難實(shí)現(xiàn)的。因為軸系的首尾位置必須依從于主機(jī)的布置和螺旋槳的安裝，所以有時軸線和基線成傾斜角或與縱剖面成偏斜角，如下圖所示。 一般限制在05之間，而角限制在03之間。但是對于快艇動力裝置來說，傾斜角可達(dá)1216，但超過16是很少的，因為這樣會大大減少推力而降低航速，并使主機(jī)潤滑情況惡化。圖 軸線的傾斜角和偏斜角3小艇軸系布置的特點(diǎn)小艇軸系布置的特點(diǎn) a) 小艇軸系的最大特點(diǎn)是具有較大的傾斜角 該角以螺旋槳直徑D，主機(jī)減速箱輸出法蘭中心至發(fā)動機(jī)油底殼最低點(diǎn)距離H，發(fā)動機(jī)油底殼最低點(diǎn)至

9、船底距離h以及螺旋槳葉與船體外殼間隙S等因素而定。如下圖a)所示。 螺旋槳葉尖與船體之間必須具有間隙以防止碰擊和減少艉部振動，H值不小于100mm或不小于螺旋槳直徑的15%，減速箱底部與船體之間的間隙h應(yīng)考慮工作方便，一般不小于35mm。 b) 快艇經(jīng)常采用V形傳動以改善主機(jī)的布置和它的工作條件 過大的傾斜角對主機(jī)工作是不利的，而且布置也困難。因此有些快艇經(jīng)常采用V形傳動以改善主機(jī)的布置和它的工作條件。這樣做還可以使機(jī)艙放在艉部，對船體布置及重心配置也有好處。如下圖b)所示。3.3 船舶動力傳遞方式 推進(jìn)裝置是動力裝置的主體，其技術(shù)性能直接代表動力裝置的特點(diǎn)。由主機(jī)、傳動設(shè)備和推進(jìn)器三者不同形

10、式的組合，構(gòu)成多種多樣具有各種不同特點(diǎn)的推進(jìn)裝置形式，其中比較常用的如表2-6所示。 根據(jù)主機(jī)的功率傳送到推進(jìn)器的方式不同，推進(jìn)裝置可分為直接傳動、間接傳動、電力傳動及特種傳動等形式。 表2-6 常用推進(jìn)裝置形式 直接傳動是主機(jī)直接通過軸系把功率傳給推進(jìn)器的傳動形式。如表2-6中1，2。 軸系主機(jī)螺旋槳（一）直接傳動 1、主要優(yōu)點(diǎn) 1）傳動效率高 除軸系的傳動功率損失外，沒有其他功率損失，從而提高了整個推進(jìn)裝置的傳動效率。 2）經(jīng)濟(jì)性較好 在直接傳動的推進(jìn)裝置中，主機(jī)多數(shù)是大型低速柴油機(jī)，這類主機(jī)耗油率很低，并能燃用廉價的重油；部分采用中速柴油機(jī)，其耗油率也接近低速柴油機(jī)，并且解決了燃用重油的

11、問題。這樣就大大改善了推進(jìn)裝置的經(jīng)濟(jì)性。 3）由于軸系轉(zhuǎn)速低，螺旋槳的效率較高。 4）裝置簡單，工作可靠，壽命長，管理維修方便。 5）噪音較低。 （一）直接傳動 2、主要缺點(diǎn) 1）直接傳動形式只能采用轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動機(jī)，如低速柴油機(jī)等，這類主機(jī)重量和尺寸指標(biāo)都很高，對排水量較小，而功率較大的船舶是不利的。 2）由于主機(jī)和螺旋槳是直接聯(lián)接的，主機(jī)的工作直接受螺旋槳特性影響，對工況多變的船舶而言，當(dāng)在部分負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時，推進(jìn)裝置的經(jīng)濟(jì)性有所下降。 3）主機(jī)一般須能直接回行，這樣主機(jī)的結(jié)構(gòu)多了一套直接回行機(jī)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。（一）直接傳動 3、主要應(yīng)用 根據(jù)上述特點(diǎn)，直接傳動形式特別適用于工況變化較少的

12、航程較大的大型貨船、客船、軍輔船等。所以，在遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶、沿海運(yùn)輸船舶中得到廣泛的應(yīng)用。 （一）直接傳動 主機(jī)至推進(jìn)器之間的功率傳遞，除需軸系外，還需通過某種傳動設(shè)備（如齒輪減速器或離合器等）的傳動形式稱為間接傳動。（如表2-6中37）軸系主機(jī)螺旋槳減速器/離合器軸帶發(fā)電機(jī) （二）間接傳動 2、傳動形式 根據(jù)傳動設(shè)備的不同，可分為以下幾種 ： 1）只帶齒輪減速器的傳動型式； 2）只帶離合器（或聯(lián)軸節(jié)）的傳動型式； 3）既帶齒輪減速器又帶離合器的傳動形式。 根據(jù)主機(jī)和螺旋槳相互配置的數(shù)量，又可分為： 1）單機(jī)單槳減速齒輪傳動（如表2-6中3）。 2）多機(jī)單槳（并車）齒輪傳動（如表2-6中47）。

13、 3）單機(jī)雙槳（分車）齒輪傳動。 1、特點(diǎn)： 在這種傳動形式中，主機(jī)轉(zhuǎn)速與螺旋槳轉(zhuǎn)速或者稍有差別，或者保持一定的速比。 （二）間接傳動3、主要優(yōu)點(diǎn)、主要優(yōu)點(diǎn) 1）由于采用齒輪減速傳動，可通過選用合適的減速比，使主機(jī)轉(zhuǎn)速不受螺旋槳低速轉(zhuǎn)速的限制，螺旋槳可在最佳轉(zhuǎn)速范圍工作，有利于提高推進(jìn)效率。 2）由于采用重量尺寸均較小的中、高速發(fā)動機(jī)，使整個動力裝置的重量尺寸相應(yīng)地減小，易于在船舶上布置。 3）對于航速高或大型船舶，可采用多機(jī)并車的傳動方式，達(dá)到大功率輸出的要求，也擴(kuò)大了中、高速發(fā)動機(jī)的使用范圍。（二）間接傳動 4）可以提高裝置在部分負(fù)荷下的經(jīng)濟(jì)性。 5）采用倒順離合齒輪減速傳動后，可選用操縱

14、機(jī)構(gòu)簡單的不可反轉(zhuǎn)柴油機(jī)作主機(jī)，并使船舶倒順車的停車的操縱靈活、迅速，機(jī)動性提高，可延長柴油機(jī)使用壽命。 6）在采用撓性離合器（如液力偶合器、電磁離合器、氣胎離合器等）的情況下，可以吸收部分扭轉(zhuǎn)振動和沖擊載荷，起到保護(hù)主機(jī)和軸系的作用。（二）間接傳動 4、主要缺點(diǎn) 間接傳動由于增加了中間傳動設(shè)備，降低了傳動效率，裝置也較復(fù)雜。在采用中，高速柴油機(jī)情況下，燃料及潤滑油消耗率比低速柴油機(jī)大，加之難以使用重油而使燃料費(fèi)用增加。 （二）間接傳動 5、主要應(yīng)用 間接傳動在吃水淺的內(nèi)河船舶及沿海中、小型船舶上廣泛應(yīng)用。在以大型中速柴油機(jī)及汽輪機(jī)為主機(jī)的沿海、遠(yuǎn)洋船舶上，也普遍采用間接傳動。對于軍用艦艇，由

15、于廣泛采用汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)及高、中速柴油機(jī)作推進(jìn)主機(jī)，因此也普遍采用間接傳動形式。 （二）間接傳動 電力傳動是由主機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，供電給推進(jìn)電動機(jī)，以驅(qū)動螺旋槳的一種傳動形式。 （如表2-6中8） 特點(diǎn)： 在這種傳動形式中，主機(jī)與螺旋槳之間沒有機(jī)械聯(lián)系，主機(jī)和螺旋槳的轉(zhuǎn)速可分別獨(dú)立的選取，不管螺旋槳轉(zhuǎn)速負(fù)荷如何變化，主機(jī)始終作恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)螺旋槳反轉(zhuǎn)時，只需改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，而主機(jī)轉(zhuǎn)向無須改變。 主機(jī)負(fù)荷變化時，對于多機(jī)組裝置，可以改變發(fā)電機(jī)組工作臺數(shù)，使每一臺主機(jī)都在良好狀態(tài)下工作。 （三）電力傳動吊艙式電力推進(jìn)器（吊艙式電力推進(jìn)器（Pod）將電機(jī)放在一個吊艙內(nèi)，定距螺旋槳直接連接在電機(jī)軸

16、上，可360度旋轉(zhuǎn)，在任何方向上產(chǎn)生推力，不需要舵和側(cè)推器。整個吊艙位于船體外側(cè)浸泡在海水中直接向外散熱，從而整個推進(jìn)器不需要額外冷卻。這種設(shè)計有利于減輕船體自身重量、節(jié)省空間，并且能夠降低噪聲和振動，使得機(jī)動性能更加良好，同時，還為推進(jìn)器的制造、維護(hù)和檢修提供了方便。目前，吊艙式推進(jìn)裝置的推進(jìn)功率在1MW20MW之間。 Pod突破了傳統(tǒng)的“柴油機(jī)加開放式的傳動軸系”推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計定式，集推進(jìn)和操舵裝置于一體，省去了舵、軸系、軸支架等附體，能夠重新優(yōu)化船體尾部線型，改善阻力性能，極大地增加了船舶設(shè)計、建造和使用的靈活性。 1、優(yōu)點(diǎn)： 1）機(jī)組配置和布置比較靈活、方便，可以布置在不宜裝貨的部位，

17、多臺機(jī)組增加了裝置的生命力。 2）改變電動機(jī)的電流方向即可實(shí)現(xiàn)螺旋槳轉(zhuǎn)向的改變，便于遙控、操縱性好。 3）主機(jī)不受螺旋槳的轉(zhuǎn)速限制，可采用高速機(jī)，并在恒速下工作，使主機(jī)工作處于最佳狀態(tài)。 4）正倒車可以有相同的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)性能，并有良好的拖動性能。 5）所有的用電設(shè)備可共用一套動力裝置。 （三）電力傳動 2、主要缺點(diǎn) 1）電力傳動中增加了推進(jìn)電動機(jī)、發(fā)電機(jī)及供電裝置等，設(shè)備十分復(fù)雜，重量、尺寸大為增加。 2）功率傳遞過程中存在二次能量轉(zhuǎn)換，因而效率低（一般效率低于 0.9）。 3）大功率低速電動機(jī)制造困難，成本高，裝置設(shè)備的修理和維護(hù)技術(shù)要求較高，因此較難推廣應(yīng)用。 （三）電力傳動 3、主要應(yīng)用

18、 目前多用于工程船舶和特種用途的船舶上，如布纜船、燈標(biāo)船、自行浮吊、挖泥船、漁船、破冰船以及作為常規(guī)潛艇水下推進(jìn)裝置。 （三）電力傳動1Z型傳動裝置（四）特種傳動 1）裝置結(jié)構(gòu)原理 圖2-29為Z型傳動裝置結(jié)構(gòu)原理圖。圖中主柴油機(jī)1的功率，經(jīng)聯(lián)軸器2、離合器3、帶有萬向節(jié)的傳動軸4、上水平軸8、上部螺旋錐齒輪9、垂直軸12、下部螺旋錐齒輪14及下水平軸15、傳遞給螺旋槳13，從而推動船舶航行。 Z型傳動是主機(jī)經(jīng)萬向軸和軸系帶動螺旋槳、螺旋槳軸可360回轉(zhuǎn)，船舶不設(shè)舵。 另外，該傳動裝置可使螺旋槳作回轉(zhuǎn)運(yùn)動,首先由電動機(jī)驅(qū)動蝸桿、蝸輪裝置10, 使旋轉(zhuǎn)套筒16在支架17中回轉(zhuǎn)，同時使螺旋槳13垂

19、直軸12在360范圍內(nèi)作平面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，用以控制船舶轉(zhuǎn)向。 2）裝置的特點(diǎn) a) 操縱性能好，螺旋槳可繞垂直軸作回轉(zhuǎn)。特別是采用兩臺主機(jī)，更能顯示其優(yōu)越性?？墒勾霸鼗剞D(zhuǎn)、緊急停止、急速轉(zhuǎn)彎、快速進(jìn)退、橫向移動及微速航行等。 b) 裝置所發(fā)出的倒車推力較大，其倒車推力約為正車推力的8595%。 c) 安裝和維修方便，主機(jī)、傳動系統(tǒng)和Z型裝置形成一個獨(dú)立的聯(lián)合整體，它們的主要零部件制造、安裝、調(diào)試都可在車間里進(jìn)行，因而簡化了安裝工藝。 d) 整個裝置可與船體并行建造，縮短了船建造周期。 e) 整個Z型裝置（包括螺旋槳）可以從船舶尾部甲板開口處吊裝，檢修時不必進(jìn)塢或上船臺，可大大縮短修船時間。1Z

20、型傳動裝置 3）裝置的應(yīng)用 該推進(jìn)裝置由于具有以上特點(diǎn)，所以最適宜于港內(nèi)作業(yè)船和航行于狹窄航道的小型運(yùn)輸船舶。1Z型傳動裝置1）裝置結(jié)構(gòu)原理 對于內(nèi)河和沿海小型民間運(yùn)輸船舶或工作艇、救生艇等，為了便于裝拆、操縱方便及一機(jī)多用，且不占或少占機(jī)艙，常裝有掛機(jī)的掛槳裝置，圖2-30即為一種舷外掛機(jī)裝置。它將發(fā)動機(jī)連同傳動軸和螺旋槳直接掛在船的尾部舷外。圖 2-30舷外掛機(jī)裝置1-油箱；2-飛輪及起動盤；3-發(fā)動機(jī)；4-舵柄；5-托架支承；6-托架襯套；7-尾管；8-承推支承；9-承推支架；10-倒車掛鉤；11-擋水板；12-螺旋槳，13-船體 2舷外掛機(jī)與掛槳裝置 2）裝置的特點(diǎn)及應(yīng)用 由于發(fā)動機(jī)、

21、傳動軸及螺旋槳等裝置掛在舷外，就可省去像Z型傳動裝置上的水平傳動軸及一對螺旋錐齒輪等。整機(jī)和螺旋槳可繞托架襯套的中線回轉(zhuǎn)，并可起到舵的作用。扳起舵柄還能使螺旋槳上翹而露出水面，對槳起到保護(hù)作用。必要時，還可將整套掛機(jī)裝置拆下檢修或更換。至于掛槳裝置，與掛機(jī)裝置相似，所不同的是將柴油機(jī)放在船內(nèi)，其動力是靠皮帶或鏈條去驅(qū)動掛槳的。后者在民間運(yùn)輸?shù)男⌒痛吧媳粡V泛應(yīng)用。 2舷外掛機(jī)與掛槳裝置 1）裝置結(jié)構(gòu)原理 噴水推進(jìn)器是一種特殊的傳動型式。它是由布置在船內(nèi)的水泵裝置和吸水管、噴射管組成的一種水力反作用式推進(jìn)器，噴射口的布置有水上、水下和半水下幾種型式。 圖2-31是裝在某水翼船上的噴水推進(jìn)裝置。

22、新型新型UJ525型高效噴水推進(jìn)器型高效噴水推進(jìn)器 3噴水推進(jìn)器傳動噴水推進(jìn)器傳動 2）裝置的特點(diǎn)及應(yīng)用 它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，排除了螺旋槳推進(jìn)器易遭水中浮物沖擊損壞的危險；消除了由于螺旋槳的運(yùn)動導(dǎo)致船尾部產(chǎn)生的振動和引起的機(jī)械噪音；同時使傳動軸系的長度大為縮短。噴水推進(jìn)可使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定、通過水泵或噴嘴出口面積的變化對船舶航行速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并可用改變噴水方向的辦法使船舶回轉(zhuǎn)或倒航。 噴水推進(jìn)裝置適用于小型內(nèi)河或沿海船舶，同時可作大型頂推船或貨船的首部助舵裝置。 3噴水推進(jìn)器傳動噴水推進(jìn)器傳動3.4 船舶動力傳遞過程 由船舶原理可知，要使螺旋槳轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生推力，需要提供轉(zhuǎn)動力矩以克服螺旋槳

23、的阻力矩。轉(zhuǎn)動力矩是主機(jī)提供的，因此，螺旋槳與主機(jī)之間存在著動力平衡和互相配合問題。 這里只討論動力平衡，即動力傳遞問題。圖2-19 柴油機(jī)推進(jìn)裝置簡圖 艦船推進(jìn)裝置功率傳遞過程見圖2-19。 主機(jī)發(fā)出的功率，因傳遞過程有功率損失，所以，傳到螺旋槳上的功率比主機(jī)發(fā)出的功率要小。 由主機(jī)輸出端測定的功率，通常以MHP表示。船用主機(jī)類型較多，測量功率的方法也有差異通常使用的主機(jī)功率，其性質(zhì)是不同的。下面以主柴油機(jī)為例來說明各功率的名稱、含義和表達(dá)式。 1. 指示功率（ Ni） 以示功圖計算的機(jī)器功率稱為機(jī)器的指示功率。用IHP表示。由下式?jīng)Q定： Ni=Gi Hu i/3600（KW）式中 Gi主機(jī)

24、每小時燃料消耗量（kg/h） Hu燃油低發(fā)熱量（Hu1000kJ/kg） i 柴油機(jī)的指示效率。 （一）主機(jī)功率 2. 軸功率（Ns）或制動功率（Ne） 船用主柴油機(jī)都是通過主軸（曲軸）來輸出功率的，因此，機(jī)器的實(shí)際功率就是由曲軸輸出端測得的功率，稱為軸功率，以SHP（圖2-19中的Ps）表示。也就是主機(jī)功率（MHP ）。由于軸上的負(fù)荷有使主機(jī)（動力機(jī)械）制動的趨勢，故軸功率又稱制動功率，用BHP（圖2-19中的Pb）表示。 注： 軸功率的大小與測量的部位有關(guān)，必須加以說明。 （一）主機(jī)功率 由于功率通過活塞，連桿和曲軸機(jī)構(gòu)傳遞過程中有各種機(jī)械損失，因此曲軸所輸出的實(shí)際功率要比指示功率小。前者

25、與后者之比稱為機(jī)器的機(jī)械效率，用m表示。所以軸功率或制動功率可寫為： Ne=Ni m 式中 : m 柴油機(jī)的機(jī)械效率。 3. 船用主柴油機(jī)功率名稱及其定義 主機(jī)功率，即船用主柴油機(jī)功率根據(jù)其用途特點(diǎn)，動力特性，經(jīng)濟(jì)性以及壽命等分為額定功率，常用功率，過載功率及倒車功率等，每一種功率必須同時標(biāo)定其相應(yīng)轉(zhuǎn)速。 作為船用主機(jī)，相應(yīng)于各種功率的轉(zhuǎn)速，應(yīng)以滿載狀態(tài)下航行的轉(zhuǎn)速作為基準(zhǔn)。即符合 三次方曲線的變化規(guī)律。3CnNe （一）主機(jī)功率 （1）額定功率 額定功率是指發(fā)動機(jī)在機(jī)械強(qiáng)度，熱負(fù)荷允許的范圍內(nèi)，能長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不小于12h的最大功率，也稱全功率，通常屬于最大持續(xù)功率。是發(fā)動機(jī)制造廠標(biāo)稱的名義功

26、率。3. 船用主柴油機(jī)功率名稱及其定義船用主柴油機(jī)功率名稱及其定義 （2）常用功率 常用功率是指為達(dá)到所需的船舶航速，經(jīng)常持久使用的功率。 在這種功率下運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)性能（如壽命、可靠性及效率等）較好，運(yùn)轉(zhuǎn)最經(jīng)濟(jì)。 常用功率的大小約為額定功率的8590%，作為主機(jī)使用時，相應(yīng)轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的95%97%。 常用功率又稱持續(xù)功率或持久功率，它是船舶營運(yùn)期間時間最多的功率，也是船舶續(xù)航力，燃油貯存量及其他各種航行參數(shù)計算的基準(zhǔn)，也是作為機(jī)槳匹配的功率。 （3）過載功率 過載功率是指發(fā)動機(jī)在超過額定功率的情況下，作短時期使用的功率，它通常用于需要有一定的功率儲備以克服突然增加負(fù)荷的情況（如船用主機(jī)在頂

27、風(fēng)浪航行時），或當(dāng)船舶需要作最高航速試驗的場合。 過載功率又稱超負(fù)荷功率，其大小約為額定功率的110%，作為主機(jī)時，相應(yīng)轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的103%，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間不大于1h。 3. 船用主柴油機(jī)功率名稱及其定義船用主柴油機(jī)功率名稱及其定義 （4）倒車功率 只有主機(jī)才有倒車功率。所謂倒車功率是指船舶倒航時的最大功率。 一般商船雖無特定的倒航速度的要求，但在進(jìn)出港時，在通過狹小航道時以及要求船舶作緊急倒航時，均需使用倒車功率，因此對船舶的營運(yùn)性能極為重要。 對于軍艦來說，則要求有優(yōu)良的機(jī)動性及一定的最大倒航速度，故應(yīng)該保證有足夠的倒車功率。3. 船用主柴油機(jī)功率名稱及其定義船用主柴油機(jī)功率名稱及其定義 倒車功率的大小與船舶種類，艉部形狀及主機(jī)性能有很大關(guān)系。通常對發(fā)動機(jī)制造廠要求的是臺架試車時的倒車功率，其大小約為額定功率的75%85%，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的91%95%。實(shí)船試航時倒車功率一般發(fā)不到那么大，通常為額定功率的60%70%，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的84%89%。 在軍用艦艇中，除以上幾種功率外，尚有所謂巡航功率，也稱經(jīng)濟(jì)功率。它是艦艇經(jīng)常使用的功率。其大小按艦艇級別、任務(wù)等約為額定功率4080%，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的7493%。 1、定義及表達(dá)式在艉軸尾端與螺旋槳連接