廣東海洋大學船舶動力裝置課程設(shè)計指導(dǎo)書

船舶動力裝置課程設(shè)計任務(wù)書1、設(shè)計內(nèi)容：船舶軸系設(shè)計2、設(shè)計要求：依據(jù)給定參數(shù)，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(shè)計；（省略）繪制軸的零件圖1張，鍛造圖1張。1600^45一"I^L7453、設(shè)計參數(shù)主機與螺旋漿相關(guān)數(shù)據(jù)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(zhuǎn)速：124轉(zhuǎn)/分；1小時轉(zhuǎn)速：130轉(zhuǎn)/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(jù)具體情況選用或設(shè)計。螺旋漿軸與螺旋漿的連接方式及其連接尺寸可合理設(shè)定。對于題目中出現(xiàn)的不合理數(shù)據(jù)，對其加以說明，數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換成國際單位制）！船舶動力裝置課程設(shè)計參考資料一、設(shè)計參考資料：《船舶動力裝置設(shè)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(shè)計》朱樹文主編上海交通大學出版社《船舶設(shè)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(shè)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(shù)：6持續(xù)功率：9000馬力持續(xù)轉(zhuǎn)速：115轉(zhuǎn)/分1小時功率：10000馬力1小時轉(zhuǎn)速：119轉(zhuǎn)/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(zhì)海船規(guī)范）中間軸材料35優(yōu)質(zhì)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(zhuǎn)速，取n=115轉(zhuǎn)/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(shù)，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(yīng)為：d=377+18=396毫米現(xiàn)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(shù)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(guān)數(shù)據(jù)(1)螺旋漿軸：按有關(guān)線圖查得重量系數(shù)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(guān)線圖查得重量系數(shù)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(shù)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?qū)俸喼В?/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(shù)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(jù)材料力學或結(jié)構(gòu)力學的彎矩表中有關(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(yīng)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(diào)整可用以下方法調(diào)整（1）調(diào)低支承點的最高負荷?？刹捎檬股鲜鲇嬎阒凶罡哓摵傻闹С蠨點的位置降低，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(jīng)計算求得:上表計算結(jié)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(jù)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(shù)，用以判斷在調(diào)整某一支承時其影響數(shù)的敏感和嚴重程度，如果某影響數(shù)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(shù)。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(xiàn)軸承脫空、上軸承襯承載或過載現(xiàn)象，軸承的最大允許負荷[Rmax]，應(yīng)