主推進(jìn)動(dòng)力裝置87課件

《主推進(jìn)動(dòng)力裝置》

第十一章推進(jìn)軸系推進(jìn)裝置是提供船舶正常航行所需推動(dòng)力的一整套設(shè)備，其中包括：

（1）船舶軸系：它用來(lái)將主機(jī)的功率傳遞給推進(jìn)器，它包括傳動(dòng)軸、軸承和密封件等。（2）傳動(dòng)設(shè)備：傳動(dòng)設(shè)備是將主機(jī)動(dòng)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。（3）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，大部分船舶使用螺旋槳。1.1推進(jìn)裝置的傳動(dòng)方式1.2傳動(dòng)軸系1.3齒輪箱和聯(lián)軸器1.4軸系的維修第十一章推進(jìn)軸系第一節(jié)

推進(jìn)裝置的傳動(dòng)方式推進(jìn)裝置是動(dòng)力裝置的主體，其技術(shù)性能直接代表動(dòng)力裝置的特點(diǎn)。由主機(jī)、傳動(dòng)設(shè)備和推進(jìn)器三者不同形式的組合，構(gòu)成多種多樣具有各種不同特點(diǎn)的推進(jìn)裝置形式。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(dòng)、間接傳動(dòng)、電力傳動(dòng)及特種傳動(dòng)等形式。一、各種傳動(dòng)方式的特點(diǎn)如調(diào)距槳裝置、噴水推進(jìn)器傳動(dòng)裝置推進(jìn)裝置設(shè)計(jì)方案參下圖：低速柴油機(jī)可反轉(zhuǎn)不可反轉(zhuǎn)定距槳調(diào)距槳減速齒輪箱中速柴油機(jī)可反轉(zhuǎn)不可反轉(zhuǎn)定距槳調(diào)距槳減速齒輪箱減速齒輪箱倒順車離合器減速齒輪箱直接傳動(dòng)是主機(jī)直接通過(guò)軸系把功率傳給推進(jìn)器的傳動(dòng)形式。

（一）直接傳動(dòng)主機(jī)

（一）直接傳動(dòng)1、主要優(yōu)點(diǎn)

1）傳動(dòng)效率高除軸系的傳動(dòng)功率損失外，沒有其他功率損失，從而提高了整個(gè)推進(jìn)裝置的傳動(dòng)效率。

2）經(jīng)濟(jì)性較好

在直接傳動(dòng)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(jià)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問(wèn)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(jiǎn)單，工作可靠，壽命長(zhǎng)，管理維修方便。

5）噪音較低。

（一）直接傳動(dòng)2、主要缺點(diǎn)

1）直接傳動(dòng)形式只能采用轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動(dòng)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(duì)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(duì)工況多變的船舶而言，當(dāng)在部分負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)3、主要應(yīng)用

根據(jù)上述特點(diǎn)，直接傳動(dòng)形式特別適用于工況變化較少的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(dòng)主機(jī)至推進(jìn)器之間的功率傳遞，除需軸系外，還需通過(guò)某種傳動(dòng)設(shè)備（如齒輪減速器或離合器等）的傳動(dòng)形式稱為間接傳動(dòng)。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(dòng)

（二）間接傳動(dòng)

（二）間接傳動(dòng)圖

柴油機(jī)間接式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖

2、傳動(dòng)形式

根據(jù)傳動(dòng)設(shè)備的不同，可分為以下幾種：

1）只帶齒輪減速器的傳動(dòng)型式；

2）只帶離合器（或聯(lián)軸節(jié)）的傳動(dòng)型式；

3）既帶齒輪減速器又帶離合器的傳動(dòng)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(dòng)。

2）多機(jī)單槳（并車）齒輪傳動(dòng)。

3）單機(jī)雙槳（分車）齒輪傳動(dòng)。

1、特點(diǎn)：在這種傳動(dòng)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(dòng)3、主要優(yōu)點(diǎn)

1）由于采用齒輪減速傳動(dòng)，可通過(guò)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(dòng)機(jī)，使整個(gè)動(dòng)力裝置的重量尺寸相應(yīng)地減小，易于在船舶上布置。

3）對(duì)于航速高或大型船舶，可采用多機(jī)并車的傳動(dòng)方式，達(dá)到大功率輸出的要求，也擴(kuò)大了中、高速發(fā)動(dòng)機(jī)的使用范圍。（二）間接傳動(dòng)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(dòng)后，可選用操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)性提高，可延長(zhǎng)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(dòng)和沖擊載荷，起到保護(hù)主機(jī)和軸系的作用。（二）間接傳動(dòng)4、主要缺點(diǎn)

間接傳動(dòng)由于增加了中間傳動(dòng)設(shè)備，降低了傳動(dòng)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(rùn)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(dòng)5、主要應(yīng)用

間接傳動(dòng)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(dòng)。對(duì)于軍用艦艇，由于廣泛采用汽輪機(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(dòng)形式。

（二）間接傳動(dòng)

（三）電力傳動(dòng)電力傳動(dòng)是由主機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供電給推進(jìn)電動(dòng)機(jī)，以驅(qū)動(dòng)螺旋槳的一種傳動(dòng)形式。

特點(diǎn)：

在這種傳動(dòng)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(shí)，只需改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，而主機(jī)轉(zhuǎn)向無(wú)須改變。主機(jī)負(fù)荷變化時(shí)，對(duì)于多機(jī)組裝置，可以改變發(fā)電機(jī)組工作臺(tái)數(shù)，使每一臺(tái)主機(jī)都在良好狀態(tài)下工作。

（三）電力傳動(dòng)（三）電力傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：

1）機(jī)槳之間無(wú)機(jī)械聯(lián)系

2）主機(jī)轉(zhuǎn)速不受螺旋槳轉(zhuǎn)速的限制

3）船舶機(jī)動(dòng)性好

4）主電動(dòng)機(jī)對(duì)外界負(fù)荷變化適應(yīng)性好缺點(diǎn)：

1）歷經(jīng)兩次能量轉(zhuǎn)換，傳動(dòng)效率低

2）動(dòng)力裝置重量、尺寸大，造價(jià)高應(yīng)用：破冰船、拖船、渡船等主機(jī)發(fā)電機(jī)主配電板主電動(dòng)機(jī)螺旋槳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，多臺(tái)機(jī)組增加了裝置的生命力。

2）改變電動(dòng)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(dòng)性能。

5）所有的用電設(shè)備可共用一套動(dòng)力裝置。

（三）電力傳動(dòng)2、主要缺點(diǎn)

1）電力傳動(dòng)中增加了推進(jìn)電動(dòng)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(guò)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(dòng)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(dòng)3、主要應(yīng)用

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(dòng)1．Z型傳動(dòng)裝置（四）特種傳動(dòng)

1）裝置結(jié)構(gòu)原理

主柴油機(jī)1的功率，經(jīng)聯(lián)軸器2、離合器3、帶有萬(wàn)向節(jié)的傳動(dòng)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(dòng)船舶航行。Z型傳動(dòng)是主機(jī)經(jīng)萬(wàn)向軸和軸系帶動(dòng)螺旋槳、螺旋槳軸可360回轉(zhuǎn)，船舶不設(shè)舵。另外，該傳動(dòng)裝置可使螺旋槳作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),首先由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿、蝸輪裝置10,使旋轉(zhuǎn)套筒16在支架17中回轉(zhuǎn)，同時(shí)使螺旋槳13垂直軸12在360°范圍內(nèi)作平面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，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(tái)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(dòng)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85~95%。

c)安裝和維修方便，主機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和Z型裝置形成一個(gè)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(jiǎn)化了安裝工藝。

d)整個(gè)裝置可與船體并行建造，縮短了船建造周期。

e)整個(gè)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(shí)不必進(jìn)塢或上船臺(tái)，可大大縮短修船時(shí)間。1．Z型傳動(dòng)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。1．Z型傳動(dòng)裝置電機(jī)帶動(dòng)Z型傳動(dòng)裝置1）裝置結(jié)構(gòu)原理

對(duì)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(dòng)機(jī)連同傳動(dòng)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(dòng)盤；3-發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸及螺旋槳等裝置掛在舷外，就可省去像Z型傳動(dòng)裝置上的水平傳動(dòng)軸及一對(duì)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(duì)槳起到保護(hù)作用。

必要時(shí)，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(dòng)力是靠皮帶或鏈條去驅(qū)動(dòng)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(dòng)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。新型UJ525型高效噴水推進(jìn)器3．噴水推進(jìn)器傳動(dòng)噴水推進(jìn)噴水推進(jìn)2）裝置的特點(diǎn)及應(yīng)用

它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(xiǎn)；消除了由于螺旋槳的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致船尾部產(chǎn)生的振動(dòng)和引起的機(jī)械噪音；同時(shí)使傳動(dòng)軸系的長(zhǎng)度大為縮短。噴水推進(jìn)可使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定、通過(guò)水泵或噴嘴出口面積的變化對(duì)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(shí)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(dòng)4、吊倉(cāng)式推進(jìn)裝置4、吊艙式電力推進(jìn)器（Pod）將電機(jī)放在一個(gè)吊艙內(nèi)，定距螺旋槳直接連接在電機(jī)軸上，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(gè)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(gè)推進(jìn)器不需要額外冷卻。這種設(shè)計(jì)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(dòng)，使得機(jī)動(dòng)性能更加良好，同時(shí)，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1MW～20MW之間。吊倉(cāng)式推進(jìn)結(jié)構(gòu)圖示Pod突破了傳統(tǒng)的“柴油機(jī)加開放式的傳動(dòng)軸系”推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)、建造和使用的靈活性。第一節(jié)推進(jìn)裝置的傳動(dòng)方式

二、傳動(dòng)方式的選擇和使用原則

選型原則：船舶的大小用途和航區(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)的類型經(jīng)濟(jì)性能安全可靠性能運(yùn)轉(zhuǎn)管理性能二、傳動(dòng)方式的選擇和使用原則★傳動(dòng)方式的選擇：應(yīng)考慮船舶大小、船舶用途和航區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)類型、傳動(dòng)設(shè)備形式、經(jīng)濟(jì)性能、安全可靠性能、運(yùn)轉(zhuǎn)管理和維護(hù)性能等因素★傳動(dòng)方式的使用原則：在滿足傳動(dòng)性能要求的前提下，傳動(dòng)方式的選擇還應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)要求和技術(shù)發(fā)展，盡量降低成本，并兼顧備件供應(yīng)、維修及技術(shù)管理等相關(guān)環(huán)節(jié)傳動(dòng)方式的選擇和使用原則

確定推進(jìn)裝置型式除傳動(dòng)方式選擇外，還涉及軸系的數(shù)目、推進(jìn)器的型式、螺旋槳類型與數(shù)目等。一般應(yīng)考慮以下原則：1）按船舶用途、種類與要求沿海、遠(yuǎn)洋貨船和油船一般采用單機(jī)單漿直接傳動(dòng)，螺旋漿使用定距漿?？痛瑢?duì)機(jī)動(dòng)性與操縱性要求高，一般采用雙機(jī)（多機(jī)）雙漿（多漿）。2）按主機(jī)總功率的大小大型低速機(jī)單機(jī)功率大．耗油率低、耐用可靠，但重量、尺寸大，適宜于大型沿海和遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶選用。一般采用單機(jī)單漿直接傳動(dòng)。3）按船舶航區(qū)的吃水深度采用雙槳(多槳)可減小螺旋槳的直徑，其舵的轉(zhuǎn)向效果好，能提高機(jī)動(dòng)性，可減少船舶的吃水深度。4）按推進(jìn)裝置的經(jīng)濟(jì)性。直接傳動(dòng)比間接傳動(dòng)傳動(dòng)損失少，效率高。間接傳動(dòng)可降低槳轉(zhuǎn)速．提高推進(jìn)效率，但要增加傳動(dòng)設(shè)備，初投資高。傳動(dòng)方式的選擇和使用原則其他應(yīng)考慮到問(wèn)題：1）重量和尺寸內(nèi)河船、高速船選用高速機(jī)；長(zhǎng)江或沿海小型船、運(yùn)木船、客(車)渡船、滾裝船等特種船舶選用中速機(jī)；沿海與遠(yuǎn)洋大型船選低速機(jī)。2）功率與轉(zhuǎn)速經(jīng)濟(jì)功率：根據(jù)柴油機(jī)使用狀況和用途，在燃油消耗和維修方面都經(jīng)濟(jì)的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)功率。一般為標(biāo)定功率的85％~92％。對(duì)一艘吃水、主尺度、航速給定船舶，最佳螺旋槳的轉(zhuǎn)速由“投資費(fèi)和燃油費(fèi)總和最小”原則來(lái)決定。選取柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、螺旋槳轉(zhuǎn)速時(shí)，與傳動(dòng)設(shè)備選擇一起考慮。3)燃油與滑油。選燃油：燃料價(jià)↓→營(yíng)運(yùn)費(fèi)用↓，但須加設(shè)備→初投資↑，管理維修費(fèi)用↑。使用劣質(zhì)燃油，硫分很高，灰分含量多，燃燒不完全→腐蝕與磨損↑；選取滑油：高堿度、加添加劑等→滑油價(jià)格↑。如使用、管理不當(dāng)→事故，影響營(yíng)運(yùn)與經(jīng)濟(jì)性。傳動(dòng)方式的選擇和使用原則其他應(yīng)考慮到問(wèn)題：4）主機(jī)的造價(jià)、壽命及維修船舶動(dòng)力裝置的造價(jià)一般約占船舶總造價(jià)的20%～40%左右。主機(jī)的造價(jià)起決定性的作用。柴油機(jī)造價(jià)通常是以出廠價(jià)格和單位功率造價(jià)來(lái)衡量。一般低速柴油機(jī)造價(jià)最高，高速柴油機(jī)造價(jià)最低。使用壽命及維修工作量，對(duì)船舶營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性和輪機(jī)員管理工作有相當(dāng)影響。一般低速機(jī)的使用壽命比中速機(jī)長(zhǎng)，維修工作量比中速柴油機(jī)少。5）振動(dòng)與噪聲主機(jī)裝船后，軸系有扭振、橫振和縱振。扭振具有更大的危險(xiǎn)性與破壞性。主輔機(jī)是船上最強(qiáng)的噪聲源。一般低速機(jī)噪聲小，高速機(jī)噪聲大。6）柴油機(jī)的熱效率與燃油消耗率柴油機(jī)的熱效率與燃油消耗率是評(píng)定完善程度的重要指標(biāo)，決定著船舶營(yíng)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性與使用壽命。船舶推進(jìn)裝置選型情況:一般遠(yuǎn)洋和沿海航行的貨船、油船—多采用直接傳動(dòng)，以提高裝置的經(jīng)濟(jì)性在冰區(qū)航行的船舶—為了使主機(jī)和軸系不致因螺旋槳卡住而損壞，在采用低速柴油機(jī)時(shí)還加上液力耦合器滾裝船、集裝箱船和客船—機(jī)艙尺寸要求較嚴(yán)格，一般選用大功率中速機(jī)，其傳動(dòng)方式為間接傳動(dòng)破冰船—希望在破冰時(shí)獲得較大的機(jī)動(dòng)性及螺旋槳被卡住時(shí)有較大的扭矩，多采用電力傳動(dòng)內(nèi)河船舶—受吃水的限制，常采用中、高速柴油機(jī)和齒輪減速傳動(dòng)漁船和拖船—對(duì)于工況多變，采用調(diào)距槳裝置

雙機(jī)單槳推進(jìn)裝置因并車和航行中檢修主機(jī)的需要，必須加裝離合器，如摩擦離合器、液力耦合器等。

船舶軸系：它用來(lái)將主機(jī)的功率傳遞給推進(jìn)器，它包括傳動(dòng)軸、軸承和密封件等。第二節(jié)傳動(dòng)軸系船舶軸系

船舶軸系是船舶動(dòng)力裝置的基本組成部分，在推進(jìn)裝置中，從發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出法蘭到推進(jìn)器之間，以傳動(dòng)軸為主的一整套設(shè)備被稱為軸系。一、軸系的組成、作用和工作條件1、軸系的組成1）傳動(dòng)軸[推力軸、中間軸和尾軸]2）軸承[推力軸承、中間軸承和尾軸承]3）傳遞設(shè)備[聯(lián)軸器、減速器、離合器等]4）軸系附件[潤(rùn)滑、冷卻、密封設(shè)備等]a)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(guò)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(duì)軸系軸向定位。螺旋槳→推力環(huán)→油膜→推力塊→調(diào)整環(huán)→推力軸承座→船體作用：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(guò)船體的地方裝有專設(shè)的艉軸管，通過(guò)艉軸管的軸稱為艉軸。有時(shí)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(shí)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）支承件

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

a)艉軸艉管密封；

b)隔艙填料箱。

大型低速柴油機(jī)直接傳動(dòng)軸系組成簡(jiǎn)圖1-柴油機(jī)2-推力軸承3-短軸4、7、9、12-中間軸承5、8、10-中間軸6-隔艙填料箱11-尾軸13-螺旋槳14-尾軸管15-窗口16-軸隧17-水密門18-機(jī)艙2、軸系的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(dòng)機(jī)發(fā)出的扭矩遞給螺旋槳，同時(shí)又將螺旋槳所產(chǎn)生的軸向推力，通過(guò)軸系，推力軸承而傳至船體以推動(dòng)船舶運(yùn)動(dòng)。3、軸系的工作條件

工作條件

1）承受壓應(yīng)力

2）承受拉應(yīng)力

3）承受扭應(yīng)力

4）承受彎曲應(yīng)力

5）受到附加應(yīng)力

6）軸承、軸頸受到摩擦和腐蝕作用要求

1）足夠的強(qiáng)度和剛度

2）較少傳動(dòng)損失，并具有良好密封、潤(rùn)滑、冷卻

3）對(duì)船體變形適應(yīng)性好

4）抗振

5）易于維護(hù)管理由于軸系位于水線以下，一部分軸系長(zhǎng)期浸泡在水中，工作條件惡劣，受力復(fù)雜；同時(shí)還受到船體變形、裝載等的影響。如果軸系設(shè)計(jì)布置或安裝不當(dāng)，往往會(huì)導(dǎo)致軸系摩擦部位發(fā)熱、劇烈的磨損，甚至發(fā)生斷軸事故。軸系的工作條件和要求1）工作條件：1)工作可靠且有較長(zhǎng)的使用壽命。有足夠的強(qiáng)度和剛度，滿足規(guī)范要求，保證軸系在各種惡劣的載荷情況下不致發(fā)生永久變形或斷裂，使其在運(yùn)行中安全可靠，并有較長(zhǎng)使用壽命。2)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)。在滿足工作需要的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)。這不僅給制造安裝帶來(lái)方便，還能縮短造船周期、降底制造成本、提高經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量提供了可靠的保證。3)傳動(dòng)損失小。在軸系設(shè)計(jì)時(shí)，要正確選擇軸承數(shù)目、布置位置和潤(rùn)滑方式，將傳動(dòng)損失降底到最小限度，以提高推進(jìn)效率。2）軸系的要求4)良好的抗振性能。保證軸系在營(yíng)運(yùn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)共振和橫振共振，進(jìn)行振動(dòng)臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算。5)對(duì)船體變形的敏感性小。因船體變形使軸系各支承產(chǎn)生位移而導(dǎo)致軸系產(chǎn)生附加應(yīng)力和附加負(fù)荷。軸系設(shè)計(jì)和布置時(shí)就要考慮使這種影響盡可能小一點(diǎn)以減少傳動(dòng)損失延長(zhǎng)軸系壽命。6)良好的密封性。選擇性能良好的密封裝置，既要防止海水對(duì)軸系的腐蝕，又要防止滑油的外漏而污染海洋環(huán)境。7)重量尺寸要小?？s小軸系的重量尺寸，以省出更多空間來(lái)裝載貨物或作其他用，對(duì)提高船舶的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性也看好處。

1）布置依據(jù)

軸系的布置取決于船體的結(jié)構(gòu)，主發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳的布置，同時(shí)軸系布置必須結(jié)合整個(gè)船舶設(shè)計(jì)任務(wù)和要求以及螺旋槳，船體設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行的。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、軸系的布置方案及各部分的布置要求1、軸線的布置1）軸段長(zhǎng)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(zhǎng)達(dá)數(shù)十米，中間軸有多根。艉部機(jī)艙的船上軸系很短，有時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)度超過(guò)15米時(shí)，艉部必須開有逃生出口，直通上甲板，以備發(fā)生事故時(shí)，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（1）軸線的數(shù)目：取決于船舶的類型、航行性能、生命力、主機(jī)型式和數(shù)量、經(jīng)濟(jì)性、可靠性。軸線數(shù)目早在總體初步設(shè)計(jì)階段已決定。3）軸線的數(shù)目、長(zhǎng)度、位置及布置軸線：發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心或減速器中心與螺旋槳中心的連線稱為軸線，也稱軸系理論中心線。（一般軸線由多段位于同一直線的軸相互連接而成）（2）軸線及軸段長(zhǎng)度的確定

軸線的基本長(zhǎng)度L

=首部端點(diǎn)為主機(jī)(或齒輪箱)的功率輸出法蘭的中心，尾部端點(diǎn)為螺旋槳的中心。軸段長(zhǎng)度：在軸線總長(zhǎng)度確定之后，根據(jù)船體尾部線型、隔艙壁位置、各軸承比壓、工廠的加工能力及軸系在機(jī)艙內(nèi)裝拆要求，決定螺旋槳軸及中間軸長(zhǎng)度。單軸系的軸線：常布置在船舶的縱中剖面上;雙軸系的軸線：對(duì)稱布置在船舶兩舷;三根軸系：一根布置在船舶的縱中剖面上，其余兩根對(duì)稱布置在機(jī)艙左右兩舷。（3）軸線的位置主機(jī)功率有效地轉(zhuǎn)變?yōu)槁菪龢屏Φ拇胧?？軸線最好布置成與基線平行;雙軸系和多軸系的船舶中，最好將軸線布置成與船舶縱腫剖面相平行和對(duì)稱。單軸系雙軸系4）軸線位置的確定

理想的軸線位置最好是與船體基線（龍骨線）平行，而在多軸線時(shí)，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?yàn)檩S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(shí)軸線和基線成傾斜角α或與縱剖面成偏斜角β，如下圖所示。一般α限制在0°~5°之間，而β角限制在0°~3°之間。但是對(duì)于快艇動(dòng)力裝置來(lái)說(shuō)，傾斜角α可達(dá)12°~16°，但超過(guò)16°是很少的，因?yàn)檫@樣會(huì)大大減少推力而降低航速，并使主機(jī)潤(rùn)滑情況惡化。圖

軸線的傾斜角和偏斜角主機(jī)位置主機(jī)布置高度：使主機(jī)(或齒輪箱)的油底殼不碰到船的雙層底或肋骨，并使它們間留有間隙，還應(yīng)留出油底殼放油所需的操作高度。由首尾兩基準(zhǔn)點(diǎn)位置確定，當(dāng)主機(jī)和螺旋槳位置確定后，軸線位置就隨之而定。螺旋槳的位置

螺旋槳的位置一般由船體設(shè)計(jì)人員確定。船體殼板產(chǎn)生振動(dòng)的原因之一，是螺旋槳葉尖與船體外板沒有足夠的間隙，致使螺旋槳在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)水流沖擊外板造成的。1）軸承位置的確定軸承破壞原因：軸承中各支承軸承均與船體剛性連接，所以船體的變形將引起軸承的徑向位移，這種位移會(huì)使軸承的負(fù)荷增加許多倍甚至十幾倍，致使軸承處產(chǎn)生劇烈的磨損、發(fā)熱，甚至咬死燒壞。2、軸承的布置當(dāng)傳動(dòng)軸在支承軸承中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，船殼因受水壓、裝載等因素影響而產(chǎn)生變形，中央的軸承因船殼的變形而產(chǎn)生徑向位移，其軸承的附加負(fù)荷將顯著增加，而兩側(cè)軸承因靠近隔艙壁(船殼剛性相對(duì)較好)變形較小，附加負(fù)荷也較小。為了減小船體變形對(duì)軸承的影響，可采取措施？(1)將中間軸承布置于隔艙壁附近，某些小船的中間軸承可直接布置于隔艙壁上。

(2)采用自動(dòng)整位式球面軸承或向心球面軸承。(3)縮短軸瓦長(zhǎng)度。(4)采用撓性聯(lián)軸節(jié)。軸承的軸向位置還與各軸承負(fù)荷的均勻程度有關(guān)。特別是在需進(jìn)行合理校中的軸系中，為取得校中的滿意結(jié)果，為使影響系數(shù)盡可能小，在布置時(shí)應(yīng)對(duì)軸承的軸向位置作多方案的計(jì)算和論證。2、軸承的布置

2)、中間軸承的布置要求要求：位置應(yīng)位于船體剛性加強(qiáng)的部位

一段中間軸設(shè)一個(gè)中間軸承中間軸承間距L的影響過(guò)?。阂桩a(chǎn)生附加負(fù)荷過(guò)大：軸的撓度增加軸承負(fù)荷不均勻易橫向振動(dòng)制造、安裝困難易產(chǎn)生共振圖5中間軸承位置為什么用增加軸承數(shù)目、減小軸間距來(lái)減小軸系的變形量和軸承負(fù)荷，這種想法和做法是錯(cuò)誤的？實(shí)踐證明：目前絕大多數(shù)船舶已從每節(jié)兩個(gè)軸承減到一個(gè)。適當(dāng)減少支承點(diǎn)會(huì)增加軸承彎矩，但軸系變形牽制減少，軸系附加負(fù)荷減少，船體變形對(duì)軸系影響相應(yīng)減少，對(duì)軸系工作有利。3）中間軸承的數(shù)目和數(shù)目中間軸承間距確定：在進(jìn)行軸系布置時(shí)，應(yīng)力求使兩軸承的跨距L≥Lmin，以減小軸承的附加負(fù)荷，但軸承的跨距也不宜太大，跨距增大要受到下列因素的限制:

(1)軸系臨界轉(zhuǎn)速的限制。軸承跨距過(guò)大，易產(chǎn)生軸系的回轉(zhuǎn)振動(dòng)和橫向振動(dòng)。(2)比壓和撓度的限制。增大軸承跨距，減少軸承數(shù)量，使軸承比壓增加，撓度增加，同時(shí)造成軸承負(fù)荷的不均勻性。(3)工藝條件的限制。增大軸承跨距給軸系的制造和安裝帶來(lái)困難，特別是軸系安裝校中時(shí)，要增加臨時(shí)支承，以保持軸系的穩(wěn)定性。4）尾軸承的布置由于大型船舶螺旋槳較重，致使尾管尾部軸承的負(fù)荷過(guò)大，超過(guò)尾管軸承材料許用比壓。而尾管首部軸承的負(fù)荷又過(guò)小，甚至出現(xiàn)負(fù)值，其他各軸承負(fù)荷也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重不均現(xiàn)象。為了使各檔軸承負(fù)荷分配均勻，對(duì)軸系常常采用曲線安裝方法，即通過(guò)各中間軸承高低位置的升降調(diào)節(jié)，將軸系布置成光滑曲線狀態(tài)。這時(shí)軸承和高低位置就要根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)確定。

5）螺旋槳的布置螺旋槳位置應(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(shí)，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(dòng)及不必要的附加阻力。

螺旋槳的中心應(yīng)與水面要有一定距離（即吃水深度T），[T=0.65~0.70）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(dòng)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。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

3、軸承的負(fù)荷

中間軸承不很長(zhǎng)(約0.8倍軸徑)，一般軸頸和軸承接觸比較均勻，故其接觸壓力常用平均比壓表示，其支承反力位置也取軸承中點(diǎn)。尾軸管的后軸承，由于受到螺旋槳懸臂力矩的作用，其受力情況是不均勻的，后端軸承負(fù)荷較重，支反力的位置也相應(yīng)后移。3、軸承的負(fù)荷一旦軸承發(fā)生負(fù)荷過(guò)重，超過(guò)了許用比壓，導(dǎo)致軸承迅速磨損、發(fā)熱及其他事故。遇到這種情況，不能輕易用加大軸承長(zhǎng)度的方法來(lái)降低比壓，一般采用減小軸承間距、降低軸承的高度和比壓；軸承負(fù)荷過(guò)小，出現(xiàn)零值或負(fù)值，也是不允許的，這不僅影響軸承的正常工作，而且造成鄰近軸承負(fù)荷過(guò)重。這是因?yàn)楫?dāng)軸承負(fù)荷為零值或負(fù)值時(shí)，軸段與下軸瓦脫離，這樣，一方面使計(jì)算的負(fù)荷與實(shí)際不符，另一方面影響橫向振動(dòng)的頻率的計(jì)算，設(shè)計(jì)者應(yīng)加大軸承間距。甚至取消一道軸承，以改變受力情況。三、中間軸和中間軸承、尾軸與尾軸管的結(jié)構(gòu)

1、中間軸、中間軸承和推力軸承三、中間軸和中間軸承、尾軸與尾軸管的結(jié)構(gòu)

（1）中間軸：

處于推力軸和螺旋槳軸之間相連的軸1、中間軸、中間軸承和推力軸承中間軸的作用

是將主機(jī)的扭轉(zhuǎn)力矩傳給尾軸，并將螺旋槳的推船力由尾軸經(jīng)中間軸，推力軸傳給推力軸承。材料：優(yōu)質(zhì)碳鋼鍛造而成。中間軸和推力軸及其軸承常見的中間軸：1）兩端為椎體中間軸用于小型船舶或采用滾動(dòng)軸承船舶。

2）帶整鍛法蘭中間軸用于大型船舶。2025/4/1594

常見大型船舶中間軸的結(jié)構(gòu)圖1-連接法蘭2-軸干3-軸頸3每根中間軸由一個(gè)中間軸承支持B--軸干C--軸頸A--法蘭中間軸承是用來(lái)支承中間軸，以及為了減少軸系撓度而設(shè)置的支承點(diǎn)。按基本結(jié)構(gòu)及摩擦形式:滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承中間軸承除承受中間軸本身重量之外，還承受因其變形或迥轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的徑向負(fù)荷。除少數(shù)小船及尾部機(jī)艙不設(shè)中間軸的短軸系之外，一般船舶均設(shè)中間軸承。

（2）中間軸承：

1、中間軸、中間軸承和推力軸承滑動(dòng)式中間軸承

A、滑動(dòng)式中間軸承結(jié)構(gòu)

滑動(dòng)式中間軸承的軸襯(軸瓦)澆有自合金，為了減少軸頸與軸瓦之間的接觸摩擦，必在兩者之間供給適量的潤(rùn)滑油。良好不僅起減摩作用，還起到散熱和沖擊的作用。按潤(rùn)滑的方式主要有單油環(huán)、雙油環(huán)及油盤式三種類型。滑環(huán)式中間軸承的結(jié)構(gòu)圖1-連接螺栓2-觀察孔蓋板3-螺栓4-軸承蓋5-油環(huán)6-軸瓦7-軸承座8-底板9-填料壓蓋10-填料11-擋油圈12-刮油板

13-吊環(huán)14-油位表15-旋塞A-支撐B-儲(chǔ)存池C-海水進(jìn)口D-冷卻水腔E-海水出口F-凸肩

油環(huán)4的直徑比軸頸要大，軸旋轉(zhuǎn)時(shí)隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。油環(huán)與軸非機(jī)械連接而是靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，故環(huán)的角速度要比軸慢;由于環(huán)的下部浸在油中，油池中的滑油就被轉(zhuǎn)動(dòng)著的油環(huán)帶到軸頸的上部，再由刮油器將油刮下，并使滑油沿著軸表面均勻分布。主要適合小型船舶應(yīng)用。1）單油環(huán)中間軸承對(duì)于中型船舶，軸承相對(duì)較長(zhǎng)，為了改善其潤(rùn)滑質(zhì)量，一般采用雙油環(huán)。2）雙油環(huán)中間軸承油環(huán)式中間軸承的適應(yīng)性：油環(huán)式中間軸承，其軸承座與軸承蓋、軸瓦、油環(huán)以及甩油環(huán)都是采用剖分式，以利于拆裝。經(jīng)一定時(shí)間使用，發(fā)現(xiàn)軸瓦上的白合金磨損已超過(guò)規(guī)定限度時(shí)，只需更換軸瓦，而不必更換整個(gè)軸承。這種軸承比較簡(jiǎn)單，只適用于連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的軸上。由于油環(huán)與軸非機(jī)械連接而是靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，所以環(huán)的角速度要比軸慢，當(dāng)船舶低速航行或進(jìn)出港工況變化頻繁時(shí)，特別柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低于50-60r/min時(shí)，情況更為惡劣，潤(rùn)滑的可靠性不能保證，影響軸頸與軸瓦處的潤(rùn)滑和軸頸的工作，因而這種軸承主要適用于中小型船舶。

3）油盤式中間軸承克服了滑環(huán)式中間軸承油環(huán)在低轉(zhuǎn)速時(shí)跟隨性差的缺點(diǎn)。這種軸承在軸瓦左側(cè)裝有供軸承潤(rùn)滑用的固定式油盤2，故稱為油盤式中間軸承。運(yùn)行時(shí)，油盤可跟軸一起迥轉(zhuǎn)，將油池中的油帶到上面，使滑油能沿軸向分布在需要潤(rùn)滑的軸頸上，因此，這種軸承在柴油機(jī)低轉(zhuǎn)速工作時(shí)潤(rùn)滑效果較好。一般：油盤宜裝在軸承的尾部；油盤開口方向向前。（2）長(zhǎng)徑比：按軸瓦長(zhǎng)度L和軸徑d的比值。軸瓦長(zhǎng)度L與軸承單位面積的承載能力(即比壓)有關(guān)。軸瓦長(zhǎng)度L選取原則：一般在滿足比壓的前提下，推薦選用較小的L值。L太長(zhǎng)，因軸的精度、船體變形所產(chǎn)生的軸承位移，以及安裝誤差引起的較大附加負(fù)荷和附加應(yīng)力，導(dǎo)致軸瓦兩端更早磨損;L選得過(guò)小，則承載能力可能不夠，同時(shí)滑油易從兩端溢出，不利潤(rùn)滑。通常建議取LId=0.7-0.8左右為宜。（3）其他結(jié)構(gòu)尺寸。中間軸承選型先按規(guī)范確定中間軸的基本軸徑，經(jīng)強(qiáng)度校核合格后，根據(jù)中間軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定中間軸軸頸的尺寸。決定中間軸軸頸尺寸可查閱表2-5-2。如采用非標(biāo)準(zhǔn)軸頸直徑，選配不到相應(yīng)尺寸的中間軸承。確定了軸承直徑長(zhǎng)度后，查閱中間軸承GB標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)轉(zhuǎn)速、載荷情況，確定中間軸承的型式(如滑環(huán)式、油盤式等)。中間軸承的其他結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)全部根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定。滾動(dòng)式中間軸承1、結(jié)構(gòu)類型船用中間軸承使用較多的是雙列調(diào)心球面滾子軸承(GB287-81)。為便于安裝，一般要求帶有緊定套(圖中6)，并預(yù)先將導(dǎo)向環(huán)2與滾動(dòng)軸承配制。安裝時(shí)，將緊定套6的內(nèi)孔通過(guò)螺母5鎖緊于軸頸上，使之隨軸一起回轉(zhuǎn)。滾動(dòng)軸承4的外圈與件2為滑動(dòng)配合。滾動(dòng)式中間軸承適應(yīng)范圍：因內(nèi)外圈之間允許有1~2.5。的偏斜角，加之緊定套沿軸向有移動(dòng)的可能，故安裝比較方便。對(duì)于軸徑小于70mm的小型船舶，特別是對(duì)其中負(fù)荷小、轉(zhuǎn)速高者，宜采用調(diào)心軸承(GB282-81)。

（3）推力軸承和推力軸：

1、中間軸、中間軸承和推力軸承1-連接法蘭2-軸干3-甩油環(huán)4-軸頸5-推力環(huán)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(guò)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(duì)軸系軸向定位。螺旋槳→推力環(huán)→油膜→推力塊→調(diào)整圈→推力軸承座→船體作用：推力軸承：推力軸承的作用是承受水對(duì)螺旋槳的推力，并將其傳給船體使船航行，因此推力軸承是軸系中不可缺的。直接傳動(dòng)的大型低速柴油機(jī)主機(jī)，往往自帶推力軸承；帶有減速箱裝置的推進(jìn)裝置，其內(nèi)設(shè)有推力軸承；采用中速機(jī)作主機(jī)的裝置要單獨(dú)配置推力軸承。分類：滑動(dòng)式（大型船舶）和滾動(dòng)式（小型船舶）兩類。滑動(dòng)式推力軸承1-推力軸；2-螺塞；3-下殼；4-支撐墊；5-通氣罩；6-刮油器；7-調(diào)整板；8-上殼；9-上軸瓦；10-上擋油蓋；11-下軸瓦；12-壓蓋；13-推力塊；14-油位表；15-油溫表；16-下?lián)跤蜕w；17-冷卻水管滑動(dòng)式推力軸承的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-推力環(huán)2、5-調(diào)節(jié)圈3、4-推力塊6、7-壓板推力環(huán)與推力塊之間的潤(rùn)滑特點(diǎn)

(a)為速度等于O或啟動(dòng)工況；(b)為速度升高后，推力環(huán)將滑油帶入接觸表面并形成模形油膜情況；(c)為推力塊的結(jié)構(gòu)示意圖。推力軸承工作原理推力環(huán)推力塊調(diào)節(jié)圈推力軸承推力軸中部設(shè)有一個(gè)推力環(huán)，它的兩側(cè)各安置一組獨(dú)立的扇形推力塊13，用來(lái)承受軸向推力，其中6塊均勻分布在推力環(huán)前端圓環(huán)面積上，承受螺旋槳正車推力，另6塊均勻分布在推力環(huán)的另一面，承受螺旋槳倒車推力。每塊推力塊在與推力環(huán)的接觸面上都澆有白合金，其背面則有津硬的頂頭，偏心地支承在撐墊4上，使推力塊在推力環(huán)回轉(zhuǎn)時(shí)有一定的浮動(dòng)能力，以便形成較合理的模形油膜，使其受力均勻且可減少摩擦阻力。在支撐墊4后面設(shè)有調(diào)整板7，用來(lái)調(diào)整推力環(huán)和推力塊之間的間隙。上下軸瓦9與11分別放置在上下軸承座體中，用來(lái)承受徑向載荷。在軸承的下部設(shè)有冷卻水管17，用以供給海水來(lái)冷卻滑油。在運(yùn)行時(shí)，推力環(huán)將滑油帶起，流往推力塊的摩擦面上。在軸承上方安有溫度計(jì)15。在推力軸承的兩個(gè)端部則設(shè)有檔油蓋10、16，并在其中填人毛氈環(huán)，以阻止?jié)櫥偷穆┏觥?二)滾動(dòng)式推力軸承優(yōu)點(diǎn)：摩擦損失小、傳動(dòng)效率高、尺寸小、滑油消耗少、管理方便。缺點(diǎn)：承受推力較小，噪聲大。它適合中小型功率船舶的推進(jìn)裝置，特別適合輕型高速快艇。滾動(dòng)式推力軸承的拆裝：可裝于齒輪箱內(nèi)，也可單獨(dú)設(shè)置。但其推力軸必須采用可拆聯(lián)軸節(jié)，否則無(wú)法裝拆軸承。圖為小型船舶常用的一種滾動(dòng)式推力軸承，螺旋槳正反方向的推力可通過(guò)推力環(huán)，分別通過(guò)前后兩個(gè)軸承5經(jīng)件4與件7及推力軸承支座10傳給船體。

2、艉軸和艉軸管裝置三、中間軸和中間軸承、尾軸與尾軸管的結(jié)構(gòu)

（1）尾軸尾軸是船舶軸系中推動(dòng)船舶前進(jìn)的重要部件之一，尾軸位于軸系末端；艉軸裝在穿過(guò)船殼的艉軸管中，支承在艉軸管軸承上，它的前端用聯(lián)軸節(jié)（法蘭）與中間軸（或推力軸）連接；用螺母將螺旋槳固緊在艉軸在錐體上，緊固螺母的螺紋方向應(yīng)與船舶前進(jìn)時(shí)的轉(zhuǎn)向相反，以避免螺母松動(dòng)而發(fā)生事故。它承受著螺旋槳的扭矩振動(dòng)推力和重力等的作用，同時(shí)還受到海水腐蝕。

（1）尾軸

尾軸穿過(guò)尾軸管伸出船尾，

扭力傳遞：錐面結(jié)合鍵連接鎖緊螺母：螺母反向上緊，正車防松止動(dòng)片，倒車防松

尾軸的保護(hù)：采用銅套或敷以玻璃鋼尾軸連接方式分為固定式（內(nèi)抽）和可拆式（外抽）（1）固定式：尾軸和法蘭為一整體，此機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但拆裝必須在船內(nèi)進(jìn)行，工程量大，很不方便，在軸系大修時(shí)，為吊出尾軸必須移開中間軸承和中間軸。（2）外抽式：使用有鍵可拆法蘭式聯(lián)軸節(jié)和液壓聯(lián)軸節(jié)，此類結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但使用效果好。2025/4/15135

（1）尾軸艉軸的結(jié)構(gòu)（a）是可拆法蘭的艉軸結(jié)構(gòu)，在艉軸的前后軸頸上采用銅套包覆，在其它非工作表面上用浸透環(huán)氧樹脂劑的的玻璃布包扎防腐。這種結(jié)構(gòu)在沿海地區(qū)船舶中采用得最多。（b）是整鍛法蘭（或焊接法蘭）的艉軸結(jié)構(gòu)；1.艉螺紋；2.鍵槽；3.艉錐體；4.后軸頸；5.軸干2025/4/15尾軸的結(jié)構(gòu)圖A-法蘭B-D-軸干C-E-軸頸F-錐部G-螺柱青銅套1.機(jī)械聯(lián)接2.液壓無(wú)鍵聯(lián)接3.環(huán)氧樹脂粘接螺旋槳與螺旋槳軸的聯(lián)接形式：尾軸管裝置的功能尾軸管裝置布置于船體尾部，其主要功能是：支承螺旋槳軸，保持船體的水密，防止舷外水的大量漏人或滑油的外泄。（2）尾軸管裝置尾軸管裝置的組成尾軸管尾軸承密封裝置潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)尾軸管作用：

a.將船舶的尾尖艙和尾軸分開

b.內(nèi)部裝設(shè)尾軸承

c.裝設(shè)尾軸密封裝置分類：

a.整體式見圖

多用于單軸系船舶

b.連接式多用于雙軸系船舶材質(zhì)：鑄鋼、鑄鐵、或球墨鑄鐵尾管的結(jié)構(gòu)型式與基本尺寸結(jié)構(gòu)形式：有整體式和連接式兩種。

整體式尾管一般多用在單軸系的船上，是支承螺旋槳軸的重要部件。尾管一般從艙內(nèi)向船后安裝，使其穿過(guò)艙壁及尾柱，其末端有外螺紋，用螺帽將其固緊。尾管前端設(shè)有法蘭，將其固定于隔艙壁的焊接座板上。法蘭與座板間裝有鉛質(zhì)墊片。整體式尾軸管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-尾柱軸轂2-尾軸管3-尾尖艙壁連接式尾管一般多用在雙軸系的船舶上(圖2-6-3)，件10借法蘭或螺紋法蘭固定于人字架軸殼和前支承上。

材料

整體式尾管一般用鑄鋼、鑄鐵或球墨鑄鐵;連接式尾管一般用鋼管或無(wú)縫鋼管。3、尾管的厚度1）整體式尾管(1)灰鑄鐵尾管(2)球墨鑄鐵尾管壁厚為灰鑄鐵的0.7-0.8倍。(3)鋼質(zhì)尾管裝配襯套處最小壁厚2）連接式尾管連接式尾管一般用無(wú)縫鋼管，其壁厚約10-25mm，小船可用5-10mm。通常按船殼板厚度選取。（3）尾軸承尾管軸承6、12設(shè)置在尾軸管或人字架轂中。如圖所示，（3）尾軸承水潤(rùn)滑式：鐵梨木、樺木層壓板、橡膠油潤(rùn)滑式：白合金滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承尾軸承的材料水潤(rùn)滑的尾軸承：用鐵梨木、樺木層壓板、橡膠增強(qiáng)塑料等作耐磨材料。雖然鐵梨木性能好，但由于生長(zhǎng)緩慢，需要進(jìn)口，價(jià)格昂貴，除在一些特殊船舶使用外，一般用樺木層壓板、橡膠等代替。油潤(rùn)滑的尾軸承：一般用白合金做耐磨材料，小型船舶使用青銅或鑄鐵。鐵梨木尾軸承

鐵梨木是海船常用的一種水潤(rùn)滑尾軸承材料。優(yōu)點(diǎn)：鐵梨木組織細(xì)密、堅(jiān)硬、重量大(密度約1.2），具有抗壓、抗腐蝕、耐磨等優(yōu)點(diǎn)，順纖維方向的抗壓強(qiáng)度達(dá)7250N/cm2。鐵梨木在水中能分泌出一種樹脂粘液，它與水一起形成乳狀液體，是良好的潤(rùn)滑劑；它和青銅摩擦?xí)r，摩擦系數(shù)約為0.003~0.007，且不傷軸頸。缺點(diǎn)：鐵梨木在干燥時(shí)會(huì)裂開和扭曲變形，所以，加工和安裝時(shí)應(yīng)使其處于濕潤(rùn)狀態(tài)，或浸泡水中。鐵梨木尾軸承

結(jié)構(gòu)見圖

組織細(xì)密、質(zhì)地堅(jiān)硬、耐磨抗腐蝕性好水溫<60度時(shí)摩擦系數(shù)小水脹性大，要求濕保養(yǎng)可用水做潤(rùn)滑劑板條長(zhǎng)度：150~300毫米寬度：60~80毫米厚度：20~25毫米下半板條：立紋上半板條：順紋

鐵梨木軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-順紋板條2-止動(dòng)條3-立紋板條4-流水槽5-尾軸管襯套鐵梨木尾軸承

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、管理方便、不污染海區(qū)缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴、承載能力比白合金小軸承個(gè)數(shù)：一般設(shè)2個(gè)后軸承長(zhǎng)度>=4倍尾軸直徑前軸承長(zhǎng)度>=1.5倍尾軸直徑潤(rùn)滑：舷外海水沿板條間軸向流水槽進(jìn)入，鐵梨木浸水泌出粘液對(duì)鐵梨木-青銅摩擦副潤(rùn)滑鐵梨木軸承安裝在鑲嵌鐵梨木時(shí)應(yīng)使軸承下半部板條的纖維紋路方向與軸心線相垂直，以提高它的耐磨性。上半部板條纖維紋路方向可與軸心線平行，以提高材料的利用率。樺木層壓板尾軸承

樺木層壓板是將我國(guó)盛產(chǎn)的樺木切成簿單板，經(jīng)浸漬酣醒樹脂后組成板坯，再在高溫下壓制成板材，做成尾軸承。與鐵梨木相似，經(jīng)過(guò)加工的樺木木質(zhì)堅(jiān)實(shí)，強(qiáng)度增加，耐磨、耐熱、耐腐蝕，摩擦系數(shù)小，其物理機(jī)械性能達(dá)到或接近鐵梨木的性能。橡膠尾軸承橡膠尾軸承廣泛應(yīng)用于中小型船舶，有條式和整體式兩種。(1)條式橡膠尾軸承：壓制前應(yīng)先加入金屬芯條，以增加其剛性，然后將橡膠放在壓模上用硫化方法制成橡膠軸承。(2)整體式橡膠尾軸承：廣泛用于高速艇及內(nèi)河小船上，是把橡膠硫化粘合到襯套里面，襯套的內(nèi)孔車成正反螺紋，以便橡膠硫化以后能牢固粘在內(nèi)壁上。橡膠軸承的特點(diǎn)（1）橡膠軸承富有彈性，能吸收振動(dòng)，故對(duì)安裝誤差及沖擊敏感性較小，工作平穩(wěn)無(wú)聲，這對(duì)保護(hù)船體及改善船員、旅客的工作和生活環(huán)境均有好處。（2）由于沒有后密封裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且避免了這部分摩擦功的損失。（3）采用水作為潤(rùn)滑冷卻劑，營(yíng)運(yùn)成本低。由于不用潤(rùn)滑油，不污染航道，降底了造價(jià)。（4）橡膠傳熱性差，溫度超過(guò)65-70度時(shí)，容易老化失效。低溫易變脆。白合金尾軸承

結(jié)構(gòu)見圖

優(yōu)點(diǎn)：承載能力高、耐磨性好、散熱快、摩擦損失少缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管理不便、制造與修理要求嚴(yán)格、易污染海區(qū)軸承個(gè)數(shù)：2個(gè)后軸承長(zhǎng)度>=2倍尾軸直徑前軸承長(zhǎng)度>=0.8尾軸直徑潤(rùn)滑：軸承內(nèi)表面2道布油槽[縱向水平位置]，外表面軸向和周向輸油槽。靠鉆孔內(nèi)外相通潤(rùn)滑系統(tǒng)見圖白合金尾軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-首密封2-前軸承3-尾軸管4-后軸承5-尾密封白合金尾軸承

軸系工作時(shí)，白合金承受剪切摩擦力，為了使白合金不脫落，一般在軸承襯套1上開有縱向和周向燕尾槽5，迫使白合金澆入后牢固地與襯套結(jié)合成一體。白合金材料成分白合金分兩大類:(1)以錫為主體的錫基合金(其中錫含量約占83，性能優(yōu)越。(2)以鉛為主體的鉛基合金(其中錫的含量占16%)，價(jià)格較低。這兩種白合金的化學(xué)成分和性能如表2-6-2所示。Pv值指的是軸承載荷和速度的乘積，它是衡量一個(gè)軸承壽命的最主要因素。軸承的壽命主要由Ｐ×Ｖ的值決定。同時(shí)ＰＶ值決定著軸承的發(fā)熱量。軸承運(yùn)轉(zhuǎn)溫度越低，即使用低的ＰＶ值時(shí)，軸承的負(fù)荷性較好，壽命延長(zhǎng)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使用較低的ＰＶ值。白合金的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：耐磨性很好，不傷軸頸，抗壓強(qiáng)度相當(dāng)高，散熱快，不易發(fā)生摩擦發(fā)熱。缺點(diǎn)：制造、修理復(fù)雜，價(jià)格貴。安裝時(shí)，自合金軸承襯套的外圓面與尾管應(yīng)緊密配合，否則襯套可能隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，引起發(fā)熱燒壞。白合金軸承長(zhǎng)度海船應(yīng)不小于所要求的螺旋槳軸直徑的2倍;河船前軸承長(zhǎng)度為尾軸直徑的1.5倍，后軸承長(zhǎng)度為尾軸直徑的2.5倍。(4)尾軸承及密封元件的潤(rùn)滑與冷卻尾軸承與軸及密封元件的靜、動(dòng)摩擦副之間均處于強(qiáng)烈摩擦之中，必須供給足夠的滑油或水，否則將發(fā)生干摩擦，使摩擦副發(fā)熱受損，影響船舶的正常運(yùn)營(yíng)。水潤(rùn)滑尾軸承及密封件的潤(rùn)滑和冷卻水是尾部軸承首部密封的潤(rùn)滑劑，又是冷卻劑，故水潤(rùn)滑的尾軸承可以利用自由流人的舷外水或加裝管系送來(lái)的壓力水進(jìn)行潤(rùn)滑。其首部密封一般采用封閉式的油脂潤(rùn)滑或壓力水潤(rùn)滑。鐵梨木軸承：水量不足時(shí)，水溫迅速提高，當(dāng)在60-70度時(shí)，鐵梨木的摩擦系數(shù)提高，軸承發(fā)熱，損壞軸承及軸包覆。只有在溫度不超過(guò)50度時(shí)，鐵梨木才能保持其抗磨性能。樺木層壓板軸承：由于摩擦系數(shù)較大，易于發(fā)熱，故所需水量比鐵梨木軸承多。橡膠軸承：工作時(shí)，要求將規(guī)定的冷卻水量連續(xù)輸入軸承內(nèi)，若停止供水1-5min，摩擦系數(shù)會(huì)提高，引起軸與橡皮發(fā)熱，把軸咬死。要求軸系運(yùn)轉(zhuǎn)以前先對(duì)軸承供水。水潤(rùn)滑的尾管軸承，當(dāng)船舶航行在淺水或污水中時(shí)，軸承工作表面會(huì)落人泥砂狀雜質(zhì)，因此須在軸承內(nèi)造成壓力水流，這樣可保證軸承的潤(rùn)滑和冷卻及軸承表面的清潔。

油潤(rùn)滑尾軸管潤(rùn)滑系統(tǒng)首密封潤(rùn)滑油循環(huán)原理1-低位循環(huán)油柜2-循環(huán)器3-中間支撐環(huán)4-密封裝置潤(rùn)滑油腔5-尾軸(4)油潤(rùn)滑的尾軸承及密封件的潤(rùn)滑和冷卻圖為尾軸管裝置的自然潤(rùn)滑。在重力油柜中的潤(rùn)滑油靠自身重力供油潤(rùn)滑和冷卻?；蛷乃€以上高位的油柜1進(jìn)入后尾軸承5，經(jīng)尾管6流至前軸承8，再經(jīng)回油管7回至油柜1。尾軸承的冷卻經(jīng)潤(rùn)滑水帶走白合金鐵梨木傳給尾尖艙水傳給舷外水首密封設(shè)循環(huán)器冷卻熱量熱量(5)尾管密封裝置為了防止舷外水沿著螺旋槳與軸承間隙浸人船內(nèi)及潤(rùn)滑油的外泄，在尾管裝置中心必須設(shè)置尾管密封裝置。尾管密封裝置可分為首部和尾部?jī)深?。由于尾管裝置有不同的潤(rùn)滑方式，所以密封的作用有不同對(duì)于油潤(rùn)滑的尾管裝置，其首部密封裝置的任務(wù)主要是封油，使油不漏人船艙內(nèi)，而尾部密封裝置既防止泊的漏出，又防止舷外水的浸人，起防水防油的雙重作