中、高速柴油机
减速齿轮箱 发电机
可发转减速齿轮箱 水泵
电动机
调距桨
定距桨 喷水推进器
推进装置的组合
▪ 船舶推进装置的发动机与传动设备的组合， 可分为下列五类：
1、柴油机推进装置：低速柴油机直接传动式；中、高速柴油机齿轮减速 器式；中、高速柴油机电传动式。 2、汽轮机推进装置；汽轮机齿轮减速器式；汽轮机电传动式。 3、燃气轮机推进装置：燃气轮机齿轮减速器式；燃气轮机电传动式。 4、联合式推进装置：柴油机燃气轮机齿轮减速器式；燃气轮机汽轮机齿 轮减速器式。 5、核动力推进装置：汽轮机减速器式；汽轮机电传动式。
货船、油船 客船
渡船、拖船、渔船 港作船
挖泥船、破冰船
Tips:在考虑推进装置型式时，要抓住主要矛盾，从全局的 经济性出发，权衡利弊，优化方案，采用最佳的推进装置型式。
推进装置的组合选择
发动机
传动设备
推进器
低速柴油机
可
反
往复蒸汽机
转
式 中速柴油机
汽轮机
减速齿轮箱
定距桨
不
低速柴油机
可 反
汽轮机
转
式
燃气轮机
优点
缺点
1、机组配置和布置比较灵活、方便，舱 室利用率高； 2、改变直流电动机的电流方向可使螺旋 桨转向改变，便于遥控，机动性和操纵性 好； 3、发电机转速不受螺旋桨转速的限制； 正倒车具有相同功率和运转性能，具有良 好的拖动性能。
1、能量经过两次转换，损 失大，传动效率低； 2、增加了发电机和电动机， 装置总的重量和尺寸较大， 造价和维修费用较贵。
▪ 有利于驱动辅助负载。
缺点
• 机构比较复杂，整个装 置制造、安装及维修保养 困难，造价高； • 桨毂尺寸较大，在设计 工 况下效率比定距桨低
可调螺距螺旋桨（调距桨）装置
电力传动推进装置
电力传动是主机驱动主发电机发电，然后网，再由电网供电给电动机驱动螺旋 桨的一种传动型式。主机和螺旋桨间没有机械联系，机、桨可任意距离布置。
电力传动推进装置
Z型传动推进装置
Z型传动推进装置
▪ 特点：
1、操纵性能好，螺旋桨的推力方向可以自由变化，使船舶操 纵性优于其它传动型式。 2、可以省掉舵尾柱和尾轴管结构，使船尾形状简单，船体阻 力减小。 3、可以使用重量轻、体积小的中、高速柴油机，不需要单独 的齿轮减速装置，不需要主机有换向机构，可以延长柴油机 的使用寿命。 4、由于这种装置垂直悬挂在船尾，吊装维修方便。由于结构 上的原因，传动功率受到一定限制，适用于狭窄航道的小型 船舶。
匹配设计的两个阶段
▪ 初步匹配设计
– 已知船舶主尺度 – 船体的有效功率曲线Pe(V) – 船舶要求的航速Vs – 螺旋桨的直径D或转速n
•确定螺旋桨的效率η0 •螺距比p/D •螺旋桨的最佳直径 •需主机的功率，便于主 机与 传动设备的选型。
匹配设计的两个阶段
▪ 终结匹配设计
– 主机的功率与转速 – 船舶的有效功率曲线 – 传动设备与轴系的传送效
率ηs， – 桨的收到功率Pd – 船身效率ηh等
直接传动推进装置
直接传动是主机直接通过轴系把功率传给螺旋桨的传动方 式，在主机与轴系中无其它传动设备，在任何工况下，螺 旋桨与主机具有相同的转速与转向。
结构简单； 使用寿命长； 燃料费用低； 维修保养方便； 噪声低； 传动损失小； 推进效率高
柴油机
重量与尺寸大；倒车必须利用可逆发动机，其 机动性差；非设计工况下运转时经济性差；低 速和微速航行受到柴油机最低稳定转速的限制
第二章 船舶轴系布置及设计
—— 熊振林
学习目标
▪ 知识目标
1、正确叙述和理解船舶推进装置的型式及特点； 2、正确理解和掌握船舶轴系的布置设计及结构设计； 3、熟悉船舶轴系的材料及性能。
▪ 能力目标
1、会根据船舶用途、航区、选择推进装置的型式； 2、会进行船舶轴系的布置设计； 3、会正确选用船舶轴系的材料。
主要内容
▪ 推进装置型式及其特点 ▪ 船舶轴系的任务、组成、及设计要求 ▪ 船舶轴系的布置设计 ▪ 传动轴的计算及强度校核 ▪ 传动轴的结构设计 ▪ 传动轴承及尾轴管装置 ▪ 船舶轴系附件 ▪ 轴系材料
推进装置的组合选择
• 按船舶用途、种类与要求 • 按主机总功率的大小 • 按船舶航区的吃水深度 • 按推进装置的经济性
燃气轮机—燃气轮机单桨齿轮减速联合传 动，调距桨，主机不反转
双机单桨电传动，定距螺旋桨，主机不 反转
柴油机动力装有较好的经 济性；
▪ 能适应船舶阻力的变化，充 分利用主机的性能；
▪ 主机或减速齿轮箱不必设换 向装置，使其结构简化；
▪ 可提高船舶的机动性和操纵 性；
减速齿轮箱 柴油机
主推进装置形式
单机单桨刚性直接传动，定距螺旋桨，主机反转 单机单桨刚性直接传动，调距桨，主机不反转 单机单桨齿轮减速传动，定距螺旋桨，双转 向齿轮箱， 主机不反转 双机单桨齿轮减速传动，定距螺旋桨，主机反转
三机单桨齿轮减速传动，调距桨，主机不反转
推进装置的形式
柴油机—燃气轮机单桨齿轮减速联合传 动，调距桨，主机不反转
▪ 主机选型是根据设计任务书中的技术要求以及船体 设计所提供的资料来进行的。
▪ 主机选型和螺旋桨的设计密切相关，包括推进装置 设备的选型等。
▪ 实际上是通过船、机、桨匹配计算和分析选定螺旋 桨参数和主机型号，在满足设计技术要求（如航速、 桨径、转速、功率）的基础上，同时考虑重量、尺 寸、油耗、造价、可靠性、可维度、使用寿命、吊 缸高度、振动等前提下，从而选择一套从主机到螺 旋桨的最佳的推进装置。
间接传动
间接传动是通过传动设备（机械的、电动的或液动 的），使主机与轴系连接在一起的一种传动方式。
*重量与尺寸小； *主机的转速不受螺旋桨要
求的转速限制；
*轴系布置方便； *带倒顺离合器时可选用不
可逆转的主机；
*有利于多机并车、单机分 车与轴带发电机布置。
* 结构复杂； * 传动损失大； * 效率低
推进装置的组合选择
• 按船舶用途、种类与要求 • 按主机总功率的大小 • 按船舶航区的吃水深度 • 按推进装置的经济性
货船、油船 客船
渡船、拖船、渔船 港作船
挖泥船、破冰船
Tips:在考虑推进装置型式时，要抓住主要矛盾，从全局的 经济性出发，权衡利弊，优化方案，采用最佳的推进装置型式。
主机的选型论证分析