设计流程
➢ 确定轴系材料（见课本P50和附录1）
➢ 轴径确定 （《钢规》 – 中间轴直径计算： – 螺旋桨轴直径计算
d FC3 Ne ( 560 ) ne b 160
➢ 还应考虑与选配的轴承匹配
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• 轴系设计计算
1）基本轴径的计算
螺旋桨轴直径
设计流程
参考《民用船舶动力装置》（张乐天）P40 表2-3-1
出版社，1994 • 彭文生等.机械设计. 武汉：华中理工大学出版社,1996 • 王昆.机械设计课程设计.武汉：华中理工大学出版社,1999 • 中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册（轮机分册）.北京：
国防工业出版社,1999 • 内河船舶设计手册编写组.内河船舶设计手册（动力分册）
北京：人民交通出版社，1989 • 中国船级社，《钢质内河船舶入级与建造规范（2006）》
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• 轴系设计计算
设计主要内容
1）基本轴径的计算
2）轴系长度计算
3）轴系的布置
4）轴系结构确定
5）轴承的负荷计算
6）轴系主要零件的强度计算
7）尾轴、尾轴承设计计算
8）可拆联轴器设计计算
9）中间轴、尾轴静强度校核计算
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• 2．绘图
设计主要内容
1) 轴系及润滑管系布置图（1张，2#图纸）
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• 轴系设计计算
1）基本轴径的计算 中间轴轴颈直径
设计流程
注：尽可能不选括号中直径 《轮机工程手册》下第236页表6.2.1-6
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设计主要内容
• 确定轴系长度
– 确定轴系基本长度（见课本P35） – 确定螺旋桨轴长度（见课本P42-44） – 确定中间轴长度（见课本P36-37） – 确定轴的实际长度；
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尾端结构
• 锥体部分的长度L=（1.6-3.3)dtz • 锥度K一般取1:15/1:12/1:10等 • 小端直径：dxz=dtz –k×L • 大端直径：dtz • 尾螺纹直径与长度：
d p d (k • Lg 2h ) hr (0.75 ~ 0.90)d p • 键和键槽：
2）绘制图纸应与说明书一致，应按比例画，线型（实线、点画线、虚 线）、粗线应区别，标注规范；标题栏应规范；设备定位及位置关 系应准确；绘图时应清楚图纸中各项尺寸的来源。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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参考资料
• 商圣义.民用船舶动力装置.北京：人民交通出版社，1996 • 张乐天.民用船舶动力装置.北京：人民交通出版社，1985 • 轮机工程手册编委会.轮机工程手册(下册). 北京：人民交通
船舶动力装置课程设计
热能工程系
设计任务和要求
• 轴系设计任务
1）完成轴系计算说明书（手写在课程设计纸 上） 2）绘制3张图（1#、2#、3#各一张）
• 轴系设计基本要求
1）轴系计算说明书内容应完备：包括桨轴、艉轴尺寸，轴承尺寸，联 轴器尺寸，密封尺寸，及各项设计依据，并画出简图，总之，后面 艉轴装配图中各项尺寸应在说明书中能查到来由。书写应工整。
2）尾轴尾管及密封装置总图（1张，1#图纸）
3）可拆联轴器（法兰）零件图（1张，3#图纸）
4）基本要求：图纸应与说明书一致，应按比例画，线
型（实线、点画线、虚线）、粗线应区别，标注规范；
标题栏应规范；设备定位及位置关系应准确；绘图时
应清楚图纸中各项尺寸的来源。
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• 轴系设计计算 1）基本轴径的计算
lmin
24.93
d
2 z
• 间距太小，附加负荷大
aj
840EI 5l 3
N
/
mm
• 间距太大，易产生回旋振动，因间距越大，其回旋振动的固有频率越 小，使在工作转速范围内；轴扰度增，使负荷分配不均；
• 间距不超过9米
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设计主要内容
• 可拆联轴器设计与选型 注：结构尺寸见文献[3]下册第418页，对应的图为第
h为键槽深度;⊿,5~15mm
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键和键槽
C距离不小于锥部大 端轴径的0.2倍。 键应用螺钉固定在轴 上，螺钉孔不应放在 距前端键长1/3范围 内，孔深不超过螺钉 直径。
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设计主要内容
• 螺旋桨轴、轴承及尾管装置设计
– 确定尾轴承间距（见课本P38） – 确定螺旋桨轴结构 – 选定尾轴承 – 选定密封装置 – 设计尾管装置 – 螺旋桨轴静强度校核(见附录1) – 画螺旋桨轴简图 – 画尾管装置总图
d
2 z
aj
840EI 5l 3
N
/ mm
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中间轴承的位置与间距
• 轴承间距的大小及其数目，对轴的弯曲变形、柔性和应力均有很大的 影响。间距适当增加使轴系柔性增加，工作更为可靠，对变形牵制小，
使额外负荷反而减小。
• 推荐公式： • 最小跨距：
l 125 d
l 142 d
460页图6.2.3 23
• 联轴器螺栓校核计算
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尾轴承的布置
• 尾轴承的间距 :由于螺旋桨的重量较大，使其回 旋和横向振动的临界转速会有所降低，加之桨
在运行时悬臂动载荷的影响，故尾轴承的间距 不宜增加太大
• d>400mm
l≥12d
• d=300～400mm
l= (14～25)d
• d<300mm
l=（16～40）d
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设计主要内容
– 选定密封装置
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设计主要内容
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设计主要内容
– 选定尾轴承
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设计主要内容
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设计主要内容
• 中间轴及中间轴承设计
– 中间轴设计 – 确定中间轴承位置 – 选定中间轴承 – 中间轴静强度校核(见附录2) – 画中间轴结构简图
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0.2l
中间轴承的位置与间距
• 轴承间距的大小及其数目， 对轴的弯曲变形、柔性和 应力均有很大的影响。间 距适当增加使轴系柔性增 加，工作更为可靠，对变 形牵制小，使额外负荷反 而减小。
• 推荐公式： l 125 d
• 最小跨距：
l 142 d
lmin
24.93