船舶动力装置设计
船舶动力装置设计[1]
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柴油机动力装置
• 优点 • 1较高的经济性耗油率低2重量轻3具有良好
的机动性操作方便启动容易 • 缺点 • 1功率受到限制2噪声振动大3部件磨损严重
寿命短4稳定性差 过载能力差
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蒸气轮机动力装置
• 优点 • 1单机功率较大2转速稳定噪声振动小3磨损
少寿命高4可使用劣质燃料 • 缺点 • 1重量尺寸大 2油耗大装置效率差3机动性差
船舶动力装置 设计
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船舶动力装置设计的主要内容
• 1主推进系统设计 • 2轴系设计 • 3电站设计 • 4热源系统设计 • 5动力系统设计 • 6船舶系统设计 • 7自动控制监测报警系统
设计
• 8防污染系统设计 • 9机舱通风系统设计
• 特点
• 1符合船用条件
• 2设计具有目标任务条件 和合适的保障条件
• 3综合设计以实现预定的 技术经济指标
• 4掌握动力装置各技术领 域
• 5受国际公约规则船级社 规范等要求
• 6根据市场经济特点
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船舶设计一般分为那几个阶段
• 初步设计 • 详细设计 • 生产设计 • 完工文件编制
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说明技术任务书中船舶动力装置的 主要内容
• 主机型号 传动方式 航区和续航力 耗油量或 节能要求 电制 发电机台数和功率 起货机太 熟 驱动方式和功率 机舱自动化和遥控要求 甲板机械台数和功率 通风空调冷藏设备功 率 等等。
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决定机舱位置的因数有两个方面
• 一是船舶的总布置规划要求 • 二是动力装置本身的要求
船舶动力装置课程设计轴系计算说明书
华中科技大学船舶与海洋工程学院轮机工程专业民用船舶动力装置课程设计轴系计算说明书一、轴系计算(一)、概述本船为内河船，设单机单桨。
主机经减速齿轮箱减速后将扭矩通过中间短轴传给螺旋桨轴和螺旋桨。
考虑到长江水质较差，泥沙较多，若采用水润滑，则污物可能进入艉轴装置造成堵塞，故润滑方式采用油润滑。
本计算按《CCS钢质内河船舶建造规范》（2009年）（简称《钢内规》）进行。
(二)、已知条件(三)、轴直径的确定根据《钢内规》8.2.2进行计算，计算列表4.1如下：表4.1轴直径计算根据计算结果，取螺旋桨轴直径为 350 mm，中间轴直径为 280 mm。
二、强度校核1.尾轴强度验算轴设计过程中艉轴承、密封装置、联轴节的选型如下：a．艉轴轴承选自东台市有铭船舶配件厂，规格如下：b．油润滑艉轴密封装置选自东台市有铭船舶配件厂，规格如下：c．联轴节采用船厂自制。
尾轴危险段面的确定根据图4-1计算如下：图4-1尾轴管结构简图（1）相关尺寸确定已知L=880mm，L b=440mm，R=350mma螺旋桨轴尾部锥长l=（1.6~3.3）R=2.2*R=780mm，z对于白合金轴承，支撑点到后端面的距离u=0.5L=0.5*880=440mm。
而后密封装置的长度为215mm，再加上适当间距约为60mm，则：螺旋桨轴尾部锥面中心至后轴承中心距离a为：a=780/2+440+215+60=1105mm螺旋桨轴尾部锥面后端面至后轴承中心距离b为：b=1105+780/2=1495mm由布置总图得后轴承的后端面距前轴承中心约为4739mm，则：前后轴承支撑点距离l为：l=4739-440=4299mm因为后轴承后端面距齿轮箱有约7130mm，考虑到齿轮箱的周和联轴节等，法兰端面到前轴承支撑点距离为：d=7130-4299-440-769=2391mm因为联轴节长845mm ，则法兰重心到前轴承支撑点距离为： c=2391-845=1546mm（2）双支承轴承负荷计算： a ．后轴承压力= 15873.21 N式中：g —9.81N/kg 1—前后轴承支撑点距离，4.299ma---螺旋桨中心至后轴承中心距离，1.105m b —桨毂后端面到后轴承支撑点距离，1.495m c —法兰重心到前轴承支撑点距离，1.546md —法兰端面到前轴承支撑点距离，2.391m G 0—法兰重量，1180kgQ B —螺旋桨及附件重量，4079.51kgq c —轴本身重量产生的均布负荷 ，q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/mb ．前轴承总压力⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+++=l a Q l 2b q l c)(l G l 2d l q g B 2c 02c）（B R = 4596.65 N 式中：g —9.81N/kg 1—前后轴承支撑点距离，4.299ma---螺旋桨中心至后轴承中心距离，1.105m b —桨毂后端面到后轴承支撑点距离，1.495m c —法兰重心到前轴承支撑点距离，1.546md —法兰端面到前轴承支撑点距离，2.391m G 0—法兰重量，1180kgQ B —螺旋桨及附件重量，4079.51kgq c —轴本身重量产生的均布负荷 ，q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/m1．截面E —E 的弯矩/2a 2L q g 2L R 2L a g Q M 2A cA A AB EE ⎪⎭⎫⎝⎛+⋅⋅-⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅-=- = —63745.48N ·m式中：g —9.81N/kgQ B —螺旋桨及附件重量，4079.51kg a —螺旋桨中心至后轴承中心距离，1.105m R A —后轴承支反力，15873.21 N L A —后轴承长度，0.88m q c —轴本身重量产生的均布负荷q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/m其中d c 为尾轴直径，350mm 2．截面K －K 的弯矩c2B A B KK 2gq )Q -(R a g Q M g ⋅+⋅⋅-=-= —5093.61N ·m式中：g —9.81N/kgQ B —螺旋桨及附件重量，4079.51kg a —螺旋桨中心至后轴承中心距离，1.105m R A —后轴承支反力，15873.21 N q c —轴本身重量产生的均布负荷q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/m其中d c 为尾轴直径，350mmK K E E M M -->，取E E M -=—63745.48N ·m 作为计算弯曲力矩。
船舶动力装置课程设计
船舶动力装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握船舶动力装置的基本概念、分类及其工作原理；2. 使学生了解船舶动力装置的组成部分，包括主机、辅机、传动装置等；3. 帮助学生理解船舶动力装置的性能指标及其对船舶性能的影响。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析船舶动力装置的优缺点，并能够提出改进措施；2. 培养学生具备船舶动力装置操作、维护及故障排除的基本能力；3. 提高学生的团队协作和沟通能力，能够就船舶动力装置相关技术问题进行讨论和交流。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对船舶动力装置的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生热爱航海事业，树立正确的职业观念；3. 培养学生关注能源、环保等问题，提高其社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为船舶工程专业核心课程，具有较强的理论性和实践性。
学生为高中毕业生，具备一定的物理和数学基础，但对船舶动力装置的了解较少。
教学要求注重理论联系实际，强调实践操作能力的培养。
根据以上分析，将课程目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够准确描述船舶动力装置的基本概念、分类和工作原理；2. 学生能够列出船舶动力装置的主要组成部分，并解释其作用；3. 学生能够分析船舶动力装置的性能指标，并评价其对船舶性能的影响；4. 学生能够针对特定船舶动力装置，提出改进措施，并进行操作、维护和故障排除；5. 学生能够积极参与团队讨论，就船舶动力装置相关技术问题进行有效沟通；6. 学生能够关注船舶动力装置的能源、环保问题，并提出自己的见解。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下五个部分：1. 船舶动力装置概述- 教材章节：第一章 船舶动力装置概述- 内容：动力装置的概念、分类、发展历程及其在船舶中的作用。
2. 船舶动力装置的组成部分- 教材章节：第二章 船舶动力装置的组成部分- 内容：主机、辅机、传动装置、推进装置、控制系统等组成部分的结构、原理及功能。
船舶动力装置原理与设计
船舶动力装置原理与设计船舶动力装置是指用于推进和驾驶船舶的装置，一般包括主机、辅机、燃油系统、冷却水系统、润滑系统等多个部分。
船舶动力装置的设计原理，要充分考虑船舶的使用环境、载重量、航线、运输要求等众多因素，以最大限度地提高船舶的性能和安全。
1.主机设计原理（1）机械效率和功率。
主机的机械效率和功率是主机设计的两个最重要的因素，需要根据船舶的工作状态来选择。
（2）操作可靠性和控制系统。
良好的操作可靠性和控制系统是主机设计的重要因素之一，直接影响船舶的安全和性能。
（3）船舶排放标准。
随着国际对环保的要求越来越高，船舶的排放标准也在逐渐提高，设计时必须考虑这一因素，采用低排放和节能技术。
（1）容量和功率。
辅机的容量和功率应根据船舶的需求而设计，以确保船舶的正常运行。
（2）可靠性和安全性。
辅机必须具有适当的可靠性和安全性，确保船舶不会发生故障或事故。
（3）能耗和环保。
辅机设计中要考虑能源效率和环保要求，采用适当的节能技术，降低能源消耗和环境污染。
3.燃油系统设计原理（1）燃料的性质和质量。
燃料的性质和质量直接影响到主机的性能和寿命，因此必须确保燃料的合格。
（2）燃料的存量和供应。
燃料的存量和供应必须符合船舶的使用要求，确保能够长时间航行。
（3）燃料的安全。
燃料的存储和使用必须符合安全标准，避免发生火灾和爆炸等危险情况。
（1）冷却水的来源和质量。
冷却水的来源必须符合船舶的使用要求，冷却水的质量必须满足主机使用标准。
（2）冷却水的流量和温度。
冷却水的流量和温度必须根据主机的需求来设计，达到最佳冷却效果。
（3）冷却水的处理和循环。
冷却水循环必须顺畅和完整，通过适当的处理确保冷却水的质量。
（1）润滑油的质量和特性。
润滑油的质量和特性必须与主机和其他部件要求相适应，保证主机的顺畅运转。
（2）润滑系统的压力和流量。
润滑系统的压力和流量必须根据主机和其它机械部件的要求进行设计。
船舶动力装置还必须符合国际航行和运输规则，以确保船舶的安全和可靠性。
论述船舶动力装置设计的主要要求内容
论述船舶动力装置设计的主要要求：一.总体设计要求动力装置是一套很复杂的机电设备，各个机械设备和系统之间互相联系又互相制约。
对设计的要求也是多方面的，总的要求主要可以简介为如下几个方面01.技术性与经济性谓技术性是指船舶能满足预定的使用要求。
对运输船舶而言，主要是从动力装置设计方面考虑如何保证运输能力，如装载能力、航速、装卸效率等；对于专用的作业船舶和海洋平台，要能具备完成特定的施工或作业的能力，并能保证作业质量。
保证新船的适用性是设计中处理各种矛盾时首先要考虑的因素。
提高船舶的经济性是设计工作的重要目标。
船舶的经济性涉及三个基本要素，即建造成本、营运开支和营运收入。
设计中的技术措施是否恰当，决策是否正确，对船舶的经济性会产生很大的影响。
设计工作中必须把经济性放在十分重要的地位来考虑。
有时，一项好的技术措施可能会节约大笔的投资，因此对不同用途的船舶，对于动力装置的选型就非常重要。
但是，一般来说，动力装置的各项要求，往往是相互联系、相互影响的。
把一个要求的指标提高，往往会使另一个要求的指标被迫降低。
设计中经常遇到的是技术性能和经济性相互矛盾的情况，这就需要进行技术与经济的综合评估或论证，使之得到合理的统一。
经济是技术发展的基础和动力，技术是实现经济目的的手段和工具，两者相互渗透、相互推动。
2.安全与可靠性船舶的安全是关系到人命和财产以及环境污染的重大问题。
因此，安全性是船舶的一项基本质量指标。
为保证船舶的安全，政府主管机关制定了船舶设计和建造的法规，国际组织（例如IMO--国际海事组织）通过政府间的协定，制定各种国际公约和规则.这些法规公约和规则对船舶的安全措施提出了全面的要求°政府法规是强制执行的，凡是船籍国政府接受、承认或加入的国际公约和规则都纳入在法规之中，船舶设计必须满足这些法规的要求。
此外，入级船舶还要满足船级社制定的入级与建造规，规的规定主要也是基于船舶安全方面的考虑。
总之.动力装置设计中必须严格遵守法规和规的规定，满足法规和规的要求，这是保证船舶安全的最基本的措施。
船舶动力装置设计
螺旋桨无键连接安装工艺研究船舶在运行中，轴系起着传递主机功率和螺旋桨推力的作用，因此对轴系的设计有许多特殊的要求。
其中，对螺旋桨与螺旋桨轴之间的连接，主要有以下要求：1、工作可靠和较长的使用寿命；2、制造、安装方便；3、密封良好，以免海水对螺旋桨轴的腐蚀。
基于以上三点，传统的螺旋桨与轴之间的有键连接形式已经难以满足要求，特别是对于大型船舶的轴系。
有键连接不仅加工工艺复杂，而且拆装十分困难。
尤其键槽很容易被海水腐蚀，从而影响使用寿命。
螺旋桨无键连接(keyless propeller)是不借助于键，而是借助于用过盈或黏接方法将螺旋桨装配在螺旋桨轴配合锥面上的安装方式。
它依靠螺旋桨与螺旋桨轴的锥体结合面间足够大的过盈配合而产生的摩擦力来传递扭矩。
与传统有键螺旋桨相比较，无键连接有以下明显优点：1、制造工艺简单。
2、扭矩传递过程应力分布均匀，安装过程数据化、图表化。
3、配合紧密，使用寿命长，安装拆卸过程方便可逆。
现在，国内外远洋船舶一般采用液压无键连接的方式。
这种连接形式，主要是通过液压压力，使螺旋桨锥孔在材料弹性形变范围内，内径扩大，同时利用液压螺母的轴向压力将螺旋桨定量推入，使桨与轴的配合锥面紧紧贴合，当轴向推入到位径向液压压力释放后，螺旋桨与轴形成过盈配合，桨与轴便可靠地连接在一起。
液压无键连接具有以下优点：1、安装工艺简便，施工快捷；2、拆卸时，不会造成损坏，有利于再次使用；3、压入量可控，安装质量高；4、结构简单，机械加工方便，精度便于控制；5、避免了因开槽对螺旋桨轴产生的强度影响。
螺旋桨无键连接安装工艺主要分为以下几个步骤：1、压入准备将螺旋桨，螺旋桨接触表面，油槽及油孔清洁吹洗干净，并涂上一层液压油；将密封装置及“O”形垫圈先套进螺旋桨轴；将螺旋桨轴吊上并套在螺旋桨轴上，要求桨嗀与轴锥部的实际接触面积应不小于理论接触面积的70%，且大端接触情况较小端硬，并使位置标记对齐；旋上液压螺母；将液压油注入手动液压泵组的油箱内，至油面计上部；将一只千分表支架置于隔舱壁前的螺旋桨轴上，千分表触头与尾轴端面接触，以此来监视在压装螺旋桨的过程中，螺旋桨是否移动；另两只千分表支架分别置于螺旋桨轴锥体大端附近，与轴中心线对称安装，千分表触头与螺旋桨端面接触，以此测量螺旋桨的压入距离。
船舶动力装置原理与设计论文
船舶动力装置原理与设计论文摘要：本文主要探讨了船舶动力装置的原理与设计。
首先介绍了船舶动力装置的分类和组成，然后重点分析了柴油机、燃气轮机和蒸汽轮机等不同动力装置的工作原理和特点，最后讨论了船舶动力装置的设计要点和未来发展趋势。
一、引言船舶动力装置是船舶的重要组成部分，它决定了船舶的航行速度、航程和安全性。
随着科技的发展和船舶工业的进步，船舶动力装置也在不断地升级和改进。
本文将重点探讨船舶动力装置的原理与设计。
二、船舶动力装置的分类和组成船舶动力装置可以根据不同的分类方式进行划分。
根据能源类型，可以分为柴油机动力、燃气轮机动力、蒸汽轮机动力等；根据用途，可以分为推进装置和辅助装置。
推进装置是用于驱动船舶航行的装置，主要由主机、传动设备、轴系和推进器组成。
辅助装置则是用于满足船舶日常运营需求的装置，如电力、热力、压缩空气等。
三、柴油机动力装置的工作原理和特点柴油机动力装置是目前应用最广泛的船舶动力装置之一。
其工作原理是利用燃油在气缸内的燃烧产生高温高压气体推动活塞运动，从而输出机械能。
柴油机具有以下特点：1.热效率高：柴油机的热效率可以达到30%以上，是内燃机中效率最高的机型之一。
2.功率范围广：柴油机的功率范围可以从几十千瓦到几兆瓦，可以满足不同类型船舶的需求。
3.可靠性高：柴油机的结构简单、维护方便，具有较高的可靠性。
4.燃油经济性好：柴油机的燃油消耗率较低，具有较好的燃油经济性。
四、燃气轮机动力装置的工作原理和特点燃气轮机动力装置是一种以燃气为燃料产生动力的装置。
其工作原理是利用压气机将空气压缩后送入燃烧室，与燃料混合燃烧产生高温燃气，推动涡轮旋转并输出机械能。
燃气轮机具有以下特点：1.功率密度大：燃气轮机的功率密度较大，可以满足大型船舶的高功率需求。
2.响应速度快：燃气轮机的加速性能较好，响应速度快。
3.燃油经济性较好：燃气轮机的燃油消耗率较低，具有较好的燃油经济性。
4.维护难度较大：燃气轮机的结构较复杂，维护难度较大。
船舶动力装置课程设计说明书
《船舶动力装置原理与设计》说明书设计题目：民用船舶推进轴系设计设计者：陈瑞爽班级：轮机1302班华中科技大学船舶与海洋工程学院2015年7月一.设计目的主机与传动设备、轴系和推进器以及附属系统，构成船舶推进装置。
因此，推进装置是动力装置的主体，其技术性能直接代表动力装置的特点。
推进装置的设计包括轴系布置、结构设计、强度校核以及传动附件的设计与选型等，而尾轴管装置的作用是支承尾轴及螺旋浆轴，不使舷外水漏人船内，也不能使尾轴管中的润滑油外泄，因此，尾轴管在推进系统设计中意义重大。
本设计是根据指导老师给出的条件，对船舶动力装置进行设计，既是对课程更深入的理解，也是对自身专业能力的锻炼。
二,设计详述2.1：布置设计本船为单机单桨。
主机经减速齿轮箱减速后将扭矩通过中间短轴传给螺旋桨轴和螺旋桨。
本计算是按《钢质海船入级规范》（2006年）（简称《海规》）进行。
因此，我们将轴系布置在船舶纵中剖面上，其中，轴的总长为9000mm，轴系布置草图及相关尺寸，见图1。
图12.2：轴系计算（一）：已知条件：1．主机：型号：8PC2-6型式：四冲程，直列，不可逆转，涡轮增压，空冷船用柴油机缸数：8缸径/行程：400/460mm最大功率（MCR）：4400kW×520rpm持续服务功率：3960kW×520rpm燃油消耗率：186g/kW·h+5%滑油消耗率：1.4g/kW·h起动方式：压缩空气3~1.2MPa生产厂：陕西柴油机厂2．齿轮箱：型号300，减速比3：1。
3．轴：材料35#钢，抗拉强度530MPa，屈服强度315MPa。
4．键：材料45#钢，抗拉强度600MPa，屈服强度355MPa。
5．螺栓：材料35#钢，抗拉强度530MPa，屈服强度315MPa(二)：轴直径的确定根据已知条件和“海规”，我们可以计算出轴的相关数据，计算列表见表3.1：表3.1轴直径计算考虑到航行余量，轴径应在计算的基础上增大10%。
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船舶动力装置设计
陆金铭编著
国防工业出版社
前言
船舶是水上运输、作业和保卫国防的工具。
船舶动力装置是船舶上的机电设备和系统的总称，一般由主推进装置、辅助供能装置、保证船舶生命力和安全的设备及保证船上人员正常生活所必需的设备和环境保护设备等组成。
船舶动力装置是船舶的重要组成部分，它是为船舶的正常航行、作业、战斗和其他需要提供推进动力和各种二次能源（如电、蒸汽、热水、压缩空气等）的一套复杂的机电设备。
船舶动力装置的工作性能和效果是船舶整体性能的一个重要方面，它反映了造船技术和设计艺术的水平。
由于船舶动力装置设计工作的复杂性，作为未来的船舶动力装置设计工程师和科学工作者必须具有正确的设计思想和观点，掌握船舶动力装置设计的基本原理、基本内容和方法，此外应适应设计现代化的要求，掌握船舶动力装置计算机辅助设计的基本理论和方法，包括最优化设计的基本概念，本课程是一门专业设计课程，是实践性和综合性均较强的课程，因此我们重视加强在设计能力上的培养，使学生通过本课程的学习，灵活运用过去所学的基本知识和专业知识，解决设计中的各种问题，为今后从事船舶动力装置设计工作打下坚实基础。
第1章绪论
1.1 船舶动力装置设计的任务、内容和要求
船舶是水上运输、作业和保卫国防的工具。
船舶动力装置是船舶上的机电设备和系统的总称，一般由主推进装置、辅助供能装置、保证船舶生命力和安全的设备及保证船上人员正常生活所必须的设备和环境保护设备等组成。
船舶动力装置是船舶的重要组成部分，它是为船舶的正常航行、停泊、作业、战斗和其他需要提供推进动力和各种二次能源（如电、蒸汽、热水、压缩空气等）的一套复杂的机电设备。
船舶动力装置的工作性能和效果是船舶整体性能的一个重要方面，它反映了造船技术和设计艺术的水平。
船舶动力装置比陆上固定式动力装置具有更多的功能，更严格的要求，更复杂的工作条件。
因为：
（1）船舶任务不同，对船舶动力装置的要求也各异。
如军舰的作战、运输船的航运、工程船的作业等，分别具
有不同要求。
（2）船舶动力装置必须为船员或旅客提供正常工作和生活的必需条件。
（3）船舶动力装置必须能够在大风大浪颠簸摇摆的恶劣条件下工作，要具有在孤立无援的条件下依靠自己，维
持工作，保障安全的能力。
战斗舰艇的要求更为苛刻，
在战争条件下它要时刻为保存自己，消灭敌人而紧张
活动活动，必须具有足够的可靠性、机动性及隐蔽性。
（4）动力装置的全部设备，只能集中放置在容积有限的机舱内，设备布置非常密集。
同时，动力装置的质量占
去相当一部分排水量，因此，设计时就要尽量压缩机
舱容积和减轻动力装置的质量。
总之，船舶动力装置是一个复杂的系统工程，它包含着数量众多的设备和系统，而它们之间有着密切的联系和相互影响。
这个工程系统的设计就称为船舶动力装置设计。
设计的任务是根据用船部门的要求，制定一个既切实可行又效果良好、符合设计任务要求的工程设计。
船舶动力装置设计的基本内容，一般包括主推进装置设计、辅助供能装置设计、管路系统与设备设计及机舱布置总体设计四大部分。
由于船舶动力装置设计工作的复杂性，作为未来的船舶动力装置设计工程师和科学工作者必须具有正确的设计思想和观点，掌握船舶动力装置计算机辅助设计的基本理论和方法，包括最优化设计的基本概念。
本课程是一门专业设计课，是实践性和综合性均较强的课程，因此我们要重视在设计能力上的培养，使学生通过本课程的学习，灵活运用过去所学的基础知识和专业知识，解决设计中遇到的各种问题，为今后从事船舶动力装置设计工作打下坚实基础。