(完整版)轴系布局与设计
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第十二章轴系结构设计(1)
思考：轴系的刚度.
Ⅰ
Fr
Ⅱ
Ⅰ
L
(一)
Ⅰ
Ⅱ Fr
Ⅰ
L (二)
Fr
Ⅱ
L
Ⅱ
Fr
L
平键
导键和滑键 --- 磨损 压溃
斜键---压溃 、磨损
(二）平键连接的尺寸选择
?尺寸选择原则： 轴毂等强度。按照轴 径d选择键的结构尺寸。 ?尺寸： b×h×L L=（1.5～1.8）d（不可过长或过短） L=B毂-（5～10） 标记：键b×L GB1096--1979
?(三）平键连接的强度计算 ?键连接----为标准件连接方式。设计时，键不需画 零件图，只要会选择。 ? 键选择的内容：
1）键的强度只与T有关（键只传递扭距）
2）键的尺寸b×h由轴径d确定，而轴的直径 与T和M有关…。
例： 有一9级精度的铸铁齿轮，轮毂宽度 B=90mm，轴孔直径d=55mm，传递扭距 T=600N.m，载荷平稳，试选择此键连接。
解： 9级精度，∴选平键，试选A型平键 查手册，d=55mm的轴径，b=16mm；h=10mm （k≈0.5h）；L=90-（5～10）=80～85；查手册 取L=80mm；l=L-b=80-16=64mm 查表12-1得： [σ p]= 75MPa
1）选键的类型 2）定键的尺寸 3）强度校核
工作原理及特点 ---- （工作面为侧面,对中性好）
例：有一轮毂宽B=80mm，轴径d=30mm，齿 轮为8级精度，试选择此键连接。 解：∵8级精度，∴试选A型平键 查手册，d=30mm的轴径，b=8mm；h=7mm L=80-（5～10）=75～70；查手册取标准系列 L=70mm ∴键8×70 GB1096-1979
轴承，防止润滑剂流失。 密封装置可分为：接触式密封和非接触式密封
轴系布置设计
⒉轴线及轴定于 两个端点。前端点为主机（或推进机组） 的输出法兰中心，后端点为螺旋桨的桨毂 中心。 在轴线总长度确定之后，统筹考虑船体尾 部线型和结构、隔舱壁位置、各轴承负荷 情况、工厂的加工能力以及轴系在机舱内 的装拆要求等因素，决定螺旋桨轴、中间 轴等传动轴的配置及各轴段长度。
⑵中间轴承最大间距：lmax=7785 (mm) 缘由：加大轴承间距可以减小轴承的附加负 荷，但轴承间距要受到下列因素的限制： ①轴系临界转速的限制。轴承跨距过大，易 产生轴系的回转振动和横向振动。 ②比压和挠度的限制。增大轴承跨距，减少 轴承数量，使轴承比压增加，挠度增加，同 时造成轴承负荷的不均匀性。 ③工艺条件的限制。增大轴承跨距给轴系的 制造和安装带来困难。
课堂小结
轴系布置设计是船舶轮机设计的重点； 轴系布置不是孤立的环节，它与船舶总体布置设 计，船体结构设计，主机、螺旋桨等密切相关， 甚至与轴系零部件也有一定关系；同时，轴系布 置也会考虑一些工艺方面的因素，在后续学习中 会谈到 作业： 说明中间轴承布置时应该考虑哪些问题。 轮机中心的那条船，试述其推进装置和轴系的设 置情况，要求绘草图。
⑴轴承应安装在船体结构较强、变形相对较 小的部位。 ⑵中间轴承多安装在靠近法兰处。
连接法兰 中间轴 L L/3-L/4 中间轴承
⒋轴承负荷
⑴轴承负荷的大小用轴承比压p表示 P=R/DL （N/mm² ） 式中：R—轴承负荷，N； D—轴颈直径，m； L—轴承长度，m。
⑵各轴承的比压在许用范围之内，并力求使各轴承 的负荷均匀。 如轴承负荷过重，超过了许用比压，将导致轴承迅 速磨损、发热及其他事故。遇到这种情况，不能轻 易用加大轴承长度的方法来降低比压，一般可采用 减小轴承间距、降低轴承高度的方法。 轴承负荷过小，甚至出现零值或负值，也是不允许 的，这不仅影响轴承的正常工作，而且造成邻近轴 承负荷过重。这是因为当轴承负荷为零值或负值时， 轴段与下轴瓦脱离，这样，一方面使计算的负荷与 实际不符，另一方面影响横向振动的频率的计算， 设计者应加大轴承间距，甚至取消一道轴承，以改 变受力情况，也可以降低或升高其高度。 《钢质海船建造与入级规范》规定：每个轴承应为 正压力，且应不小于相邻两跨轴重量的20％。
机械设计中轴系的结构方案设计
机械设计中轴系的结构方案设计机械设计中轴系的结构方案设计在机械设备制造过程中，轴是关键的零部件之一，它不仅支撑着轴上零件、传递运动与动力的重要部件，也在非常大的程度上影响着机器设备的工作能力与工作质量。
如果轴失效，便有可能产生严重的后果，所以轴的设计至关重要。
以下是小编整理的机械设计中轴系的结构方案设计，欢迎阅读。
设计过程：轴系结构的设计没有固定的标准，它根据轴上载荷方向、大小与分布情况，轴上零部件的布置与固定方法，及轴的加工与装配方法等进行灵活决定的，以轴上零部件装拆方便、固定牢靠、定位准确等来衡量轴结构的设计好坏。
因此在设计轴的结构时，一般可以先拟定好几种不同方案通过相互比较后再加以取舍。
轴的结构设计应包括定出轴的合理外形与全部尺寸。
在满足刚度、强度与装配、加工等要求的条件下，轴的结构应该设计的越简单越好。
轴的结构取决于：轴在机器中安装的位置以及形式;轴上安装零部件的类型、数量、尺寸以及联接方法;载荷的性质、方向、大小及分布情况;轴加工的工艺等。
轴系是没有标准结构形式的，设计时一定要针对不同情况而进行具体的分析。
但是，无论何种具体的条件，轴的结构都应该满足：轴及装在轴上的零部件要有精准的工作位置;轴上的零部件应该便于装拆与调整;轴应该具有良好的制造工艺性能等。
（一）拟定轴上零部件的装配方案所谓的装配方案，就是指预定出轴上的主要零部件的装配方向、顺序以及相互关系。
进行轴的结构设计的前提条件便是拟定轴上零部件的装配方案，它确定了轴的基本形式。
在拟定装配方案时，原则上应设计几个方案，然后进行分析比较后再进行选择。
（二）轴上零件的定位一般为了防止轴上零部件受力时发生沿轴向或者周向的相对运动，轴上零部件除了要有空转或游动的要求外，都需要进行轴向以及周向定位，用以保证工作位置的准确性。
1.零件在轴上的轴向定位轴上零部件的轴向定位一般是以套筒、轴肩、圆螺母、轴端挡圈以及轴承端盖等来确保的。
零部件在轴上的轴向定位方法，主要是取决于它所到的受轴向力大小。
轴系部件结构设计
轴系部件结构设计本文介绍了轴系部件结构设计的重要性，以及本文的目的和结构安排。
轴系部件结构设计是机械工程领域中重要的设计任务之一。
轴系部件是指连接和传递动力的轴、轴承、联轴器等部件。
它们的结构设计直接影响到机械设备的性能、寿命和可靠性。
良好的轴系部件结构设计能够保证机械设备的正常运转。
首先，合理设计的轴可以实现传递动力和承载负荷的功能；其次，优化设计的轴承能够减少能量损失和机械设备的故障率；还有，恰当选择的联轴器可以实现动力传递的可靠性和高效性。
本文的目的在于深入探讨轴系部件结构设计的关键要素和原则，并提供相关的设计指导。
首先，我们将介绍轴系部件结构设计的基本原则和考虑因素；然后，我们将详细讨论轴的设计要点和注意事项；接着，我们将重点介绍轴承的选择和安装方法；最后，我们将讨论联轴器的选型和安装步骤。
通过阅读本文，读者将了解到轴系部件结构设计的重要性，并可以获得实用的设计指导，以提升机械设备的性能和可靠性。
参考文献请注意，本文引言部分未引用任何内容，其信息为创造性生成）本部分将介绍轴系部件的不同分类和各自的功能。
轴系部件包括轴承、齿轮、连接件等，它们在机械系统中起着重要的作用。
1.轴承轴承是轴系部件中的重要组成部分，它用于支撑轴的旋转运动并减少摩擦。
根据结构和用途的不同，轴承可以分为滚动轴承和滑动轴承。
滚动轴承采用滚动体（如球、柱体、圆锥体）和轴承座的结构，适用于高速转动、小摩擦、高精度要求的场景。
滑动轴承则采用润滑剂在轴和轴承之间形成薄膜，减少摩擦力，适用于低速大负荷的场景。
2.齿轮齿轮是一种通过齿的啮合传递力和运动的机构，常用于机械传动系统中。
齿轮根据齿的形状和用途可以分为直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮等。
直齿轮是最常见的齿轮形式，它的齿面与轴线平行，适用于传递旋转运动和转矩的工况。
斜齿轮的齿面与轴线倾斜，可以传递更大的力和转矩。
蜗杆齿轮用于角度传动，具有较高的传动比和安全性。
3.连接件连接件用于连接轴系部件和其他机械部件，保证它们协同工作。
船舶轴系的组成与设计.最全PPT
在进行船舶轴系设计时，传动轴的基本直径匀按有关 船舶建造规范进行计算，必要时再作强度校核予 已补充。
用何种规范作为船舶设计建造的依据，除了考虑船舶 的性质、航区等因素外，还要征得订货部门的意见。 为国外货主建造船舶，要用世界多数国家认可的劳氏 规范及货主国规范。
船舶建造规范的的性质
1）它是强制性的法规性文件，凡不符合规范要求的船舶， 就认为不合格，不能营运。
（6）润滑系统：用来提供并保证尾轴承中滑油的供应。
（7）制动器：常装 在中间轴联轴器的外缘上，用来 使轴制动。
（8）冷却管路：给尾轴管、中间轴承、推力轴承供给
轴系的多节性
传动轴较长，有的达100m以上。对于 这样长的轴系， 如果只用一整根轴，是困难 和不方便的，且没有必要。为了加工、制造、 运输、拆装方便， 常常把传动轴分为许多节， 并用数个联轴器将各节轴段连接起来组合而成。
• 轴承的轴向位置还与各轴承负荷的均匀程度有关。 特别是在需进行合理校中的轴系中，为取得校中的满意结
果，为使影响系数尽可能小，在布置时应对轴承的轴 向位置作多方案的计算和论证。
为什么直线布置轴系对大型尾部机舱、短轴系的船舶是 不合适的？
由于大型船舶螺旋桨较重，致使尾管尾部轴承的负荷 过大，超过尾管轴承材料许用比压。而尾管首部轴 承的负荷又过小，甚至出现负值，其他各轴承负荷 也会出现严重不均现象。为了使各档轴 承负荷分配 均匀，对轴系常常采用曲线安装方法，即通过各中 间轴承高低位置的升降调节，将轴系布置成光滑曲 线状态。这时轴承和高低位置就要根据计算结果来 确定。
1)工作可靠且有较长的使用寿命。
解： 中间轴和中间轴承的油膜厚度，必须满足以下条件，才能保证 轴承处于良好的液体摩擦状态
2、中间轴承和尾轴管的后轴承支承反力位置有何区别？
用何种规范作为船舶设计建造的依据，除了考虑船舶 的性质、航区等因素外，还要征得订货部门的意见。 为国外货主建造船舶，要用世界多数国家认可的劳氏 规范及货主国规范。
船舶建造规范的的性质
1）它是强制性的法规性文件，凡不符合规范要求的船舶， 就认为不合格，不能营运。
（6）润滑系统：用来提供并保证尾轴承中滑油的供应。
（7）制动器：常装 在中间轴联轴器的外缘上，用来 使轴制动。
（8）冷却管路：给尾轴管、中间轴承、推力轴承供给
轴系的多节性
传动轴较长，有的达100m以上。对于 这样长的轴系， 如果只用一整根轴，是困难 和不方便的，且没有必要。为了加工、制造、 运输、拆装方便， 常常把传动轴分为许多节， 并用数个联轴器将各节轴段连接起来组合而成。
• 轴承的轴向位置还与各轴承负荷的均匀程度有关。 特别是在需进行合理校中的轴系中，为取得校中的满意结
果，为使影响系数尽可能小，在布置时应对轴承的轴 向位置作多方案的计算和论证。
为什么直线布置轴系对大型尾部机舱、短轴系的船舶是 不合适的？
由于大型船舶螺旋桨较重，致使尾管尾部轴承的负荷 过大，超过尾管轴承材料许用比压。而尾管首部轴 承的负荷又过小，甚至出现负值，其他各轴承负荷 也会出现严重不均现象。为了使各档轴 承负荷分配 均匀，对轴系常常采用曲线安装方法，即通过各中 间轴承高低位置的升降调节，将轴系布置成光滑曲 线状态。这时轴承和高低位置就要根据计算结果来 确定。
1)工作可靠且有较长的使用寿命。
解： 中间轴和中间轴承的油膜厚度，必须满足以下条件，才能保证 轴承处于良好的液体摩擦状态
2、中间轴承和尾轴管的后轴承支承反力位置有何区别？
轴系
第八章 轴系
轴系设计的基本要求 圆锥轴系的结构及设计 圆柱轴系的结构及设计 轴的设计计算及结构设计 滚动摩擦轴系
轴系的组成
轴： 运动部分 轴承：固定部分
轴系的设计要求
转动的准确性（主要要求) 转动的灵活性 对温度变化的适应性 承载和抗振能力 耐久性
轴系的设计要求－ 转动的准确性
轴颈与轴承孔之间的法向间隙。
最大倾斜角
r ' '
'' L
8.2圆锥轴系的结构及设计 ——圆锥轴系的设计
锥角 2 4 ~ 15 周长L 大小端直径 d1和 d 2
基本参数的确定
8.2圆锥轴系的结构及设计 ——圆锥轴系的设计
加工要求的确定 2 b 2 k r ' '
下顶点式
优点： 摩擦力矩小 间隙容易调整 缺点： 转动时易摆动 适合于低速、 中心载荷条件。
8.2圆锥轴系的结构及设计 ——基本结构与特点
悬垂式
8.2圆锥轴系的结构及设计 ——圆锥轴系的优缺点
优点： 锥面能自动定中，间隙可由调整达到很小，有较高的精度； 轴系的间隙可调整，因此磨损后可修复精度； 可以用对研加工，不要求高的工艺水平。 缺点： 摩擦力矩大； 对温度变化较敏感，特别在低温情况； 圆锥轴系虽然工艺水平要求不高，但制造较复杂，轴颈和轴 套必须分别用研磨工具研光，最后再成对微量研磨，工作量 大，因而成本高，且没有互换性。
四、 标准滚动轴承的组合结构设计
（一） 轴承的配合
内圈与轴→基孔制→轴用n6，m6，k6，js6公差带。
外圈与轴承孔→基轴制→孔用J6，J7，H7，G7公差带。 1、载荷方向不变时，转动座圈应比固定座圈的配合紧一 些； 2、载荷越大，转速越高，有冲击振动时，应用较紧配合； 3、轴承回转精度要求较高时，采用较紧配合；
轴系设计的基本要求 圆锥轴系的结构及设计 圆柱轴系的结构及设计 轴的设计计算及结构设计 滚动摩擦轴系
轴系的组成
轴： 运动部分 轴承：固定部分
轴系的设计要求
转动的准确性（主要要求) 转动的灵活性 对温度变化的适应性 承载和抗振能力 耐久性
轴系的设计要求－ 转动的准确性
轴颈与轴承孔之间的法向间隙。
最大倾斜角
r ' '
'' L
8.2圆锥轴系的结构及设计 ——圆锥轴系的设计
锥角 2 4 ~ 15 周长L 大小端直径 d1和 d 2
基本参数的确定
8.2圆锥轴系的结构及设计 ——圆锥轴系的设计
加工要求的确定 2 b 2 k r ' '
下顶点式
优点： 摩擦力矩小 间隙容易调整 缺点： 转动时易摆动 适合于低速、 中心载荷条件。
8.2圆锥轴系的结构及设计 ——基本结构与特点
悬垂式
8.2圆锥轴系的结构及设计 ——圆锥轴系的优缺点
优点： 锥面能自动定中，间隙可由调整达到很小，有较高的精度； 轴系的间隙可调整，因此磨损后可修复精度； 可以用对研加工，不要求高的工艺水平。 缺点： 摩擦力矩大； 对温度变化较敏感，特别在低温情况； 圆锥轴系虽然工艺水平要求不高，但制造较复杂，轴颈和轴 套必须分别用研磨工具研光，最后再成对微量研磨，工作量 大，因而成本高，且没有互换性。
四、 标准滚动轴承的组合结构设计
（一） 轴承的配合
内圈与轴→基孔制→轴用n6，m6，k6，js6公差带。
外圈与轴承孔→基轴制→孔用J6，J7，H7，G7公差带。 1、载荷方向不变时，转动座圈应比固定座圈的配合紧一 些； 2、载荷越大，转速越高，有冲击振动时，应用较紧配合； 3、轴承回转精度要求较高时，采用较紧配合；
第12章 轴系结构设计
(12.3)
(4)计算扭矩呱，并画出扭矩图如图12-2(e)所示。 (5)根据第四强度理论按下式计算当量弯矩，并画出当量弯矩图，
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§12.1 轴的结构设计
如图12-2中(f)所示。
(12.4) (6)校核强度，针对某些危险截面(即当量弯矩大而直径小的截面)，
其强度条件为当量弯曲应力不大于许用弯曲应力6-1b，即强度校核公
有一个键槽时，轴径加大5%左右;有两个键槽时，轴径加大10%左 右，然后再按表12-3圆整为标准直径。
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§12.1 轴的结构设计
2.按弯扭组合进行强度校核 在估算出轴的最小直径，并进行轴系结构设计后，即可确定轴上 所受载荷大小、方向、作用点及支承跨距等，再按弯扭组合进行校核。 按弯扭组合进行强度校核的具体步骤如下。 (1)作出轴的计算简图(即力学模型)。 轴所受的载荷是从轴上零件传来的。计算时，常将轴上的分布载
12.1.2轴的设计、计算
通常对于一般轴的设计方法有类比法和设计计算法两种。
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§12.1 轴的结构设计
类比法是根据轴的工作条件，选择与其相似的轴进行类比及结构设计， 画出轴的零件图。这种方法简单、省时，但具有一定的盲目性。设计计 算法是以满足强度(刚度)要求为依据进行轴的结构设计，这种设计方法 可靠、稳妥。本节主要介绍轴的设计计算法。 用设计计算法设计轴的步骤如图12-1所示。 需要指出的是，一般情况下设计轴时不必进行轴的刚度、振动、稳 定性校核，如需进行刚度校核，也只做弯曲刚度校核，对于重要的轴、 高速转动的轴应采用疲劳强度校核计算方法进行轴的强度校核。 1.估算轴的最小直径 开始设计轴时，通常还不知道轴上零件的位置及支承点位置，无法
式为: (12.5)
轴系的结构设计
四、轴上零件的周向定位
运转时，为了传递转矩或避免与轴发生相对转动， 零件在轴上必须周向固定。
轴上零件的周向定位方法主要有键联接（平键、 半圆键、楔键等）、花键联接、弹性环联接、过 盈配合联接、销联接、成型联接等等。
a)平键
制造简单、装拆方便。用 于传递转矩较大，对中性 要求一般的场合
b)花键
锥顶重合于轴承回转 轴线
七、轴的结构工艺性
1、关于轴的形状：阶梯轴
• 由于阶梯轴接近于等强度，而且便于加工和轴 上零件的定位和拆装，所以实际上的轴多为阶 梯形.
2、关于轴的有关尺寸
➢ 为了能选用合适的圆钢和减少切削用量，阶梯轴 各轴段的直径不宜相差过大，一般取为5~10MM。
➢ 为了便于切削加工，一根轴上的圆角应尽可能取 相同的半径；
轴系结构的设计
第一节 轴 一、轴的功用和分类
1、功用：支承其他回转件，承受转矩与弯矩， 并传递运动和动力。
2.轴的分类
1）按所受载荷特点分三种： 心轴： 只承受弯矩;如 传动轴：只承受转矩;如 转轴：同时承受弯矩和转矩;如
2）按轴的结构形状分：
直轴，曲轴； 光轴，阶梯轴； 空心轴，实心轴； 刚性轴，挠性轴。
3、用带螺纹的端盖调整；
4、用圆螺母调整轴承内圈调整游隙。
预紧的定义：
对某些可调游隙的轴承，为提高旋转精度和 刚度，常在安装时施加一定的轴向作用力（预紧 力）消除轴承游隙，并使内、外圈和滚动体接触 处产生微小弹性变形。
预紧的方法有：
一般采用移动轴承套圈的方法；对一些支承 的轴承组合，还可用金属垫片或磨窄外圈等方法 获得预紧。
内圈滚道、滚子和外圈滚道这三个圆锥面的锥顶必须重合于轴承回 转轴线上——说着玩的！
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2
⑴主机位置布置原则如下
①对称布置：考虑到设备重量的平衡以及布置和操作的便利。 单轴系的轴线一般布置在船舶的纵中剖面上； 双轴系的轴线一般对称布置于船舶纵中剖面两侧，即对称布
置在船舶两舷； 三根轴系的船舶，一根布置在船舶的纵中剖面上，其余两根
对称布置在左右两舷。多轴系的间距由船舶总体设计确定。
当轴线出现倾角和偏角时，将使螺旋桨的推力受到损失，因此必须对倾 角和偏角加以控制。
一般将倾角控制在0°～5°之内，高速快艇轴线的倾角可放大到12°～ 16°；偏角则控制在0°～3°之内。
③主机应尽量靠近机舱后舱壁布置，以缩短轴线长度。
④应考虑主机左、右、前、底与上部空间是否满足船舶规范， 另外还需要考虑拆装与维修要求以及吊缸的高度是否足够等 因素。比如高度方向，一般应使主机的油底壳不碰到船的双 层底或肋骨，并使它们之间留有向隙，还应留出油底壳放油 所需的操作高度。
7
⒉轴承的间距
⑴中间轴承最小间距：lmin=24.9d2/3 (cm) 式中：d—轴径，cm
缘由：中间轴承底座通过螺栓与船体刚性连接， 船体因受水压、装载等因素影响而产生变形 （尤其垂向），轴承随之变位，从而产生附加 负荷。当变位量△一定时，轴承间距愈小，当 轴承变位时，它对轴线的牵制作用愈大，其附 加负荷也愈大，故轴承的间距太小是不利的， 应对它有所限制。
4
⑵螺旋桨的布置与定位
螺旋桨的布置与定位由船体总体设计决定，其原则是保证螺 旋桨可靠而有效地工作。
①螺旋桨应有一定的浸没深度。单桨船的浸没深度e=（0.250.30）D，双桨船的浸没深度e=（0.4-0.5）D。D为螺旋桨直 径；
②螺旋桨不应超出船体中部轮廓之外； ③叶梢应尽量高于船体基线以避免螺旋桨在浅水区域航行时
位。
⑵中间轴承多安装在靠近法兰处。
连接法兰
中间轴承 中间轴
L/3-L/4 L
12
⒋轴承负荷
⑴轴承负荷的大小用轴承比压p表示 P=R/DL （N/mm²） 式中：R—轴承负荷，N； D—轴颈直径，m； L—轴承长度，m。
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⑵各轴承的比压在许用范围之内，并力求使各轴承的负荷均 匀。
如轴承负荷过重，超过了许用比压，将导致轴承迅速磨损、 发热及其他事故。遇到这种情况，不能轻易用加大轴承长度 的方法来降低比压，一般可采用减小轴承间距、降低轴承高 度的方法。
3
②轴线最好布置成与船体基线平行。
当推进机组位置较高，而船舶吃水较浅时，为了保证螺旋桨的浸没深度， 不得不使轴线向尾部倾斜一定角度。轴线与基线的夹角称为倾角。有些 双轴系和多轴系的船舶，为了保证螺旋桨叶的边缘离船壳外板有一定的 间隙，或出于机桨布置的需要，允许轴线在水平投影面上不与纵舯剖面 平行，向外或向内倾斜，形成夹角，称为偏角。
8
⑵中间轴承最大间距：lmax=7785 (mm) 缘由：加大轴承间距可以减小轴承的附加负荷，但
轴承间距要受到下列因素的限制： ①轴系临界转速的限制。轴承跨距过大，易产生轴
系的回转振动和横向振动。 ②比压ห้องสมุดไป่ตู้挠度的限制。增大轴承跨距，减少轴承数
量，使轴承比压增加，挠度增加，同时造成轴承负 荷的不均匀性。 ③工艺条件的限制。增大轴承跨距给轴系的制造和 安装带来困难。
轴承负荷过小，甚至出现零值或负值，也是不允许的，这不 仅影响轴承的正常工作，而且造成邻近轴承负荷过重。这是 因为当轴承负荷为零值或负值时，轴段与下轴瓦脱离，这样， 一方面使计算的负荷与实际不符，另一方面影响横向振动的 频率的计算，设计者应加大轴承间距，甚至取消一道轴承， 以改变受力情况，也可以降低或升高其高度。
⒈轴线的数目
轴线的数目取决于船型、航行性能、生命力、主机型式 和数量、经济性、可靠性等因素。轴线的数目早在总体 初步设计阶段已决定。
大型货船、油船多采用单轴线； 对于要求航速高、操纵灵活、机动性好、工作可靠，而
吃水受到一定限制的客船、拖船、集装箱船及其他有特 殊要求的船舶，多采用两根轴线； 军船为了提高生命力、航速和机动性，多采用三根，甚 至四根轴线。
9
关于轴承最大间距，各国规范有不同的规定，如GL 的推荐公式是：lmax=k1d½ (mm) 式中：d—轴承间直径（mm）；k1=450（油润滑白 合金轴承）、280（油脂润滑灰铸铁轴承）、280～ 350（水润滑橡胶轴承、轴支架）
当转速>350r/min时: lmax=k2d½ /n ½ 式中：n—轴转速，r/min；k2=8400（油润滑白合金 轴承）、5200（油脂润滑灰铸铁轴承、水润滑与轴 支架橡胶轴承、）
1
⒉轴线及轴段长度的确定
轴线是一根线段，它的长度与位置决定于两个端 点。前端点为主机（或推进机组）的输出法兰中 心，后端点为螺旋桨的桨毂中心。
在轴线总长度确定之后，统筹考虑船体尾部线型 和结构、隔舱壁位置、各轴承负荷情况、工厂的 加工能力以及轴系在机舱内的装拆要求等因素， 决定螺旋桨轴、中间轴等传动轴的配置及各轴段 长度。
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⑶尾轴承的间距
l/D(长径比)值推荐采用以下数据（经验值）
当D=400～650mm时 l/D≥12 当D=230～400mm时 l/D≈14～25 当D＝80～230mm时 l/D≈16～40 某些尾机型船舶，因受到空间位置限制，允许l/D值
小于上述数据。
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⒊轴承的位置 ⑴轴承应安装在船体结构较强、变形相对较小的部
1、设计要求：数目 、间距、负荷
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⒈轴承的数量
螺旋桨轴一般设两道轴承。如果螺旋桨轴过长 （如双轴系船），也可以设三道轴承。对于一些 轴线非常短的单机单桨尾机型船舶，其螺旋桨轴 前轴承甚至可以取消，即只设一道轴承。
每根中间轴一般只设一道中间轴承，因为减少轴 承数量会降低轴系变形牵制和轴承附加负荷，使 船体变形对轴系的影响减弱，对轴系工作有利。 一些很短的中间轴甚至不设中间轴承。如果中间 轴过长，也可以设两道中间轴承。
被碰坏； ④叶梢与尾柱距离d不能太小，否则受叶梢处的高速水流冲
刷，尾柱易被浸蚀； ⑤桨和舵叶之间也要留有一定间隙； ⑥螺旋桨和船体外板间距c不应太小，以免造成船体的振动
及不必要的附加阻力。
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㈡轴承的设置
轴承数目、间距的大小和位置安排，对轴的弯曲变形、应 力和轴承的工作状态均有很大的影响。若处理不当，会使 轴承负荷不均匀，造成发热和加速磨损，从而影响轴系运 转的可靠性。
⑴主机位置布置原则如下
①对称布置：考虑到设备重量的平衡以及布置和操作的便利。 单轴系的轴线一般布置在船舶的纵中剖面上； 双轴系的轴线一般对称布置于船舶纵中剖面两侧，即对称布
置在船舶两舷； 三根轴系的船舶，一根布置在船舶的纵中剖面上，其余两根
对称布置在左右两舷。多轴系的间距由船舶总体设计确定。
当轴线出现倾角和偏角时，将使螺旋桨的推力受到损失，因此必须对倾 角和偏角加以控制。
一般将倾角控制在0°～5°之内，高速快艇轴线的倾角可放大到12°～ 16°；偏角则控制在0°～3°之内。
③主机应尽量靠近机舱后舱壁布置，以缩短轴线长度。
④应考虑主机左、右、前、底与上部空间是否满足船舶规范， 另外还需要考虑拆装与维修要求以及吊缸的高度是否足够等 因素。比如高度方向，一般应使主机的油底壳不碰到船的双 层底或肋骨，并使它们之间留有向隙，还应留出油底壳放油 所需的操作高度。
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⒉轴承的间距
⑴中间轴承最小间距：lmin=24.9d2/3 (cm) 式中：d—轴径，cm
缘由：中间轴承底座通过螺栓与船体刚性连接， 船体因受水压、装载等因素影响而产生变形 （尤其垂向），轴承随之变位，从而产生附加 负荷。当变位量△一定时，轴承间距愈小，当 轴承变位时，它对轴线的牵制作用愈大，其附 加负荷也愈大，故轴承的间距太小是不利的， 应对它有所限制。
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⑵螺旋桨的布置与定位
螺旋桨的布置与定位由船体总体设计决定，其原则是保证螺 旋桨可靠而有效地工作。
①螺旋桨应有一定的浸没深度。单桨船的浸没深度e=（0.250.30）D，双桨船的浸没深度e=（0.4-0.5）D。D为螺旋桨直 径；
②螺旋桨不应超出船体中部轮廓之外； ③叶梢应尽量高于船体基线以避免螺旋桨在浅水区域航行时
位。
⑵中间轴承多安装在靠近法兰处。
连接法兰
中间轴承 中间轴
L/3-L/4 L
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⒋轴承负荷
⑴轴承负荷的大小用轴承比压p表示 P=R/DL （N/mm²） 式中：R—轴承负荷，N； D—轴颈直径，m； L—轴承长度，m。
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⑵各轴承的比压在许用范围之内，并力求使各轴承的负荷均 匀。
如轴承负荷过重，超过了许用比压，将导致轴承迅速磨损、 发热及其他事故。遇到这种情况，不能轻易用加大轴承长度 的方法来降低比压，一般可采用减小轴承间距、降低轴承高 度的方法。
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②轴线最好布置成与船体基线平行。
当推进机组位置较高，而船舶吃水较浅时，为了保证螺旋桨的浸没深度， 不得不使轴线向尾部倾斜一定角度。轴线与基线的夹角称为倾角。有些 双轴系和多轴系的船舶，为了保证螺旋桨叶的边缘离船壳外板有一定的 间隙，或出于机桨布置的需要，允许轴线在水平投影面上不与纵舯剖面 平行，向外或向内倾斜，形成夹角，称为偏角。
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⑵中间轴承最大间距：lmax=7785 (mm) 缘由：加大轴承间距可以减小轴承的附加负荷，但
轴承间距要受到下列因素的限制： ①轴系临界转速的限制。轴承跨距过大，易产生轴
系的回转振动和横向振动。 ②比压ห้องสมุดไป่ตู้挠度的限制。增大轴承跨距，减少轴承数
量，使轴承比压增加，挠度增加，同时造成轴承负 荷的不均匀性。 ③工艺条件的限制。增大轴承跨距给轴系的制造和 安装带来困难。
轴承负荷过小，甚至出现零值或负值，也是不允许的，这不 仅影响轴承的正常工作，而且造成邻近轴承负荷过重。这是 因为当轴承负荷为零值或负值时，轴段与下轴瓦脱离，这样， 一方面使计算的负荷与实际不符，另一方面影响横向振动的 频率的计算，设计者应加大轴承间距，甚至取消一道轴承， 以改变受力情况，也可以降低或升高其高度。
⒈轴线的数目
轴线的数目取决于船型、航行性能、生命力、主机型式 和数量、经济性、可靠性等因素。轴线的数目早在总体 初步设计阶段已决定。
大型货船、油船多采用单轴线； 对于要求航速高、操纵灵活、机动性好、工作可靠，而
吃水受到一定限制的客船、拖船、集装箱船及其他有特 殊要求的船舶，多采用两根轴线； 军船为了提高生命力、航速和机动性，多采用三根，甚 至四根轴线。
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关于轴承最大间距，各国规范有不同的规定，如GL 的推荐公式是：lmax=k1d½ (mm) 式中：d—轴承间直径（mm）；k1=450（油润滑白 合金轴承）、280（油脂润滑灰铸铁轴承）、280～ 350（水润滑橡胶轴承、轴支架）
当转速>350r/min时: lmax=k2d½ /n ½ 式中：n—轴转速，r/min；k2=8400（油润滑白合金 轴承）、5200（油脂润滑灰铸铁轴承、水润滑与轴 支架橡胶轴承、）
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⒉轴线及轴段长度的确定
轴线是一根线段，它的长度与位置决定于两个端 点。前端点为主机（或推进机组）的输出法兰中 心，后端点为螺旋桨的桨毂中心。
在轴线总长度确定之后，统筹考虑船体尾部线型 和结构、隔舱壁位置、各轴承负荷情况、工厂的 加工能力以及轴系在机舱内的装拆要求等因素， 决定螺旋桨轴、中间轴等传动轴的配置及各轴段 长度。
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⑶尾轴承的间距
l/D(长径比)值推荐采用以下数据（经验值）
当D=400～650mm时 l/D≥12 当D=230～400mm时 l/D≈14～25 当D＝80～230mm时 l/D≈16～40 某些尾机型船舶，因受到空间位置限制，允许l/D值
小于上述数据。
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⒊轴承的位置 ⑴轴承应安装在船体结构较强、变形相对较小的部
1、设计要求：数目 、间距、负荷
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⒈轴承的数量
螺旋桨轴一般设两道轴承。如果螺旋桨轴过长 （如双轴系船），也可以设三道轴承。对于一些 轴线非常短的单机单桨尾机型船舶，其螺旋桨轴 前轴承甚至可以取消，即只设一道轴承。
每根中间轴一般只设一道中间轴承，因为减少轴 承数量会降低轴系变形牵制和轴承附加负荷，使 船体变形对轴系的影响减弱，对轴系工作有利。 一些很短的中间轴甚至不设中间轴承。如果中间 轴过长，也可以设两道中间轴承。
被碰坏； ④叶梢与尾柱距离d不能太小，否则受叶梢处的高速水流冲
刷，尾柱易被浸蚀； ⑤桨和舵叶之间也要留有一定间隙； ⑥螺旋桨和船体外板间距c不应太小，以免造成船体的振动
及不必要的附加阻力。
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㈡轴承的设置
轴承数目、间距的大小和位置安排，对轴的弯曲变形、应 力和轴承的工作状态均有很大的影响。若处理不当，会使 轴承负荷不均匀，造成发热和加速磨损，从而影响轴系运 转的可靠性。