1、第十一章 船舶推进装置161第一节 推进装置的传动方式20考点1:推进装置的传动方式20 1直接传动 主机功率直接通过轴系传给螺旋桨的传动方式称为直接传动。其主要优点是: (1)传动损失少,传动效率高; (2)主机多采用大型低速柴油机,耗油率低; (3)螺旋桨转速也较低,推进效率较高,经济性好; (4)结构简单,工作可靠,维护管理方便,寿命长。 其缺点是:与四冲程柴油机作为主机的动力装置相比,直接传动动力装置的重量尺寸大,非设计工况下运转时经济性差,要求主机有可反转性能,船舶微速航行时受到主机最低稳定转速的限制。 2间接传动 主机和螺旋桨之间的动力传递经过轴系和传动设备(离合器或减速器等)的传
2、动方式称为间接传动。它的主要优点是: (1)螺旋桨转速不受主机最低稳定转速的限制,机动性能提高; (2)在带有倒顺车离合器的装置中,主机不用换向,使主机结构简单,管理方便,改善了动力装置的操纵性能和机动性; (3)主机曲轴和螺旋桨轴布置可以同心也可以不同心,这样能够改善螺旋桨的工作条件,使轴系布置比较自由; (4)采用减速器传动,主机可以采用中、高速柴油机,使装置的重量和尺寸缩小,有利于多机并车运行及设置轴带发电机。 间接传动的主要缺点是: 轴系结构复杂,传动效率较低。这种传动方式多用于中小型船舶以及以大功率中速柴油机、汽轮机和燃气轮机为主机的大型船舶。 3特殊传动 (1)Z型传动 操纵性能优
3、于其他传动方式。特别是采用两台主机,而每台分别带动一个Z型传动装置时,可以使船舶原地回转、横向移动、快速进退以及微速航行等。 该装置垂直悬挂在船尾,可由船尾部甲板开口处吊装,检修不用进坞,可大大缩短修理时间。也可以省掉舵、艉柱和艉轴管等结构,使船尾形状简单,船体阻力减少。 主机可以使用不可逆转的中、高速柴油机,不需要单独的减速齿轮装置,可以延长柴油机使用寿命。 (2)电力传动 推进装置的配置和布置安排灵活、方便,舱室的利用率高。 主机转速不受螺旋桨转速的限制,可选用中、高速柴油机,并可使处于最佳运转工况。 螺旋桨反转是靠改变主电动机(直流)电流方向来完成的,正倒车具有相同的功率,操纵容易,反转
4、迅速,船舶机动性能提高。 电动机对外界负荷的适应性好,甚至可以短时间堵转。 其缺点是: 需要经过机械能变电能、电能变机械能两次能量转换,传动效率低。 增加了发电机及电动机,使动力装置总的重量和尺寸都增加,造价和维护费用较高。 (3)可调螺距螺旋桨传动 可调螺距螺旋桨又称为调距桨,它通过改变螺旋桨的螺距来改变推力的大小和方向。调距桨的桨叶相对其桨毂可以转动,桨叶的相对转动可以改变螺距的大小,从而改变推力的大小和方向,实现控制船舶航速和航向的目的。 调距桨与定距桨相比,主要有如下优点: 部分负荷下的经济性能较好。 能适应船舶阻力的变化,并有利于驱动辅助装置,充分利用主机的功率。 可以不设换向装置和
5、减速齿轮箱,结构简化。 船舶的操纵性和机动性好。 其主要缺点是:调距桨本身的结构复杂,其制造、安装、维护保养较困难,造价高;桨毂的尺寸较大,在设计工况下的效率比定距桨低。B1. 直接传动的柴油机船舶,在港内微速航行受( )限制。A主机最低转速B主机最低稳定转速C船舶用电D动力装置燃烧性能B2. Z型传动装置具有( )的优点。A经济性好,传动效率高B检修桨轴可以不进坞C轴系布置比较自由D结构简单,使用寿命长C3. 直接传动的推进装置最突出的优点是( )。A机动性比调距桨传动好B轴系布置自由C低速机油耗低,螺旋桨效率高D在各种工况下,经济性都高C4. 间接传动的推进装置它的主要优点有( )。A维护
6、管理方便B轴系传动损失小C轴系布置自由D船尾形状简单,减少涡流损失C5. 主机和螺旋桨之间是直接传动,没有减速装置,仅有( )。A制动装置B支撑轴承C传动轴系D离合装置A6. ( )机构可以实现船速的无级调速和换向。A调距桨B无舵的Z型传动C设有离合器的推进器D带减速齿轮的离合器D7. 间接传动的优点是( )。A结构简单B传动效率高C经济性好D机动性能提高B8. 间接传动可以轴带发电机,其目的主要在于( )。A便于维修管理B节能C减少机舱舱容D降低主机功率B9. 调距桨船舶可以用来改变航速的因素有( )。A主机转速和螺旋桨效率B螺距比和转速C主机转速D螺距比B10. Z型传动装置具有( )的优
7、点。A经济性好、传动效率高B省掉了舵C轴系布置自由D结构简单、使用寿命长C11. 船舶采用( )可提高船舶机动性。A双机单桨B多机单桨C调距桨D除单机单桨外的任何形式B12. 推进装置的间接传动方式的主要优点中有( )。A维护管理最方便B轴系布置比较自由C经济性最好D船尾形状简单可使船体阻力减少C13. 下列论述错误的是( )。A直接传动的推进装置优点是低速机油耗低,且螺旋桨效率高B间接传动的推进装置优点是轴系布置自由CZ型传动装置优点是经济性好D调距桨机构可实现无级调速和换向B14. 间接传动多应用于( )柴油机。A低速B中速C可倒转D大型A15. 选择船舶推进装置的传动方式时要考虑的因素有
8、( )。.船舶大小 .船舶用途和航区 .发动机类型 .经济性 .可靠性ABCDA16. 目前远洋运输船舶使用最多的推进装置传动方式是( )。A直接传动B间接传动C可调螺距螺旋桨传动D电力传动C17. 大吨位、长航线、低速主机的船舶应首选的推进装置传动方式是( )。A可调螺距螺旋桨传动B间接传动C直接传动D电力传动B18. 对机舱尺寸要求较严的滚装船、集装箱船和客船一般选用大功率中速机作主机,其推进装置传动方式应首选( )。A直接传动B间接传动C可调螺距螺旋桨传动D电力传动C19. 传动装置必须加装离合器的是( )。A单机单桨式B双机双桨式C双机单桨式D单机双桨式C20. 对工况多变的船舶(如拖
9、船等)更适宜的推进装置传动方式是( )。A直接传动B间接传动C可调螺距螺旋桨传动D电力传动第二节 传动轴系101考点1:组成、作用和工作条件8 1轴系的组成 (1)传动轴:推力轴、中间轴和艉轴(螺旋桨轴)。 (2)轴承:推力轴承、中间轴承和艉轴承。 (3)轴系附件:润滑、冷却、密封装置等。 对于间接传动方式,还包括离合器、联轴器和减速箱等。 2轴系的作用 轴系的作用是把柴油机曲轴的动力矩传给螺旋桨,以克服螺旋桨在水中转动的阻力矩;同时又把螺旋桨产生的推(拉)力经推力轴承传递到船体,以克服船舶航行中的阻力,使船舶前进或回退。 3轴系的工作条件 从上述轴系的作用可知,轴系在工作中要受到: (1)压
10、拉应力:轴系因传递螺旋桨产生的推、拉力而产生。 (2)扭应力:轴系因承受扭矩而产生。 (3)弯曲应力:因轴系和螺旋桨本身的重量以及其他附件的作用而产生。 (4)额外的弯曲应力:风浪天螺旋桨上下运动的惯性力产生。 (5)附加应力:因安装误差、船体变形、轴系的扭转振动、横向振动、纵向振动以及螺旋桨的不均匀水动力作用等而产生。 (6)轴颈与轴承发生摩擦:当用海水做艉轴承润滑剂时,艉轴管和轴颈还要受到腐蚀作用。 轴系承受的这些力和力矩还具有周期性变化的特征,使轴系的工作条件很差,往往会出现损伤,严重时甚至断裂,修理时又往往要使船舶进坞,从而造成较大的经济损失,因此对轴系的要求和管理应相当严格。C1.
11、轴系传递的推力与( )。A主机指示功率和螺旋桨的效率成正比,与船速成反比B主机有效功率和航速成正比,与螺旋桨的效率成反比C螺旋桨吸收的功率和效率成正比,与船速成反比D螺旋桨吸收的功率和航速成正比,与其效率成反比C2. 轴系传递的扭矩与( )。A主机指示功率成正比,与转速成反比B主机有效功率成正比,与转速成反比C轴的传递功率成正比,与转速成反比D转速成正比,与螺旋桨吸收功率成反比A3. 某轮轴系传递的功率为5000 kW,转速为100r/min,航速为12 kn,螺旋桨的效率为0.6,则输出扭矩为( )。A478 kNmB568 kNmC658 kNmD748 kNmA4. 在主机功率和螺旋桨效
12、率不变的情况下,航速降低时,轴系所承受的推力( )。A减少B增大C不变DA或CC5. 传动轴系包括从( )间的轴及轴承等。A曲轴自由端到螺旋桨B推力轴法兰到螺旋桨C曲轴动力输出法兰到螺旋桨D曲轴最后法兰一个到艉轴C6. 螺旋桨推力与吸收的功率和船速之间的关系是( )。A推力与吸收的功率和船速成正比B推力与吸收的功率和船速成反比C推力与吸收的功率成正比,与船速成反比D推力与吸收的功率成反比,与船速成正比C7. 传动轴系的工作条件,下列说法错误的是( )。A承受扭应力和弯曲应力B承受剪切应力和附加应力C承受压应力但不承受拉应力D承受摩擦磨损和腐蚀作用A8. 轴系的两端轴是指( )。A主机曲轴与艉轴
13、B相邻两轴C齿轮减速箱输出轴与第一节中间轴D离合器中心与第一节中间轴考点2:布置方案及各组成部分的布置要求27 1轴线的布置 轴系通常是由位于同一直线上的轴连接起来的,这种位于同一直线上的轴中心线称为轴线。轴心线的数目主要由船舶类型、主机形式、装置的经济性及可靠性而定。远洋货船通常用一根,一些船速较快、经常进出港口的客船或集装箱船往往用两根。 单桨船的轴线布置在纵向中剖面上,双桨船的轴线常对称布置在船中剖面两舷。轴系一般是从主机伸向船尾,但也有特种船的轴系伸向船首。轴线的长度主要取决于主机和螺旋桨的位置。有两根及以上中间轴的轴系称为长轴系,用于中机舱船;有一根或无中间轴的轴系称为短轴系,用于尾
14、机舱船。 在主机位置和螺旋桨的位置确定之后,轴线的位置和长度便可决定。轴线首尾两个端点中,前面一个是主机功率输出端法兰中心,后面一个是螺旋桨中心。理想的轴线位置最好与船体的龙骨线(基线)平行,而在多轴线时,轴线还应保持与船纵中剖面相对称。但是这种理想的轴线有时很难实现,因为它的首尾位置必须服从于主机的位置和螺旋桨的位置。如主机位置比较高而船舶吃水比较浅时,为了保证螺旋桨能浸入水下一定距离,有时不得不使轴线向尾部倾斜一定的倾斜角。有些双桨或多桨船的轴系,为了使螺旋桨叶的边缘离开船的外板并留有一定的空隙,允许轴线在水平投影面上离开船舶纵中垂面偏斜一个偏斜角。当轴线出现倾斜和偏斜时,螺旋桨输出的推力
15、将受到损失,这一方面是由于此时螺旋桨推力与船舶运动方向变得不一致,另一方面,轴线倾斜使轴系重量产生方向朝后的轴向分力,抵消了一部分桨的推力。为了不致使桨的推力损失太多以及保证主机的工作可靠,一般不超过5,不超过3。 2轴承的布置 (1)推力轴承 推力轴承主要承受螺旋桨产生的轴向推力或拉力,并将其传递给船体,使船舶前进或后退,有些推力轴承承担一部分的径向负荷。新型低速主柴油机采用直接传动,推力轴承一般由主机自带,设在曲轴箱内;减速箱间接传动的推进装置,推力轴承多设在减速箱中。 (2)中间轴承 中间轴承作用是支撑中间轴并给予径向定位。每根中间轴多由一个中间轴承支撑,少数也有设两个的。中间轴承的位置
16、、数量和间距对轴系工作的可靠性有很大影响,在轴系布置时必须认真考虑。装载量的变化、航行中波浪的冲击都会导致船体发生不同程度的变形。若把中间轴承置于刚性较差的位置,当船体变形时,会使轴承受到很大的附加负荷,造成发热和迅速磨损,有时甚至使轴在轴承中咬死,所以应尽量使中间轴承布置在船体刚性较强的部位,如隔舱壁附近。 造成轴的挠度过大,导致轴承负荷不均匀,并容易使轴系产生回转振动和横向振动,同时对轴系的制造安装带来一定的困难。 轴系的固有频率随轴承跨距的增大而降低,容易造成轴系的工作转速范围内出现临界转速。 中间轴承的间距确定以后,布置轴承时应使轴承中心到连接法兰端面的距离等于(0.180.2)L处(
17、L为一根中间轴的长度)示。这样在轴系对中时,在距另一端法兰端面0.180.2L处装一个临时支撑,使中间轴因自重产生弹性变形对两端法兰的偏移影响很小,而且仍与不发生弹性变形时的轴中心线垂直。 (3)艉轴承 螺旋桨轴一般由两道艉轴承支撑。较短的艉轴也可用一道艉轴承,艉轴过长时也可用三道艉轴承。当采用三道艉轴承时,将使船体尾部的结构复杂化,容易引起各轴承受力不均匀。 在船舶轴系中,中间轴承很少发生故障,但艉轴承因为受到螺旋桨的干扰力比较剧烈,容易产生回转振动和横向振动,其工作条件恶劣,容易损坏,且损坏后修理较困难,因此艉轴承的间距要求比中间轴承要严格的多。 (4)轴承高低位置的确定 轴线的位置由轴承
18、的位置来确定,各轴承孔中心连线就代表了轴线。轴承位置在总体上布置好以后,对轴承在垂直方向和水平方向上的对中性也要细心检查和严格调整,轴线对中性不良将带来严重后果。C1. 选择有关轴系的正确结论( )。A长轴系,刚性好,对偏差敏感B短轴系,挠性小,对偏差不敏感C刚性轴校中质量取决于两端轴同轴度大小D有中间轴的轴系称长轴系B2. 轴系振动的临界转速随轴承( )。A跨距增大而增大B跨距增大而降低C刚性增大而不变D刚性增大而减小C3. 选出有关轴系布置的不正确结论( )。A中间轴承应布置在刚性强的舱壁上B轴系的临界转速随轴承跨距增大而降低C中间轴承的数量应以跨距小为原则D大型低速机轴线采用曲线安装A4
19、. 船舶轴系修理后,在安装时应符合下列要求( )。A曲轴轴线稍高于艉轴轴线,总曲折为下开口B曲轴轴线略低于艉轴轴线,总曲折为上开口C两端轴中心线重合D两端轴中心线平行B5. 用平轴法测量轴系两端轴同轴度的做法是( )。A拆去中间轴法兰螺栓,加临时支撑B加临时支撑后,拆去中间轴法兰螺栓C上述二种作法都可以D不拆中间轴法兰螺栓直接测量B6. 大型船舶传动轴系中心线应采用( )安装。A直线B曲线C抛物线D斜线C7. 选择有关中间轴承的正确阐述( )。A中间轴承应设在质量中心部位B每根中间轴必设2个支撑点C中间轴法兰是质量集中部位D中间轴承应设在法兰部位B8. 测量轴系弯曲度,临时支撑点应设在离法兰端
20、面的距离为( )。A(0.10.3)LB(0.180.22)LC(0.20.3)LD(0.250.35)LD9. 中机船在轴系的修理中,中间轴法兰的偏移量0时,其曲折量最大不得超过( )。A0.2 mm/mB0.25 mm/mC0.3 mm/mD0.60 mm/mC10. 轴系的临界转速与轴承间距的关系是( )。A随轴承间距增大而提高B与轴承间距变化无关C随轴承间距增大而降低D随轴承间距减少而降低C11. 轴系中心线的状态应通过对( )检查来判断。A弯曲度、总偏差B同轴度、总曲折C弯曲度、同轴度D偏差与曲折D12. 轴系布置时主要应考虑中间轴承的( )。A位置B数量C间距D上述皆应考虑A13.
21、 轴线对水平面的倾斜角不能超过某一数值,这主要是为了( )。A不使桨的输出推力受到损失B不使轴系增加弯曲应力C可提高传动效率D使艉轴承磨损尽量小D14. 需要测量艉轴轴系各连接法兰的偏移量时,最佳的可用量具是( )。A塞尺B卷尺C直尺DACA15. 大型船舶轴系采用曲线安装的目的是( )。A轴承负荷分配均匀B减少轴系的挠度C避免震动D避免质量集中B16. 传动轴系的轴线在校中时,将角和角控制在05和03,其目的是( )。A校中方便B减少有效推力的损失C安装简单D便于管理,不出故障D17. 理想的轴线位置最好与船体龙骨线(基线)( )。A有倾斜角B有偏斜角C既有倾斜角又有偏斜角D平行B18. 关
22、于轴系弯曲度的检查,错误的是( )。A轴系的弯曲度可用每对连接法兰上的和表示B测量和用千分表和量角器C如果0,0,说明相邻两轴同轴D测量前应加临时支撑D19. 关于两端轴的同轴度检查,错误的是( )。A加临时支撑后再拆去法兰连接螺栓B使每对连接法兰上的和均为零C最后一对法兰上的和即为两端轴的总偏差DL计算值越大,两端轴允许的和值越小D20. 中间轴承置于船体刚性较( )的位置,当船体变形,使负荷加大,造成过热和过度磨损;中间轴承的间距( ),则轴线变形的限制作用增强,增加轴承的附加负荷。A强/小B弱/大C强/大D弱/小D21. 具有两根中间轴的轴系称( )轴系,当0时,其允许值应是上开口时(
23、)于下开口。A短/大B长/小C短/小D长/大B22. 影响轴系临界转速的因素是( )。A轴承间隙小,临界转速降低B轴承间隙大,临界转速降低C推力增大,临界转速提高D推力减小,临界转速降低C23. 中间轴承数量过多的主要危害是( )。A轴匀洀眀愀瀀瀀栀琀洀氀婒5gwap前台访问/BookRead.aspx?id=2707761111.206.198.260櫸瞋最瀀栀琀洀氀婒/Mg前台访问/p-2707761.html111.206.198.80櫺筒墀箲挀瀀栀琀洀氀/a前台访问/BookRead.aspx?id=2707761111.206.221.1110櫼%瞋礀錀挀栀琀洀氀琀/Ig前台访问/p
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