目录3
3.1轴系的任务与组成 (23)
3.1.1轴系的任务 (23)
3.1.2轴系的组成 (23)
3.1.3轴系种类及设计要点 (23)
3.2轴系的布置设计 (24)
3.2.1轴线的确定及其布置 (24)
3.3 传动轴 (25)
3.3.1传动轴的组成 (25)
3.3.2 传动轴的结构 (26)汽车安全带卡扣
3.3.3传动轴的直径计算 (33)
3.3.4传动轴的材料 (34)
车用暖风机3.3.5 传动轴的强度校核 (36)
3.4 中间轴承与推力轴承 (40)
3.4.1中间轴承 (40)
3.4.2推力轴承 (44)
3.5 尾轴管装置 (47)
3.5.1尾轴管装置的组成与要求 (47)
3.5.3 尾管轴承 (48)
3.5.4尾管密封装置 (54)
3.5.5尾管装置的润滑 (58)
3.6隔舱填料函 (60)
3.6.1一般要求 (60)
3.6.2结构型式 (60)
3.6.3技术要求 (60)
3.7轴系制动器 (61)
3.7.1制动器的功用 (61)
3.7.2制动器的结构 (61)
3.7.3 制动力矩 (62)
3.7.4制动器的计算 (62)
3.8轴系传动效率 (63)
3.9 轴系符荷及应力的确定与检验 (63)
3.9.1轴承负荷的限制 (63)
3.9.2轴颈倾斜度的限制 (64)
3.9.3轴上弯曲应力的限制 (64)
3.9.4轴承负荷计算方法 (65)
3.9.5轴承负荷的检验 (65)
3轴系设计
3.1轴系的任务与组成
3.1.1轴系的任务
在推进装置中，从发动机(机组)输出法兰到推进器之间以传动轴为主的一整套设备称为轴系。
轴系的基本任务是：连接主机(机组)与螺旋桨，将主机发出的功率传给螺旋桨，同时又将螺旋桨所产生的推力通过推力轴承传给船体，以实现推进船舶的使命。 3.1.2轴系的组成
轴系的组成包括：
1)传动轴(中间轴、推力轴、尾轴或螺旋桨轴)。
2)轴承(中间轴承、推力轴承及尾管轴承)。
3)轴系附体(用于连接传动轴的联轴器；制动器；隔舱填料函、尾管密封；还有中间轴承、推力
轴承、尾管轴承的润滑与冷却管路等)。
图3-1为典型的单机单桨直接传动推进装置轴系简图。
图3-1 单桨推进装置轴系简图
1-舵 2-螺旋桨 3-尾轴 4-尾轴管 5-轴封 6-中间轴
7-中间轴承 8-隔舱填料函 9-推力轴 10-推力轴承 11-主机曲轴
3.1.3轴系种类及设计要点
轴系一般有单轴系和双轴系。轴系应保证在船舶横倾15°、横摇22.5°、纵倾5°、纵摇10°时以及上述几种情况同时发生时能可靠的运行。
3.1.3.1 单轴系
1)对短轴系(如尾机舱型)，应注意螺旋桨抽出方案(包括抽出所需空间位置)。一般考虑在船内抽
出, 船内抽出不可能时，则向船外抽出。螺旋桨轴如向船内抽出，则需考虑抽出空间，螺旋桨轴可用整锻法兰；向船外抽出时，螺旋桨轴应使用可拆式联轴节。单轴系要注意轴承间距和校中计算，尤其是尾管前后轴承的负荷分配。每一根中间轴一般只设一个中间轴承，对极短中间轴可不设中间轴承。
2) 长轴系(如中机舱型)，则应注意轴承间距及回旋振动的计算。 3.1.3.2 双轴系
1) 轴承间距与轴径比l/d 较大时，特
别要注意回旋振动； 2) 注意轴线与基线及纵中心线的夹
角，从而考虑推进分量和主机的允许倾斜度； 3) 螺旋桨轴大部分在船体外，应注意
防腐蚀。
3.1.3.3 调距桨轴系
1) 由于轴不仅承受螺旋桨的推力，还
视频贴片广告要承受调距推进杆(如用推进杆调
距时)的轴向力，所以轴系各部分尺
寸均需考虑该力的作用；
2) 由于调距桨在系泊时能发挥主机全功率, 系泊推力大，因此，推力轴承及其他有关轴系部件均需考虑系泊推力的作用；
3) 配油器位置应尽量靠近尾舱(对使用推拉杆调距时)，推拉杆最长不应大于20m；
4) 在相同的功率和转速下, 调距桨比定距桨重，所以对尾管后轴承的受力应予仔细考虑。
3.2轴系的布置设计
3.2.1轴线的确定及其布置
3.2.1.1 轴线
轴线是指主机（或离合器或齿轮箱）输出法兰端面中心至螺旋桨桨毂端面中心间的连线，如图3-3所示。两端点的距离L 为轴线的基本长度。
传动轴的实际长度尚应考虑螺旋桨桨毂端面中心后的轴段长度，即用来安装螺旋桨的轴段和螺
纹的长度。
图3-3轴线长度及位置图 3-4轴线的纵倾角和偏斜角
料罐
1-螺旋桨 2-轴线 3-齿轮箱输出法兰 4-齿轮箱 5-主机
3.2.1.2 轴线的布置
轴线纵倾角α和偏斜角β见图3-4，其值应满足表3-1的值。
纵倾角与偏斜角允许值 表3-1 轴线数目
α β
单轴线 0～5º 双轴线 0～5º
小艇或快艇可达12～16º0～3º3.2.2 轴承的位置及间距
3.2.2.1 轴承的位置
中间轴承应设置在船体结构刚性较好变形较小的部位，如隔舱壁附近或强肋板处。对于小型船舶可以直接将轴承设置在隔舱壁上。
单轴系船舶，尾管内设有尾轴承。对于多轴系船舶，一般设有尾轴架，除尾管内设尾轴承外，在尾轴架内也应设置轴承（尾轴架轴承）。
3.2.2.2 轴承的数目和距离
一般一根中间轴只由一道中间轴承。对于下列情况可用两道中间轴承：
d >350mm d L >22 d <100mm
d
L >40 式中：d ——中间轴轴径，mm
L ——中间轴长度，mm 单轴系船舶，螺旋桨轴一般采用两道尾轴承支承。对于尾管较短的大型船舶，在尾管中可只设置一道后尾轴承，而在尾管前加设一道中间轴承（相当于前尾轴承），以支承螺旋桨轴。多轴系船舶尾轴承数目视船体尾型不同而异，对具有尾轴架的船舶，除尾管中设置尾轴承外，最末一道轴承应设在尾轴架。
中间轴承间距按下式估算：
d l d 4.6323.395≤≤ （3-1）
式中：l ——两轴承的间距，mm
d ——中间轴轴径，mm
中间轴承实际布置间距，应通过轴系校中计算后确定。
尾轴承间距按下式估算：
d >400mm l ≥12d
d =300～400mm l = (14～25)d
d <300mm l =（16～40）d
式中：d ——螺旋桨轴轴径,mm
尾轴承实际布置间距，应经轴系回旋振动计算校核后确定。
3.3 传动轴
3.3.1传动轴的组成
传动轴通常由螺旋桨轴、中间轴和推力轴，以及连接这些轴段的联轴器所组成。中机舱型船舶的轴系，一般采用多根中间轴；尾机舱型船舶轴系，传动轴往往只由一根中间轴和一根螺旋桨轴组
成。螺旋桨轴伸出船体过长的多轴线船舶的轴系，通常又增设尾管轴(通过尾管但不安装螺旋桨的轴段)。
3.3.2 传动轴的结构
3.3.2.1 螺旋桨轴
1)结构类型
钙粉加工生产线图3-5为螺旋桨轴的几种基本结构。
图3-5 螺旋桨轴的基本结构
1-尾螺纹;2-键槽;3-尾锥体;4-后轴颈;5-轴;6-前轴颈;7-前锥体;
8-前螺纹;9-整体式法兰;10-轴包覆;11-轴套;12-可拆联轴器
a)
为不带轴包覆的整体式法兰螺旋桨轴; b)
为不带轴包覆的可拆式法兰螺旋桨轴; c) 为带轴包覆和轴套的整体式法兰螺旋桨轴;
d) 为带轴包覆和轴套的可拆式法兰螺旋桨轴;
e) 为连接有尾管轴的组合式螺旋桨轴。
采用可拆式法兰的首锥体需开设键槽，根据与螺旋桨的联结方式而定，用螺母紧固联结的，必须开设键槽。
1) 尾端结构
螺旋桨轴的尾端结构与尺寸符号示如图3-6所示。
①锥体部分长度L
2 -3101.35-2.7d d L ×= mm （3-2）
式中:d ——螺旋桨轴直径,mm
②锥度K L d d K k −=
（3-3）
式中:d k ——锥体小端直径,mm。
滑动水口机构对于船舶轴系,K =1/10—1/15，通常采用
1/12，1/15。
③锥体小端直径d k
KL d d k −= mm （3-4）
图3-6 螺旋桨轴尾端锥体的结构尺寸
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