船舶设计说明书.docx

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1、船舶设计说明书 （一） 已知条件 1.主机 型号：6ESDZ 76/160 型式：二冲程、直列、回流扫气、废气涡轮增压低速柴油机 气缸直径：760毫米 活塞行程：1600毫米 缸数： 6 持续功率：7320马力=7320735W=5380.2Kw 持续转速：124转/分 1小时功率：8898马力=8898735W=6540Kw 1小时转速：130转/分 主机飞轮重：1.45吨 2.螺旋桨 直径：5490毫米 重量：11.4吨 （二） 中间轴基本直径（按1989年钢质海船规范） 1. 中间轴材料 35优质碳素钢 2. 中间轴基本直径d 3 )5 .176608(100+=b n N c d 式中

2、，N-轴传递的额定功率取N=5380.2Kw n-轴传递的转速，取n=124 r/min b -轴材料的抗拉强度，取b =530MPa c-系数，取c=1 毫米334)5 .176530608 (1242.53801003 =+=d 因为本轮冰区级别为B 级进行加强，取增加5%d 。 则中间轴基本直径d 应为： d=334+3345%=351毫米（轴干直径230取5-10毫米，230取10-30毫 米） 现取d =380毫米，轴承处直径d =390毫米 （三） 螺旋桨轴径计算 仍按上述中间轴径d 计算公式计算，但系数c 取1.26 故螺旋桨轴的计算基本直径d p 为： d p =d 1.26=

3、3511.26=443毫米 现取d p =470毫米 （四） 推力轴径计算 对于推力轴径：推力轴在推力环区的直径应按中间轴的计算直径增加10%,其余部分可逐渐减小到中间轴直径 故推力轴直径386m m 351m m 1.1d 1.1d t =?= 现取d t =410mm ，其轴承处直径d t =420mm （五）轴承负荷计算 1. 轴承负荷简图的有关数据（=0.0769N/cm 3） （1） 螺旋桨轴：按有关线图查的重量系数=1.16，则螺旋桨轴的单位长度重度： m /k 5.15100.0769 4 47.016.14 6 -2 2N d q p =? ? = （2）中间轴：L/D=570

4、0/380=15按有关线图查的重量系数=1.09 m kN q /5.9100769 .04 38.009.16 2 =? ? =- （2） 推力轴：L/D=1445/410=3.5按有关线图查的重量系数=2.08 m /k 1.2110 0.0769 4 41.008.24 6 -2 2N d q p =? ? = 2. 轴段惯性矩 （1）螺旋桨轴：43-441039.20.4764 64 m d I p = = （2）中间轴：43-441002.10.386464m d I = = （3）推力轴：43-441039.10.4164 64m d I t = 3.轴段负荷简图： 4.各轴段相对

5、刚度： 计算各轴段相对刚度时，忽略铜套影响，取弹性模量E 均相等 相对刚度分别为： 4-310836.705 .31039.2=L I k BC 4-310523.2835 .510835.5 1.925)-(5.8351.021.92539.2=+=CD k 4-3 10789.17 .51002.1=EF DE k k 4-310242.255 .41002.1=FG k 4-310537.3045 .310045.3 1.4451.141.602.1=+=GH k 5.各支点的分配系数 BC=1（简支梁） 756.0523 .2836.7836 .7=+=+= CD BC BC CB k

6、 k k 244.0523 .2836.7523 .2=+=+= CD BC CD CD k k k 415.0523.2789.1789 .1=+=+= CD DE DE DE k k k 5.0789 .1789.1789 .1=+=+= DE EF EF EF k k k 556.0789 .1242.2242 .2=+=+= EF FG FG FG k k k 612.0242 .27.53.3537 .3=+=+= FG GH GH GH k k k )(0固定端=HG 所以： 5.05.011=-=-=EF ED 444.055 6.011=-=-=FG FE 388.0612.0

7、11=-=-=GH GF 6.各跨距端点的固定弯矩 根据材料力学或结构力学的弯矩表中有关公式求得，并将其填入“不平衡弯矩传递分配表” m -187.41kN 9.81.44.11215.521 8.9*4.1*2*21222?=-=-=G q M BA m kN q M BC ?=02.123.0515.512 1 05.3*12122 m kN M M BC CB ?-=-=02.12 m kN M CD ?=+=12.341.925)-(5.8353-5.835(4835 .5 1.925)-(5.835129.7)5.83565.8351.9258-1.925(3)5.8351.925(

8、125.152 32 22m k 02.27925.13835.54925.1835.5835 .51 127.9925.13835.54835.5925.1125.153422?-=?-?-?-?-?- =N M DC ）（）（）（ m k 26.267.57.912 1 ?=?= N M DE m k 26.26?-=-=N M M DE ED m k 26.267.57.912 1 ?=?= N M EF m k 26.26?-=-=N M M EF FE m k 73.1655.47.912 1 2?=?= N M FG m k 73.16?-=-=N M M FG GF m k 03

9、.10045 .3745.0745.0045.38.945.1445.13045.34045.3445.1124.12045.36045.36.186.13045.36.1127.92 2 32 22?=?-?+?-?+?+?-?=N M GH ）（）（） （）（）（m k 504.26045.3745 .0045.33.28.945.16.13045.346.1045.3045 .31124.126.13045.34045.36.1127.93422?-=-?-?-?-?-?-?- =N M HG ）（）（）（）（ 7.各点不平衡弯矩分配表 H 1.0000.7560.2440.5850.4

10、150.5000.5000.4440.5560.3880.6120.000-187.410 12.020-12.02034.120-27.02026.260-26.26026.260-26.26016.730 -16.73010.030-26.504 固定弯矩175.390-22.1000.7600.0009.530 6.700平衡弯矩175.390 -16.708 -5.392 0.445 0.3150.0000.000 4.231 5.299 2.600 4.100 第一次分配 -8.35487.6950.222-2.6960.0000.158 2.1160.000 1.300 2.649

11、 2.050 第一次传递8.354-87.917 2.696-2.273-1.300-2.649平衡弯矩8.354 -66.465-21.452 1.577 1.119 -1.137-1.137 -0.577 -0.723 -1.028-1.621 第二次分配 -33.233 4.1770.789-10.726-0.5680.559-0.289-0.568-0.514-0.361-0.811 第二次传递33.233-4.96611.294-0.271 1.0820.361平衡弯矩33.233 -3.754-1.212 6.607 4.687-0.135-0.135 0.481 0.602 0.

12、140 0.221 第三次分配 -1.87716.616 3.304-0.606-0.068 2.3440.240-0.0680.0700.3010.111 第三次传递1.877-19.9200.674-2.584-0.002-0.301平衡弯矩1.877 -15.059-4.860 0.3940.280-1.292-1.292 -0.001 -0.001 -0.117-0.184 第四次分配 -7.5300.9380.197-2.430-0.6460.140-0.001-0.646-0.058-0.001-0.092 第四次传递7.530-1.135 3.076-0.1390.7040.00

13、1平衡弯矩7.530 -0.858-0.277 1.800 1.277-0.070-0.070 0.313 0.392 0.000 0.000 第五次分配 -0.429 3.7650.900-0.139-0.0350.6380.156-0.0350.0000.1960.000 第五次传递0.429-4.6650.173-0.7950.035-0.196平衡弯矩0.429 -3.526-1.138 0.1010.072-0.397-0.397 0.015 0.019 -0.076-0.120 第六次分配 -1.7630.2150.051-0.569-0.1990.0360.008-0.199-0

14、.0380.010-0.060 第六次传递1.763-0.2650.768-0.0440.237-0.010平衡弯矩1.763 -0.201-0.065 0.4490.319-0.022-0.022 0.105 0.132 -0.004-0.006 第七次分配 -0.1000.8820.225-0.032-0.0110.1590.053-0.011-0.0020.066-0.003 第七次传递0.100-1.1060.043-0.2120.013-0.066平衡弯矩0.100 -0.836-0.270 0.0250.018-0.106-0.106 0.006 0.007 -0.026-0.04

15、0 第八次分配 -0.4180.0500.013-0.135-0.0530.0090.003-0.053-0.0130.004-0.020 第八次传递0.418-0.0630.188-0.0120.066-0.004平衡弯矩0.418 -0.047-0.015 0.1100.078-0.006-0.006 0.029 0.037 -0.001-0.002 第九次分配 -0.0240.2090.055-0.008-0.0030.0390.015-0.003-0.0010.018-0.001 第九次传递0.024-0.2640.011-0.0540.004-0.018平衡弯矩0.024 -0.20

16、0-0.064 0.0060.004-0.027-0.027 0.002 0.002 -0.007-0.011 第十次分配 -0.1000.0120.003-0.032-0.0130.0020.001-0.013-0.0040.001-0.006 第十次传递0.100-0.0150.046-0.0030.017-0.001平衡弯矩0.100 -0.011-0.004 0.0270.019-0.002-0.002 0.008 0.009 0.000 -0.001 第十一次分配 -0.0060.0500.013-0.002-0.0010.0090.004-0.0010.0000.0050.000

17、第十一次传递0.006-0.0630.003-0.0130.001-0.005平衡弯矩0.006 -0.048-0.015 0.0020.001-0.007-0.007 0.000 0.001 -0.002-0.003 第十二次分配 -0.0240.0030.001-0.008-0.0030.0010.000-0.003-0.0010.000-0.001 第十二次传递0.024-0.0040.011-0.0010.0040.000平衡弯矩0.024 -0.003-0.001 0.0060.0050.000 0.000 0.002 0.002 0.000 0.000 第十三次分配 -0.0010

18、.0120.0030.0000.0000.0020.0010.0000.0000.0010.000 第十三次传递0.001-0.0150.001-0.0030.000-0.001平衡弯矩0.001 -0.011-0.004 0.0000.000-0.002-0.002 0.000 0.000 0.000 -0.001 第十四次分配 -0.0060.0010.000-0.002-0.0010.0000.000-0.0010.0000.0000.000 第十四次传递0.006-0.0010.0030.0000.0010.000平衡弯矩0.006 -0.0010.000 0.0020.0010.00

19、0 0.000 0.000 0.001 0.000 0.000 第十五次分配 0.0000.0030.0010.0000.0000.0010.0000.0000.0000.0000.000 第十五次传递0.000-0.0040.000-0.0010.0000.000平衡弯矩0.000 -0.003-0.001 0.0000.0000.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 第十六次分配 -0.0010.0000.0000.0000.0000.000 0.0000.0000.0000.0000.000第十六次传递 -187.410 187.410 -5.125 5.1

20、25 -32.85432.854 -25.364 25.365 -23.247 23.247 -12.362 12.363-25.338 第一次不平衡力矩分配表 F G B C D E 8.各点支反力 0=A M 则有： 1241.187225.1521 6.08.94.11B R ?=+?+?）（ 得：N R B k 72.1421= 01=C M 则有：125.505.341.18705.305.35.1521 2+?=+?B R ）（ 得：kN R B 40.832= 02=B M 则有：41.18705.3125.505.305.35.1521 1+?=+?C R ）（ 得：N R C

21、 k 13.361-= 01=D M 则有：854 .32835.5126.5925.1835.5925.1835.57.92 1 925.1835.5925.121925.15.152+?=+-?-?+-+?C R ）（）（）（）（ 得：N R C k 87.322= 02=C M 则有：126 .5835.5854.32925.1925.15.152 1 )925.1925.1835.521925.1835.57.91+?=+?+-?-?D R ）（）（ 得：kN R D 89.341= 01=E M 则有：364.257.5854.327.57.57.921 2+?=+?D R 得：kN

22、 R D 96.282= 02=D M 则有：854.327.5364.257.57.57.921 1+=+?E R 得：N R E k 33.261= 01=F M 则有：247.237.5365.257.57.57.921 2+=+?E R 得：N R E k 02.282= 02=E M 则有：365.257.5247.237.57.57.921 1+=+?F R 得：kN R F 62.271= 01=G M 则有：362.1255.4247.2355.455.47.921 2+?=+?F R 得：N R F k 46.242= 02=F M 则有：247.2355.4363.1255

23、.455.47.921 1+?=+?G R 得：N R G k 68.191= 0=H M 则有：338.25045.3745.08.945.1363.12445.1445.14.1221 6.1 7.9445.16.1212+=?+?+?+?G R ）（）（ 得：N R G k 91.142= 02=G M 则有：363 .12045.37.06.18.945.1338.256.1445.12 1445.14.126.17.96.121+?=+?+?+?H R ）（）（）（ 得：N R H k 74.32= 所以： N R R R B B B k 12.2264.8372.14221=+=+

24、= N R R R C C C k 26.387.3213.3621-=+-=+= N R R R D D D k 85.6396.2889.3421=+=+= N R R R E E E k 35.5402.2833.2621=+=+= N R R R F F F k 08.5246.2462.2721=+=+= N R R R G G G k 59.3491.1468.1921=+=+= 9.校核 载荷总重量： N F k 12.460445.14.126.155.47.57.5925.1835.57.9925.105.325.158.9)45.14.11(=?+-?+?+?+=） ）（）

25、（ 总支反力： N R R R R R R R R H G F E D C B k 47.46074.3259.3408.5235.5485.6326.312.226=+-=+= 所以总重力近似等于总支反力，误差是由小数点引起的 10.轴承负荷： 螺旋桨轴(靠近螺旋桨)采用铁梨木轴承，则其长度：L=4D 另一螺旋桨轴采用白合金轴承，其长度：L=2D 中间轴轴承长度：L=0.74D 推力轴轴两端支撑轴承尺寸：L=D B 点 2m /k 91.25547 .047.0412 .226N p b =?= C 点 2c m /k 38.747 .047.0226 .3N LD R p C -=?-=

26、D 点 2m /28.56739 .039.074.085 .63kN p D =?= E 点 2m /88.48239 .039.074.035 .54kN p E =?= F 点 2/71.46239 .039.074.008 .52m kN p F =?= G 点 2/32.30739 .039.074.059 .34m kN p G =?= H 点 2/18.28742 .042.0445 .14.1274.32m kN p H =?+= 11.轴承负荷的调整 可以用以下方法调整 （1）调低支承点的最高负荷。可采用使上述计算中最高负荷的支承D 点的位置降低，或升高最低负荷支承点C 的位

27、置的方法。先采用升高C 的方法： ：使C 点上升1mm （即=110-3m ），并求出对各支承点所引起的不平衡弯矩： l Ek M 6= 式中，E=2.058108 kN/m 2 已知： 44m 10836.7-?=BC k 44m 10523.2-?=CD k m l BC 05.3= m l CD 835.5= 所以 m kN M M CB BC .24.317001.005 .310836.710058.2648-=?-=- m kN M M DC CD .39.53001.0835 .510523.210058.2648=?=- 故各点所引起的不平衡弯矩： H 1.0000.7560.

28、2440.5850.4150.5000.5000.4440.5560.3880.6120.0000.000 -317.240-317.24053.39053.3900.0000.0000.000 0.0000.0000.0000.0000.000 固定弯矩317.240263.850-53.3900.000 0.0000.000平衡弯矩317.240 199.471 64.379 -31.233 -22.1570.0000.000 0.000 0.000 0.000 0.000 第一次分配 99.735158.620-15.61732.1900.000-11.0780.000 0.0000.0

29、000.0000.000 第一次传递-99.735-143.003-32.19011.078 0.0000.000平衡弯矩-99.735 -108.111-34.893 -18.831-13.359 5.539 5.539 0.000 0.000 0.0000.000 第二次分配 -54.055-49.868-9.415-17.446 2.770-6.6790.000 2.7700.0000.0000.000 第二次传递54.05559.28314.677 6.679 -2.7700.000平衡弯矩54.055 44.81814.465 8.586 6.091 3.340 3.340 -1.2

30、30 -1.540 0.000 0.000 第三次分配 22.40927.028 4.2937.233 1.670 3.045-0.615 1.6700.000-0.7700.000 第三次传递-22.409-31.321-8.902-2.431 -1.6700.770平衡弯矩-22.409 -23.678-7.642 -5.208-3.694-1.215-1.215 -0.741 -0.928 0.299 0.471 第四次分配 -11.839-11.205-2.604-3.821-0.608-1.847-0.371 -0.6080.149-0.4640.236 第四次传递11.83913.

31、808 4.429 2.218 0.4580.464平衡弯矩11.839 10.439 3.369 2.591 1.838 1.109 1.109 0.203 0.255 0.180 0.284 第五次分配 5.220 5.920 1.295 1.6850.5540.9190.102 0.5540.0900.1270.142 第五次传递-5.220-7.215-2.239-1.021 -0.645-0.127平衡弯矩-5.220 -5.455-1.760 -1.310-0.929-0.510-0.510 -0.286 -0.358 -0.049 -0.078 第六次分配 -2.727-2.61

32、0-0.655-0.880-0.255-0.465-0.143 -0.255-0.025-0.179-0.039 第六次传递2.727 3.265 1.1350.608 0.2800.179平衡弯矩2.727 2.4680.797 0.6640.4710.3040.304 0.124 0.156 0.070 0.110 第七次分配 1.234 1.3640.3320.3980.1520.2360.062 0.1520.0350.0780.055 第七次传递-1.234-1.696-0.550-0.298 -0.187-0.078平衡弯矩-1.234 -1.282-0.414 -0.322-0.

33、228-0.149-0.149 -0.083 -0.104 -0.030 -0.048 第八次分配 -0.641-0.617-0.161-0.207-0.074-0.114-0.041 -0.074-0.015-0.052-0.024 第八次传递0.6410.7780.2810.156 0.0900.052平衡弯矩0.641 0.5880.190 0.1650.1170.0780.078 0.040 0.050 0.020 0.032 第九次分配 0.2940.3200.0820.0950.0390.0580.020 0.0390.0100.0250.016 第九次传递-0.294-0.403

34、-0.134-0.078 -0.049-0.025平衡弯矩-0.294 -0.305-0.098 -0.078-0.056-0.039-0.039 -0.022 -0.027 -0.010 -0.015 第十次分配 -0.152-0.147-0.039-0.049-0.020-0.028-0.011 -0.020-0.005-0.014-0.008 第十次传递0.1520.1860.0690.039 0.0240.014平衡弯矩0.152 0.1410.045 0.0400.0290.0190.019 0.011 0.014 0.005 0.008 第十一次分配 0.0700.0760.0200.0230.0100.0140