实验三轴系结构设计实验
一、实验目的
熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。
二、实验设备
1、组合式轴系结构设计分析实验箱。
实验箱提供能进行减速器圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计实验的全套零件。
2、测量及绘图工具
300mm钢板尺、游标—卡尺、内外卡钳、铅笔、角板等
三、实验内容与要求
1.指导教师根据下表选择性安排每组的实验内容(实验题号)
2、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计
每组学生根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题。
3、绘制轴系结构装配图
4、每人编写实验报告一份
四、实验步骤
1、明确实验内容，理解设计要求；
2、复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法(参看教材有关章节)；
3、构思轴系结构方案
(1) 根据齿轮类型选择滚动轴承型号；
(2) 确定支承轴向固定方式(两端固定：一端固定、一端游动)；
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(3) 根据齿轮圆周速度(高、中、低)确定轴承润滑方式(脂润滑、油润滑)；
(4) 选择端盖形式(凸缘式、嵌入式)并考虑透盖处密封方式(毡圈、皮碗、油沟)；
(5) 考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题；
(6) 绘制轴系结构方案示意图
4、组装轴系部件
根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件，并组装成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构是否正确。
5、绘制轴系结构草图。
6、测量零件结构尺寸(支座不用测量)，并作好记录。
7、将所有零件放入实验箱内的规定位置，交还所借工具。
8、根据结构草图及测量数据，绘制轴系结构装配图，要求装配关系表示正确，注明必要尺寸(如轴承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸)，填写标题栏和明细表。
9、写出实验报告。
五、思考题：
1、轴承内外圈采用什么固定？有何特点？
2、轴承游隙如何调整？
3、如果考虑密封装置？你测绘属于哪种密封
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附：实验报告内容
一、实验目的
二、实验设备
三、实验内容（轴系类型、模型编号）
四、实验结果
1、轴系装配图（按比例绘制）
2、将图中所有零件按顺序标出序号。
3、尺寸要求：（1）配合尺寸；（2）安装尺寸；（3）整体尺寸。
4、画出标题栏，并标出所有零件名称、材料、数量等项目。（如样图）
五、回答思考题
轴系校中流程及示意图 安装顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位尾轴（螺旋桨轴），再定位中间轴，再定齿轮箱，最后对主机，以上校中均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系。此种方法均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系。检验顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位中间轴，再定齿轮箱、推力轴或主机（规范要求偏移应≤0.05mm，曲折应≤0.1mm/m）。 目前，对法兰上的允许偏中值逐步放宽，一般偏移≤0.1mm、曲折≤0.15mm/m，而有些国家放宽到偏移≤0.3mm,曲折≤0.3mm/m，通过大量的实例证明，对法兰上允许的偏中值作出过高的硬性规定是不符合轴系实际工作情况的，另外在毫不考虑其结构特点的情况下，对各种轴系法兰上允许的偏中值采取统一的硬性规定，这也是不科学的。 在进行轴系校中时，为使其支承轴承上的负荷处于允许范围内，只要将轴承上的允许负荷换算成连接法兰上的允许偏移、曲折值，从而可用限制法兰上允许偏移、曲折值以限制轴承上的允许负荷，达到按轴承上允许负荷校中的目的。根据目前最新CCS规范要求，一般大型船厂都开始采用中间轴承负荷测量的方法来检验轴系安装的是否符合要求。 现在的低速机一般都采用顶升试验来对中（也就是测量各段轴承负荷）的方法，当各轴承的负荷均在可以接受的范围内时，就视为对中是合理的。大家有没有兴趣详细的讨论一下？ 根据整个轴系的长度，一般超过20m的轴系就不能采用拉线法，均需使用激光直准仪来确定轴系中线，当然其过程种还涉及到很多其它方面的因素（如船台倾斜角度、天气温度、船体震动等）， 轴系校中方法一般有三种：平轴法、负荷法、合理校中法；修船从前向后；造船从后向前 平轴法用于中小型船舶，对于螺旋桨轴径＞３００mm的船舶，ＣＣＳ要求按合理校中法校中。但目前不少船厂不管轴径多大都用平轴法校中，原因如下：１，合理校中计算书不完善，缺少基本的校中图（法兰的偏移和曲折）及基本的数据，如顶举系数等等。２，工厂缺少这方面的技术力量。３，缺少基本的工具，如液压泵和油顶等等。 本人的观点：对于大型船舶合理校中应该推广。它考虑了轴承负荷的均匀性、齿轮箱和主机的热膨胀性及船舶的变形影响等等。在合理校中计算中有一步是计算平轴法校中的轴承负荷，然后计算合理校中冷态、热态各轴承负荷，仔细研究可知，平轴法校中，有的轴承负荷是负值，即轴承给轴的力不是向上，而是向下，特别是尾轴比较短的尾管前轴承和齿轮箱前轴承处易产生这种情况。 楼上朋友所说的情况在目前中国很多船厂都是普遍存在的事实（无依据、无技术、无工具），这主要还是“中间轴承负荷测量法”没有普及以及和国家法规的执行力度有关，当然这也是我们和世界先进技术的差距所在，个人认为不科学、不合理的工艺应该及时纠正！ 据我所知，2008年国家将开始重点整治国内造船业，其中CB/T3000-2007（船舶生产企业生产条件基本要求及评价方法）和PSPC（压载舱涂层标准）的执行将会使很多船厂（以中小型不正规）面临巨大的考验！ 轴系校中的规范依据必须是船体交出的CL（中线）和BL（基线）是正确合理，否则一切都是做无用功！ 二、再说说43楼朋友提出的问题： 新建船舶在轴系找中前，船体必须要向轮机提交BL（基线）、CL（中线）两条基准线，而提交这两条线船体建造必须具备以下主要条件： 1、机舱前舱壁以后和上甲板以下的船体结构的主要焊接工作和矫正工作应结束； 2、机舱前舱壁向船首的一条环形大接缝焊装结束； 3、主船体尾部区域的双层底、尾尖舱，机舱内与船体连接的舱室和箱柜的密性试验工作应结束，固体压载安装固定； 4、拆除上述区域所有的临时支撑。 否则提交不符合规范要求。
第八章船舶轴系和螺旋桨 【学习目标】 掌握船舶轴系的功用、基本组成、日常维护管理；掌握螺旋桨的基本组成和各部分名称；了解船舶轴系扭振及危害。 在船舶推进装置中，从齿轮箱（或主机）输出法兰到螺旋桨，其间以传动轴为主体的用于传递扭矩的装置称为轴系，螺旋桨通过轴系与齿轮箱（或主机）连接。 第一节轴系 一、轴系的功用 轴系的功用是将船舶柴油机输出的功率传递给螺旌桨，使螺旋桨旋转，以推进船舶航行。轴系是齿轮箱（或主机）和螺旋桨之间的连接和传动机构，将柴油机输出功率传递给螺旌桨，以克服螺旌桨在水中转动的所消耗的功率，同时，又将螺旋桨在水中旋转产生的轴向推力通过推力轴承传递给船体，以克服船舶航行的阻力。 二、轴系的基本组成 轴系包括传动轴（推力轴、中间轴、艉轴或螺旋桨轴）、轴承（推力轴承、中间轴承、艉轴承）、轴系附件（润滑、冷却、艉轴密封装置）等，如图8-1所示。轴系是由多支承的传动轴所构成。从机舱到船尾往往有一段距离，其传动轴往往较长，传动轴通常分为几段，并用联轴器将各轴段联接组合而成。每段轴又按其所承担的任务分为推力轴、中间轴、艉轴或螺旋桨轴等，这些轴段依靠相应的轴承支撑。传动轴的总长度、轴段数目及其附件的配置等，与船的大小、船型、船体线型、机舱位置、动力装置形式等因素有关。对于轴线不长的小型船舶，为了缩短轴系，也可只用一根螺旋桨轴直接将螺旋桨与齿轮箱的输出法兰相连。 图8-1 轴系
1、传动轴 传动轴包括推力轴、中间轴和艉轴。推力轴前端用法兰与齿轮箱（或主机）的输出法兰相连，后端的法兰则与中间轴法兰相连。推力轴和推力轴承是一对组合部件。中间轴用来连接推力轴和艉轴。 2、轴承 轴承包括推力轴承、中间轴承和艉轴轴承。推力轴承用于承受螺旋桨通过推力轴传递的推力，并通过它将推力传给船体。中间轴承用于承受中间轴的径向负荷和重量。艉轴轴承用于承受艉轴轴的径向负荷和重量。 3、轴系附件 轴系附件包括隔舱填料函、艉管、油封、润滑管路和冷却管路。隔舱填料函用于保持轴系穿过水密隔舱处的水密。艉轴管用来支撑艉轴承和艉轴。艉轴轴封装于尾轴管中，用于密封水和油。润滑系统用于提供并保证艉轴承中润滑油的供应。冷却管路给艉轴管、中间轴承、推力轴承供给冷却水。 三、轴系对中 轴系对中的目的是使轴系的实际中心线与理论中心线尽量保持一致，以保证船舶推进装置正常运行。 轴系理论中心线是船舶设计时所确定的轴系中心线。通常根据轴系理论中心线确定主机、轴系各传动轴和轴承的安装位置。因此，轴系理论中心线不仅是轴系和主机安装时的安装基准，也是船舶修理时的重要依据。 船舶轴系轴线的对中质量，对轴系和主机的正常运转以及船舶振动均有很大影响，特别是对轴径大、轴承间距小、刚性强的轴系影响更为显著。 若轴系对中质量差，可能造成危害。如运转时引起轴承的负荷急剧增加，导致轴承发热和迅速磨损甚至咬死；艉轴管密封装置迅速磨损产生泄露，引起润滑油泄漏造成污染事故；主机曲轴臂距差超过规定值，导致曲轴裂纹甚至断裂；破坏减速齿轮的正常啮合和支承轴的正常工作；引起船体振动，严重的甚至导致轴系断裂等严重机损辜故。 船舶轴系需要进行良好的对中。船舶经过一段时间营运后，由于各道轴承、轴颈运转中存在不同程度的磨损和船体变形或者发生海损事故等原因，轴系原对中状态会发生变化，因此，应定期检验、调整。 轴系的技术状态主要取决于轴系中心线的状态，而轴系中心线的状态是通过轴系中心线弯曲程度和艉轴与主机中心线同轴度来确定的。 四、轴系的日常维护管理 船舶轴系自重较大，运行工况不断变化，若管理维护不当，会造成轴系及其
个人收集整理-ZQ 轴系校中流程及示意图 安装顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位尾轴（螺旋桨轴），再定位中间轴，再定齿轮箱，最后对主机，以上校中均以检验一对法兰地偏移和曲折地方法来对中轴系.此种方法均以检验一对法兰地偏移和曲折地方法来对中轴系.检验顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位中间轴，再定齿轮箱、推力轴或主机（规范要求偏移应≤0.05mm，曲折应≤0.1mm）. 目前，对法兰上地允许偏中值逐步放宽，一般偏移≤0.1mm、曲折≤0.15mm，而有些国家放宽到偏移≤0.3mm,曲折≤0.3mm，通过大量地实例证明，对法兰上允许地偏中值作出过高地硬性规定是不符合轴系实际工作情况地，另外在毫不考虑其结构特点地情况下，对各种轴系法兰上允许地偏中值采取统一地硬性规定，这也是不科学地. 在进行轴系校中时，为使其支承轴承上地负荷处于允许范围内，只要将轴承上地允许负荷换算成连接法兰上地允许偏移、曲折值，从而可用限制法兰上允许偏移、曲折值以限制轴承上地允许负荷，达到按轴承上允许负荷校中地目地.根据目前最新规范要求，一般大型船厂都开始采用中间轴承负荷测量地方法来检验轴系安装地是否符合要求. 现在地低速机一般都采用顶升试验来对中（也就是测量各段轴承负荷）地方法，当各轴承地负荷均在可以接受地范围内时，就视为对中是合理地.大家有没有兴趣详细地讨论一下？ 根据整个轴系地长度，一般超过20m地轴系就不能采用拉线法，均需使用激光直准仪来确定轴系中线，当然其过程种还涉及到很多其它方面地因素（如船台倾斜角度、天气温度、船体震动等）， 轴系校中方法一般有三种：平轴法、负荷法、合理校中法；修船从前向后；造船从后向前 平轴法用于中小型船舶，对于螺旋桨轴径＞３００地船舶，ＣＣＳ要求按合理校中法校中.但目前不少船厂不管轴径多大都用平轴法校中，原因如下：１，合理校中计算书不完善，缺少基本地校中图（法兰地偏移和曲折）及基本地数据，如顶举系数等等.２，工厂缺少这方面地技术力量.３，缺少基本地工具，如液压泵和油顶等等. 本人地观点：对于大型船舶合理校中应该推广.它考虑了轴承负荷地均匀性、齿轮箱和主机地热膨胀性及船舶地变形影响等等.在合理校中计算中有一步是计算平轴法校中地轴承负荷，然后计算合理校中冷态、热态各轴承负荷，仔细研究可知，平轴法校中，有地轴承负荷是负值，即轴承给轴地力不是向上，而是向下，特别是尾轴比较短地尾管前轴承和齿轮箱前轴承处易产生这种情况. 楼上朋友所说地情况在目前中国很多船厂都是普遍存在地事实（无依据、无技术、无工具），这主要还是“中间轴承负荷测量法”没有普及以及和国家法规地执行力度有关，当然这也是我们和世界先进技术地差距所在，个人认为不科学、不合理地工艺应该及时纠正！ 据我所知，年国家将开始重点整治国内造船业，其中（船舶生产企业生产条件基本要求及评价方法）和（压载舱涂层标准）地执行将会使很多船厂（以中小型不正规）面临巨大地考验！ 轴系校中地规范依据必须是船体交出地（中线）和（基线）是正确合理，否则一切都是做无用功！ 二、再说说楼朋友提出地问题： 新建船舶在轴系找中前，船体必须要向轮机提交（基线）、（中线）两条基准线，而提交这两条线船体建造必须具备以下主要条件： 、机舱前舱壁以后和上甲板以下地船体结构地主要焊接工作和矫正工作应结束； 、机舱前舱壁向船首地一条环形大接缝焊装结束； 、主船体尾部区域地双层底、尾尖舱，机舱内与船体连接地舱室和箱柜地密性试验工作应结束，固体压载安装固定； 、拆除上述区域所有地临时支撑. 否则提交不符合规范要求. 1 / 1
船舶轴系的安装与校中 摘要：船舶轴系是船舶动力装置中重要组成部分之一。船舶轴系的作用是将主机发出的功率传递给螺旋桨；螺旋桨旋转后产生的轴向通过轴系传递给推力轴承，再由推力轴承传给船体，使船舶前进或后退。船舶轴系的主要部件包括:推力轴及其轴承，中间轴及其轴承，尾轴（或螺旋桨轴）及尾轴承，尾轴管及密封装置，各轴联轴节。一般船舶轴系重量大，比较长。因此对轴系的制造与安装有较高的技术要求，对轴系的校中镗孔技术也要求非常严格。本文通过在学校的理论知识和在京鲁造船厂实习的实践并选择实例对轴系、校中、镗孔等进行分析。 关键词：轴系安装；校中；镗孔 The ship shaft installation and alignment Abstract:The shafting is one of the important transmission systems on a ship .It transmits power from the engine to the propeller .The through the transmission system .The shafting mainly consists thrust shaft and thrust bearing ,intermediate shaft and bearing ,tail shaft (screw shaft) and bearing ,stern tube and seal gland ,coupling and so on .Generally ,the weight of shaft is very big and long .That technical requirements of the shafting fitting and adjusting is to be improved .The adjusting and boring technique are to be required very strict .In this text ,there are some theoretic knowledge and practice in Jinglu shipyard to analyze the shafting fitting ,adjusting and boring . Key word: shafting fitting ; Adjusting ; Boring 1
第一章习题 1. 除螺旋桨之外，船用推进器还有那些类型？简述他们的特点及所适用船舶类型? 螺旋桨，风帆，明轮，直叶推进器，喷水推进器，水力锥形推进器 螺旋桨：构造简单，造价低廉，使用方便，效率较高。 风帆：推力依赖于风向和风力以至于船的速度和操纵性都受到限制。仅在游艇，教练船和小渔船上仍采用 明轮：构件简单，造价低廉，但蹼板入水时易产生拍水现象，而出水时又产生提水现象，因而效率较低。目前用于部分内河船舶。 直叶推进器：可以发出任何方向的推理，操纵性好，推进器的效率高，在汹涛海面下，工作情况也较好，但构造复杂，造价昂贵，叶片保护性差极易损坏。用于港口作业船或对操纵性有特殊要求的船舶 喷水推进器：活动部分在船体内部，具有良好的保护性，操纵性能良好，水泵及喷管中水的重量均在船体内部，减少了船舶的有效载重量，喷管中水力损耗很大，故推进效率较低。多用于内河潜水拖船上，近年来也用于滑行艇，水翼艇等高速船上。 水力锥形推进器：构造简单，设备轻便，船内无喷管效率比一般喷水推进器为高，航行于浅水及阻塞航道中的船只常采用此种推进器。 2. 何谓有效马力（有效功率）？ 有效功率：若船以速度v航行时所受到的阻力为R，则阻力R在单位时间内所消耗的功为Rv，而有效推力Te在单位时间内所作的功为Te*v，两者在数值上相等，故Te*v（或者R*v）称为有效功率。 阻力试验R和V都可测。 3. 何谓收到马力？它与主机马力的关系如何？ 收到马力：机器功率经过减速装置，推力轴承及主轴等传送至推进器，在主轴尾端与推进器连接处所量得的功率称为推进器的收到功率Pd表示。 Pd=Ps*ηs→传递效率或轴系功率 4. 推进效率。推进系数如何定义？如何衡量船舶推进性能的优劣？ 推进效率：由于推进器本身在操作时有一定的能量损耗，且船身与推进器之间有相互影响，故有效功率总是小于推进器所收到的功率，两者之比称为推进效率，以ηd表示。 推进系数：有效功率与机器功率之比称为推进系数以P.C表示 P.C=Pe/Ps P.C=ηdηs 5. 何谓船舶快速性？快速性优劣取决于那些因素？ 快速性：指船舶在给定主机功率情况下，在一定装载时于水中航行的快慢问题。 ①船舶于航行时所遭受的阻力要小，所谓优良船型的选择问题 ②选择推力足够，且效率较高的推进器 ③选择合适的主机 ④推进器与船体和主机之间协调一致
船舶轴系校中的原理及方法分析 【摘要】船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分之一。本论文对影响轴系校中质量有关发面进行了分析，同时介绍了轴系校中的一些方法。最后以水下轴系校中为例，从中提出轴系校中工艺方面的意见，确保整个轴系在安装过程中，尽可能接近轴系校中计算书所计算出的状态。 【关键词】船舶；轴系；校中；安装；工艺 1.影响船舶轴系校中质量优劣的因素主要有 1.1传动轴的加工精度 传动轴（包括艉轴、中间轴、推力轴）是组成轴系的主要部件，在加工制造时必须按照规定的精度要求进行加工。若加工误差过大，传动轴对轴系校中的质量会造成不良的影响。 1.2轴系的安装弯曲 在安装轴系时，为获得良好的校中质量，往往将轴系按一定的弯曲状态敷设，也就是轴系的安装弯曲。但，当轴系存在安装弯曲时，在各支承轴承上就会造成附加负荷，该附加负荷的大小及方向由轴系的弯曲度及方向所决定。 1.3船体变形 船体在安装轴系范围内发生变形则会造成安装在其上的轴系随之发生弯曲。轴系的这种弯曲是附加的，且往往使难以控制。 1.4轴法兰端的下垂 各轴端因自重或其他载荷的作用而引起轴系的下垂，以至造成主机和基座高度的改变，或重镗尾轴管。 影响轴系校中质量的因素，除上述几种之外，还包括轴系的结构设计、尾轴管轴承中的油膜、海水或润滑油压力的影响，螺旋桨水动力不平衡力矩及推力中心偏心所形成力矩的影响，减速齿轮箱运转时温升的影响等。在研究轴系校中质量时，这些因素均应予以考虑或研究。 2.船舶轴系校中指导 2.1轴系校中方法 轴系校中的方法一般有三种：平轴法、负荷法、合理校中法。修船从前向后，造船从后向前，平轴法用于中小型船舶，对于螺旋桨>300mm的船舶，我国船级社要求按合理校中法校中。轴系合理校中是通过校中计算确定各轴承的合理变位，使支撑螺旋桨的艉管后轴承的负荷减为最小；把轴承的负荷限制在某个最大与最小值间的范围内；把轴的弯曲应力也限制在允许值内；使施加到柴油机输出法兰的弯矩与剪力在允许范围内等。此种校中方法更贴合实际，避免校中不良而引起的严重后果。轴系合理校中一般分为：静态校中（热态、冷态、安装状态）、动态校中、运转状态校中。 2.2轴系校中时需要进行的计算 （1）进行轴系各结构要素的处理、建立轴系计算的物理模型。 （2）计算按直线校中时轴系各支座处的弯矩、反力、挠度及截面转角。 （3）计算能表征轴承负荷与位移关系的轴承负荷影响数(必要时也计算弯矩影响数)。 （4）根据给定的约束条件，用线性规划法或试错法确定轴承的最佳位移或合理位移量。
船舶推进轴系扭振控制技术 雷洪涛 122210009 船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分，主要包括主机曲轴知道螺旋桨直接的传动轴及其附件。其主要作用是将发动机发出的功率传递给螺旋桨，同时又将螺旋桨的推力传给船体，推动船舶航行。在船舶航行过程中船舶轴系会受到多种复杂的载荷作用，使轴系产生相应的振动，轴系的振动可导致柴油机、传动装置故障及机架振动，已经上层建筑的纵向振动，同时也可以导致轴承和尾轴管的磨损，使船舶在航行过程中带来了安全隐患和噪声污染。所以对船舶推进轴系进行轴系扭振控制是十分必要的！ 轴系装置之所以产生扭转振动，其内因是轴系本身不仅具有惯性，还有弹性，由此确定了其固有振动特性。其外因则是因为作用在轴系上的周期性变化的激振力矩，该力矩是产生扭振的能量来源，主要激振力矩主要来自1)气缸内气体压力产生的激振力矩；2)往复运动质量产生的惯性力矩；3）螺旋桨、泵等吸收功率部件不能均匀吸收扭矩而产生的激振力矩。当轴系激振的频率与轴系固有频率相同时，就好产生共振现象，当扭振超过轴系所能承受的应力时，轴系将发生断裂。因此，进行轴系扭振分析控制，使其在工作转速范围内不发生过大振幅及过大轴段应力危险共振。 目前已有的轴系振动计算分析主要分为两大类，一类是轴系质量经离散化后集总到许多集中点的集总参数模型，另一类是轴系质量沿轴线连续分布的分布参数模型，集总参数模型是将轴系离散成具有集中转动惯量的圆盘、无质量的弹性轴以及内部阻尼和外部阻尼，故又称周盘模型。周盘模型是轴系扭振计算分析中应用最早的力学模型之一，使用简单，计算方便，但是精度不高，分布参数模型中轴系的质量沿轴线分布，因此比集总参数模型更接近实际，此外，随着有限元方法的应用，框架模型和阶梯轴模型更接近实际模型。对自由振动的计算分析方法有Holzer法、传递矩阵发、解析法；用于强迫振动的计算方法有能量发、放大系数法、传递矩阵法、解析法、有限元法等。通过对船舶轴系进行扭振计算分析，得到抓哟简谐系数、气缸的不均衡负荷，以及分支轴系系统尤其是双机并车轴系、非线性问题、纵扭耦合计算等轴系扭振计算中的
轴系校中工艺 1．概述： 长轴系、单轴平行布置，其中间轴、艉轴的主要参数如下： 1.1 艉轴：长7945mm 基本轴颈φ545mm 重14600kg 1.2 中间轴Ⅰ：长6930mm 基本轴颈φ445mm 重8940kg 1.3 中间轴Ⅱ：长7480mm 基本轴颈φ445mm 重9609kg 本工艺是按韩国现代主机厂的轴系校中计算书而编写的，为校核校中的安装质量；按要求，在轴系联接安装后尚需进行前艉管轴承、中间轴承及主机最后两档轴承的冷热态负荷测量。 2轴系校中工艺的编写依据 2．1 轴系校中计算书 2．2 轴系布置图K4300440 2．3 艉轴管装置图K4330450 2．4 中国造船质量标准CSQS 2．5 MBD 生产建议 3船台排轴校中的环境要求及流程 3.1要求： a.)主机安装到位，主要部件已装配完，主要部件螺栓按要求锁紧，机 外接口未安装（排气、滑油、启动空气等）. b.)具备盘车条件 c.)大链条按要求锁紧 d.)船舶在船台上 e.)主机机座扭曲在船台已向船东提交 3.2流程 3.2.1校中前应在F17及F32位置装妥可调临时支撑二只，将中间轴排放好， 临时支撑的架设必须有足够的强度。 3.2.2 艉轴安装到位后，在艉轴法兰上外加7000Kg的力，且艉轴法兰左右 及下方用螺栓顶牢，使艉轴所施加的压力不变，左右位置不变。 3.2.3调整中间轴的二只临时支撑，使艉轴与中间轴Ⅱ、中间轴Ⅱ与中间轴 Ⅰ的法兰对中数据符合表1 3.2.4顶丝 表
1的要求。应注意在调整主机座的同时，使主机曲轴开档满足MBD 的要求 3.2.5上述各法兰处的曲折(SAG)/偏移(GAP)允许误差为±0.1mm. 3.2.6考虑到主机所浇注的环氧树脂垫片的干涸过程中约有1/1000的收缩 量，所以在调整主机座时，应有意识地将主机稍稍顶高，顶高的具 体数据应根据垫片的厚度来确定。(即:δ/1000 ;δ为最终垫片厚度 40~60mm,浇注目标厚度为50mm) 3.2.7螺旋桨轴与中间轴Ⅱ、中间轴Ⅱ与中间轴Ⅰ以及中间轴Ⅰ与主机飞轮 端法兰处的联轴节数据调妥后（但不去掉7000 kg附加力），检查如 下对中数据，并经检查员确认提交给船东、船检。 a.) 法兰对中的偏移（sag）和开口（gap）。（见如上表1） b.) 主机机座的水平挠度（sag）（在此阶段，此数据仅供参考）;(用拉线 法---详见附件八) c.) 主机机座的扭曲（详见附件九）（船台测量并提交船东、船检） d.) 第九缸曲轴甩档. e.) 主机最后两档轴承间隙(0.40mm~0.58mm) 3.2.8在此过程中，应检查轴法兰的对中情况,以便能及时发现偏差做出纠正， 并最后向检查员、船东、船检报验。对中数据经检查合格，并得到确认后，用液压螺栓将轴系进行临时联接，（联结前去掉7吨附加力）. 3.2.9 船舶下水 3.2.10 船舶下水后第二或第三天，拆卸连接轴系法兰的临时液压螺栓，检 查开口及偏移值.（此值仅作为参考） 4.水上轴承负荷测量 4.1 轴承负荷测量的前提条件
轴系强度计算 在推进装置中，从主机（机组）的输出法兰到推进器之间以传动轴为主的整套设备称为轴系。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递给螺旋桨，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。 当机舱位置确定，主机布置好后，即可考虑轴系设计和布置。 4.1轴系的布置 4.1.1传动轴的组成和基本轴径 传动轴一般由螺旋桨轴（尾轴）、中间轴和推力轴，以及将它们相连接的联轴器所组成。本船因其推力轴承已放置在减速齿轮箱中，所以不设推力轴。 而且本船螺旋桨轴不分段制造，最后本船传动轴组成设计成1根中间轴和1根螺旋桨轴。 轴的基本直径d（mm）应不小于按下式计算的值（考虑到标准化的要求，各轴轴径一般取不小于计算值的整数） d 100C3 P eb（608）（4.1） “就 b 176.5 ,3~608~' 100C3 （ ---------- ） V 170.9 530 176.5 =191.88C mm C=1.0——中间轴的直轴部分， d 191.88 mm，取200 mm作为设计尺寸。 C=1.27――对于油润滑的且具有认可型油封装置的，或装有连续轴套（或轴 承之间包有适当保护层）的具有键的螺旋桨轴 d 191.88 1.27=243.69mm，设计时取250mm。 C=1.05――尾尖舱隔舱壁前的尾轴或螺旋桨轴的直径可按圆锥减小，但在联轴器法兰处的最小直径应不小于C=1.05计算所得的值。 d 191.88 1.05=201.47mm，即螺旋桨轴在联轴器法兰处的最小 直径应不小于201.47mm 。
4.1.2 轴系布置的要求 传动轴位于水线以下，工作条件比较恶劣，在其运转时，还将受到螺旋桨所产生的阻力矩和推力的作用，使传动轴产生扭转应力和压缩应力；轴系本身重量使其产生的弯曲应力；轴系的安装误差、船体变形、轴系振动以及螺旋桨的水动力等所产生的附加应力等。上述诸力和力矩，往往还是周期变化的，在某些时候表现更为突出，例如船舶在紧急停车、颠繁倒车或转弯，或是在大风大浪中受到剧烈纵摇或横摇时，使传动轴所受负荷更大，有时甚至使它产生发热或损坏。 为了保证传动轴工作可靠，且有较长的寿命，在设计时必须使其有足够的强度、刚度、有合理酌结构尺寸，并尽可能减少其长度和重量，还必须考虑怎样有利于制造和管理等问题。 4.1.3 轴系的布置 本船轴系布置从齿轮箱法兰开始，至螺旋桨为止，包括：轴承位置及间距的选择；各种辅助设备选择与位置的决定；滑油与冷却水管系的布置。具体内容如下。 1、轴线的长度、数量、位置和倾角 （1）长度的确定这是轴系设计首先遇到的环节。轴线长度是由两个端点来决定，一个端点为主机（或齿轮箱）输出法兰的中心；另一个端点为螺旋桨的中心，此二端点间的距离，即为轴线的基本长度。 本船轴系长度为11.47 m （传动轴的实际长度尚应考虑螺旋桨中心后用来装螺旋桨的尾轴伸出和螺纹部分）。 （2）轴线的倾角 一般的，船舶纵向倾角约在00~50之间。有些双轴系的船舶，容许轴线在水平投影上离开船舶的中线面向外或向内偏斜，偏斜角在00 ~ 30之间。 由于轴系倾斜给主机带不良的工作状态，降低螺旋桨有效推力，而且轴系重量也产生轴向分力，该力与推力方向相反，进一步降低了螺旋桨的有效推力，所以轴线最好设计成没有纵向倾角和横向偏斜角的形式。本船轴系设计成没有纵向倾角和横向偏斜角。 （3）轴线的数量和位置 本船是双轴系拖轮，轴线数目是2。 轴线位置和主机与螺旋桨的布置位置有关。螺旋桨的布置位置“2900kW近
船舶轴系校中通用工艺规范 1 范围本规范规定了船舶轴系校中通用工艺的安装前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。本规范适用于船 舶轴系的校中和安装。 2 安装前准备熟悉了解并掌握主机、轴系及其安装的所有设计图纸、产品安装使用说明书等技术文件。到仓库 领取配套设备必须检查其完整性，并核对产品铭牌、规格、型号。检查设备的外观是否有碰擦伤、油漆剥落、锈蚀及杂物污染等。检查所有管口、螺纹接头等的防锈封堵状态。对检查完毕的配套设备必须有相应的保洁、防潮、防擦伤等安全措施。对基座、垫块、调整垫片等零部件必须按图纸等有关文件进行核对。 3 人员安装人员应具备专业知识并经过相关专业培训、考核合格后，方可上岗。安装人员应熟悉本规范要求，并 严格遵守工艺纪律和现场安全操作规程。 4 工艺要求 主机吊装和初步定位应符合设计图纸要求。 轴系校中连接法兰镗孔应符合设计图纸要求。轴系校中、连接、负荷测量符合图纸和《轴系校中计算书》要求。 主机曲柄差和轴承间隙符合主机制造厂要求。 5 工艺过程 主机输出端和中间轴法兰螺栓孔镗孔 5.1.1 法兰校中 中间轴前法兰与主机输出端轴法兰镗孔前，应用临时螺栓（交错）将两法兰连接，调整两个法兰外圆同轴度，要求两法兰偏移量不大于0.03mm平面贴合值为“ 0”。为确保镗削余量，两法兰的螺孔应尽量成“内切圆”状态。 5.1.2 用专用镗孔工具采用分两批方法进行加工，先行交叉镗削其余几个螺栓孔，螺栓孔应顺锥度，加工要 求按相应的图纸执行。 5.1.3 第一批镗孔结束后，用内径分厘卡测量孔的上下、左右两个方向以及孔长度方向数值，并记录。 测量结束后，随即打上螺孔编号；将液压定位螺栓安装于已镗好的螺栓孔处，确定联轴节紧固好后，拆除临时定位螺栓。 5.1.4 用专用镗孔工具对剩下的螺栓孔进行镗孔。 5.1.5用内径分厘卡测量孔的上下、左右两个方向，以及孔长度方向数值，并记录。测量结束后, 随即打上螺孔 编号。 5.1.6 待全部螺栓孔都已镗完，松开液压定位螺栓，使中间轴成开轴状态。 5.1.7根据测量数据精加工紧配螺栓，并按照技术要求进行无损探伤合格后作好标记。
此种是方法是个人在船厂主要采用的工艺流程，如有不妥，欢迎各位同行老师指导！ 安装顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位尾轴（螺旋桨轴），再定位中间轴，再定齿轮箱，最后对主机，以上校中均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系。 此种方法均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系。检验顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位中间轴，再定齿轮箱、推力轴或主机（规范要求偏移应≤ 0.05mm，曲折应≤ 0.1mm /m）。 目前，对法兰上的允许偏中值逐步放宽，一般偏移≤ 0.1mm、曲折≤0.15mm/m，而有些国家放宽到偏移≤ 0.3mm,曲折≤ 0.3mm/m，通过大量的实例证明，对法兰上允许的偏中值作出过高的硬性规定是不符合轴系实际工作情况的，另外在毫不考虑其结构特点的情况下，对各种轴系法兰上允许的偏中值采取统一的硬性规定，这也是不科学的。 在进行轴系校中时，为使其支承轴承上的负荷处于允许范围内，只要将轴承上的允许负荷换算成连接法兰上的允许偏移、曲折值，从而可用限制法兰上允许偏移、曲折值以限制轴承上的允许负荷，达到按轴承上允许负荷校中的目的。 根据目前最新CCS规范要求，一般大型船厂都开始采用中间轴承负荷
测量的方法来检验轴系安装的是否符合要求。 补充一点，以上所述均为新船建造采用的工艺流程，如果是修船的话，就是由机舱主机开始向船尾方向逐步校对、调整了。 现在的低速机一般都采用顶升试验来对中（也就是测量各段轴承负荷）的方法，当各轴承的负荷均在可以接受的范围内时，就视为对中是合理的。 根据整个轴系的长度，一般超过20m的轴系就不能采用拉线法，均需使用激光直准仪来确定轴系中线，当然其过程种还涉及到很多其它方面的因素（如船台倾斜角度、天气温度、船体震动等），楼上朋友所说的应该是以后船厂陆续开始采用的“中间轴承负荷测量计算法”，也是比较科学、合理的轴系找中方法，但前提是船舶设计院提供的《轴系计算书》必须详实、可靠！据我了解，现在很多设计院的图纸都是套图，一些船、机、电大的主要内容进行了论证、修改，而象这些船厂几乎不采用的工艺方面，有的甚至是原版照套，如通过此计算书来计算各中间轴承负荷而换算出的曲折、偏移那将会对整个轴系产生致命的影响！ 轴系校中方法一般有三种：平轴法、负荷法、合理校中法；修船从前
6800DWT散货船轴系校中步骤及分析 摘要：本篇论文主要叙写了6800吨散货船的安装工艺，对船舶主动力装置轴系 的校中采用了轴系合理校中方法，通过这种方法，能使船舶主动力装置的各个轴 承负荷分配更合理，这也是原来轴系校中方法的合理推广。轴系合理校中方法的 实质是在规定的应力、转角、轴承负荷等一系列限制条件下，通过校中计算从而 确定各轴承的合理位置并用规定的曲线状态把轴系的安装表现出来，从而使各个 轴承上的负荷得到合理的分配。 一、6800DWT散货船轴系校中条件 船舶轴系校中都必须要具备合理的工作条件和工作环境，轴系校中施工前船 舶施工进度必须和船舶建造原则工艺的有关要求保持一致。首先，本工序必须在 主机安装完毕并检验合格后进行。第二，校中时轴系区域船体的加工及装焊过程 应结束，并且将各个部位因焊接作业造成的损伤进行修复，最后将所有的焊渣和 垃圾清理干净。第三，船舶下水并处于正浮状态船上的振动作业应停止，船上应 无重大设备的迁移及压载的变更，轴系校中前应将螺旋桨轴前法兰的安装位置作 出记录，并采取措施防止螺旋桨轴在校中时位置变动。最后为了能够保证校中的 质量，校中应避免在强烈阳光直接照射下进行，那样可保证船体结构变形均匀。 如果在白天进行，船体因太阳光受热膨胀会引起船体结构变形，使测量读数产生 一定的变化，这样校中的结果就会存在不准确。在这艘船舶的校中过程中我们把 时间选在了傍晚，这样可使测量数据尽可能准确。 二、该轴系校中的方法及关键步骤 1.轴系校中方法的选择 船舶轴系校中，确切来说，就是按一定要求和方法，把轴系敷设成一定状态，使轴承负荷和轴的附加弯曲应力在允许范围内进行设计和安装，从而保证船舶轴 系的安全使用。按轴系校中原理来分的话，可以分为：按直线行校中（按法兰规 定的偏中值校中法，光学仪器校中法，样轴校中法），按轴承上允许负荷校中 （用测力计校中法，按法兰计算上允许的偏中值计算法），按轴承上合理负荷校 中（按轴承合理位置校中，按法兰上合理偏中值校中法）。 一般来说，对于大型船舶负荷校中是最为合适的校中方法，但对于滚动轴承 作为中间轴承的轴系校中工作，也就是所谓中小型船舶校中工作时，轴系合理校 中考虑到实际施工的多种因素（浮力，集中作用力，连续粱相互影响）不仅更符 合实际影响也使工作安全可靠，因此对于这艘船而言，轴系合理校中是最为合理 的方法。 理论上，能直接反映出计算的轴系中心线的轴系参数有：未连接的各法兰的 开口和偏移；各轴承的负荷；各轴承的偏移（如图3-2所示）。因此，对轴系合 理校中的实施时，我们采用了四种措施： 第一种是法兰开口和偏移法校中，调整未连接的法兰偏移和开口值，使之符 合校中计算书的要求，以偏移和开口值为依据，并选一到两个有代表性的轴承进 行负荷测试验证；第二种在顶举法校中，调整未连接的法兰偏移和开口值，仅作 为中间过程，对艉管前轴承，最后主轴承以及一个中间轴轴承进行负荷测量调整，使之符合校中计算书的要求，以测量轴承负荷值为依据。第三种应变计测量法校中，通过直接测量轴的应变，再换算成轴承负荷；第四种轴承位移法校中，可用
船舶轴系校中通用工艺规范 1 范围 本规范规定了船舶轴系校中通用工艺的安装前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。 本规范适用于船舶轴系的校中和安装。 2 安装前准备 2.1 熟悉了解并掌握主机、轴系及其安装的所有设计图纸、产品安装使用说明书等技术文件。 2.2 到仓库领取配套设备必须检查其完整性，并核对产品铭牌、规格、型号。 2.3 检查设备的外观是否有碰擦伤、油漆剥落、锈蚀及杂物污染等。 2.4 检查所有管口、螺纹接头等的防锈封堵状态。 2.5 对检查完毕的配套设备必须有相应的保洁、防潮、防擦伤等安全措施。 2.6 对基座、垫块、调整垫片等零部件必须按图纸等有关文件进行核对。 3 人员 3.1 安装人员应具备专业知识并经过相关专业培训、考核合格后，方可上岗。 3.2 安装人员应熟悉本规范要求，并严格遵守工艺纪律和现场安全操作规程。 4 工艺要求 4.1 主机吊装和初步定位应符合设计图纸要求。 4.2 轴系校中连接法兰镗孔应符合设计图纸要求。 4.3 轴系校中、连接、负荷测量符合图纸和《轴系校中计算书》要求。 4.4 主机曲柄差和轴承间隙符合主机制造厂要求。 5 工艺过程 5.1 主机输出端和中间轴法兰螺栓孔镗孔 5.1.1 法兰校中 中间轴前法兰与主机输出端轴法兰镗孔前，应用临时螺栓（交错）将两法兰连接，调整两个法兰外圆同轴度，要求两法兰偏移量不大于0.03mm，平面贴合值为“0”。为确保镗削余量，两法兰的螺孔应尽量成“内切圆”状态。 5.1.2 用专用镗孔工具采用分两批方法进行加工，先行交叉镗削其余几个螺栓孔，螺栓孔应顺锥度，加工要求按相应的图纸执行。
5.1.3 第一批镗孔结束后，用内径分厘卡测量孔的上下、左右两个方向以及孔长度方向数值，并记录。测量结束后，随即打上螺孔编号；将液压定位螺栓安装于已镗好的螺栓孔处，确定联轴节紧固好后，拆除临时定位螺栓。 5.1.4 用专用镗孔工具对剩下的螺栓孔进行镗孔。 5.1.5 用内径分厘卡测量孔的上下、左右两个方向，以及孔长度方向数值，并记录。测量结束后，随即打上螺孔编号。 5.1.6 待全部螺栓孔都已镗完，松开液压定位螺栓，使中间轴成开轴状态。
文章编号 167127953(2004)05215203 收稿日期 2004207215 作者简介 周伟(1975-),男,学士,验船师 尾机型船舶推进轴系安装工艺 周 伟 中国船级社青岛分社 青岛 266071 摘要 在传统螺旋桨推进船舶上,轴系的安装是关系船舶建造质量的重要环节,采用偏心加工尾轴承外圆法来调节轴系实际中线的方法可大量缩短工时,提高安装精度,是轴系安装的发展方向。 关键词 轴系 安装 偏心加工 中图分类号 U671.91+1 文献标识码 A Abstract The installation of shafting of traditional ship thrusted by propeller is a important step during the ship building ,there is a new method which ad just the shafting actual center line through eccentricity machining the outer surface of tube shaft bearing can save lots of man 2hour ,and this method boost the precision of installation ,the writer forecast that this method would be the develo pmental direction of shafting installation and would be applied widely. K ey w ords shafting ;installation ;eccentricity machining 1 引言 在船舶动力装置中,轴系用于传递主机的功率和螺旋桨推力,由主机的输出端至螺旋桨之间,包括传递主机功率的传动轴(推力轴、中间轴、尾轴及联轴节),支持传动轴用的轴承(中间轴承及尾轴承)以及其它附件组成。 一般民用船舶中,中机型的大型船舶的轴系有的长度在100m 左右,中间轴多达10余根。小型船舶及尾机型船舶的轴系长度可短至7～8m 左右,有的甚至没有中间轴。 随着船舶建造工艺水平的进步及从经济效益的角度考虑,船舶轴系(特别是一般的民用船舶,如散货船、集装箱船等)的长度有越来越短之势。 轴系要与主机连接(或通过减速器、离合器等),因此轴系的安装必须与主机等的安装一并考虑。轴系安装工艺过程与所采用的轴系校中方法密切相关,并与船体建造工艺、轴系结构、船舶大小及船厂设备等有关。但就其安装工艺的主要工作内容及施工的方法而言,有一定的规律性[1]。 新建船舶轴系安装过程主要包括: 1)确定轴系理论中线,按理论中线镗尾轴孔; 2)安装尾轴管、尾轴及密封装置和螺旋桨;3)中间轴的校中和连接、中间轴轴承在基座 上的紧固等。 现今造船轴系的安装方法的区别主要集中前两个过程,其方法大致可分为以下几种: 1)确定轴系理论中线,对尾柱及尾隔舱加强垫板等用镗排进行镗孔使实际轴线与理论中线重合。 2)确定轴系理论中线,不再对尾柱镗孔,而 是测量原有的尾柱孔中线与理论中线之间的偏差,然后偏心加工尾轴承的外圆从而使实际轴线与理论中线重合。 3)确定轴系理论中线,直接调整尾轴管的位置使之与中心线与轴系理论中线重合(通过环氧树脂将尾轴管固定于尾柱轴毂内)。 2 几种轴系安装方法的介绍 2.1 镗排对尾柱及尾隔舱加强垫板等进行镗孔 大中型船舶的人字架轴毂、尾柱轴毂以及尾隔舱垫板等,都是将其焊装在船体后就地用镗排进行镗孔的。这些孔的加工,是以轴系理论中线为基准而在该孔端面上所划出的加工圆线和检验圆线进行的。 2.1.1 加工圆线和检验圆线 加工圆线和检验原线是两个同心圆,加工圆线是为了镗孔时确定其加工线,以便于达到规定 5 1船海工程 2004年第6期(总第163期)
图形弄不上来，想要的PY给我个E-MAIL地址。 船舶轴系校中通用工艺 1 范围 本规范规定了船舶轴系校中通用工艺的安装前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。本规范适用于船舶轴系的校中和安装。 2 安装前准备 2.1 熟悉了解并掌握主机、轴系及其安装的所有设计图纸、产品安装使用说明书等技术文件。 2.2 到仓库领取配套设备必须检查其完整性，并核对产品铭牌、规格、型号。 2.3 检查设备的外观是否有碰擦伤、油漆剥落、锈蚀及杂物污染等。 2.4 检查所有管口、螺纹接头等的防锈封堵状态。 2.5 对检查完毕的配套设备必须有相应的保洁、防潮、防擦伤等安全措施。 2.6 对基座、垫块、调整垫片等零部件必须按图纸等有关文件进行核对。 3 人员 3.1 安装人员应具备专业知识并经过相关专业培训、考核合格后，方可上岗。 3.2 安装人员应熟悉本规范要求，并严格遵守工艺纪律和现场安全操作规程。 4 工艺要求 4.1 主机吊装和初步定位应符合设计图纸要求。 4.2 轴系校中连接法兰镗孔应符合设计图纸要求。 4.3 轴系校中、连接、负荷测量符合图纸和《轴系校中计算书》要求。 4.4 主机曲柄差和轴承间隙符合主机制造厂要求。 5 工艺过程 5.1 主机输出端和中间轴法兰螺栓孔镗孔 5.1.1 法兰校中 中间轴前法兰与主机输出端轴法兰镗孔前，应用临时螺栓（交错）将两法兰连接，调整两个法兰外圆同轴度，要求两法兰偏移量不大于0.03mm，平面贴合值为“0”。为确保镗削余量，两法兰的螺孔应尽量成“内切圆”状态。 5.1.2 用专用镗孔工具采用分两批方法进行加工，先行交叉镗削其余几个螺栓孔，螺栓孔应顺锥度，加工要求按相应的图纸执行。 5.1.3 第一批镗孔结束后，用内径分厘卡测量孔的上下、左右两个方向以及孔长度方向数值，并记录。测量结束后，随即打上螺孔编号；将液压定位螺栓安装于已镗好的螺栓孔处，确定联轴节紧固好后，拆除临时定位螺栓。 5.1.4 用专用镗孔工具对剩下的螺栓孔进行镗孔。 5.1.5 用内径分厘卡测量孔的上下、左右两个方向，以及孔长度方向数值，并记录。测量结束后，随即打上螺孔编号。 5.1.6 待全部螺栓孔都已镗完，松开液压定位螺栓，使中间轴成开轴状态。 5.1.7 根据测量数据精加工紧配螺栓，并按照技术要求进行无损探伤合格后作好标记。 5.1.8 固定螺旋桨轴，并记录螺旋桨轴前法兰位置。 5.2 轴系校中（连接轴系螺栓前） 5.2.1 校中条件 校中区域船舶大规模焊接结束。 船舶下水后，螺旋桨处于半吃水状态。 与系统的接管以及舾装件如扶梯、管系等脱离。 主机、轴系法兰之间应留有满足轴系校中的足够的测量间隙。）（图1、轴系校中模型）