
第30卷第6期 2013年12月
江苏船舶 JIANGSUSHIP
无键螺旋桨的压入计算与安装
杨红军,秦建国
(南通中远川崎船舶工程有限公司,江苏南通226005)
Vol.30No.6 Dec.2013
摘要:对工作条件下的无键爆旋进行了受力分析,结合厚壁圆筒理论,给出了螺旋桨压入距高计算公式、最小面压以及最大面压计算公式的详细推导,同时讨论了安装过程中压人起点的确定方法、轴向推力计算、环境温度的影响等因素。
关键调:无键螺旅桨:厚壁圆简:压人距离:面压
中图分类号:U664.31
0
引言
文献标识码:B
船舶推进螺旋桨的安装采用无键过盈连接,不
仅可以改善桨轴的受力状况,而且便于安装和拆卸,因此,在目前大型船舶建造过程中得到了广泛的应
用。合适的无键连接过盈量可以保证作用力的传递,同时桨毅不产生塑性变形。螺旋桨无键压人距离的正确理论计算,可以指导现场安装,也是保证上述过盈量的前提。
1
螺旋桨压入计算公式的推导
1.1螺旋桨工作条件分析
螺旋桨的工作条件比较恶劣,受到的载荷较多。主要有传递主机功率的扭矩以及轴系扭转振动的既加扭矩,船尾伴流引起的不平衡力和力矩,水对螺施向船首部的推力,轴系回旋振动产生的惯性力矩(陀螺力矩),螺旋桨自身不平衡质量产生的离心力等。
1.2过盈量的计算
图1表示一厚壁圆筒,P,和p3分别为圆筒受到的内压力和外压力,α和6分别为圆简的内径和外径,E为材料的弹性模量,为泊松比。dadr表示被分析的单元体,可以推导。圆壁内任一点处的径向位移A为[]:
4=0
b(P) 62 - c2
收稿日期:2013-0526
p6"p2 626
(1)
作者简介:杨红军(1982-),男,工程师,主要从事船舶推进轴系报动,对中相关的计算与研究工作;秦建国(1971-),男,高级工程师
长期从事船舶轮机的设计与管理工作。万方数据
P2
图1厚壁圆筒的受力模型
在进行螺旋桨压入时,螺旋桨和轴锥之间的面压力P,螺旋桨轴的受力相当于只有外压的厚壁圆筒,而内压力为零。式(1)中,P,=0,Pz=,α=0,r =b,6=0.5dp,桨轴收缩量4,为:
1 A,= -dp(2Bm
(2)
对于桨毂而言,其受力相当于只有内压的厚壁圆筒,而外压力为零。式(1)中,P,=p,P=0,a= 0.5dm,b=0.5du.令K=dg/dpm,其变形量A,为:
druP(K+l+pu)
As
2E.k-1 总的过盈量为:
1K+1
(3)
((+)+
d =214, 1 +214,1 = dmP( 1-m)
Em
螺旋桨压人过程中,轴向压人距离为: 26
(4)(5)
式(1)~(5)中:d为桨轴锥部中点处的直径,m; Wp%为桨轴材料的泊松比;为螺旋桨材料的泊松