軸系拆驗及安裝課件

2023/6/91軸系拆驗及安裝2023/6/92第十六章軸系拆驗及安裝examinationofopeneduppartandinstallationofshafting§16－1概述：1、軸系的組成：軸系是從主機輸出端法蘭后的推力軸起到螺旋槳軸為止，其中包括推力軸、推力軸承、中間軸、中間軸承、螺旋槳軸、尾管軸承及螺旋槳等部件。軸系有：單軸系、雙軸系、多軸系；長軸系和短軸系等。

1－尾軸承；2－螺旋槳軸；3－中間軸承；4－中間軸2023/6/931－螺旋槳；2－人字架；3－螺旋槳軸；4－中間軸承；5－中間軸；6－推力軸及軸承２.軸系的功用軸系的功用是：一方面將主機發(fā)出的功率傳給螺旋槳，另一方面再將螺旋槳所產(chǎn)生的推力和拉力傳給船體，使船舶前進和后退。

2023/6/94§16－2軸系和螺旋槳(propeller)的拆驗

修理的船舶在進塢或上排前應(yīng)進行一次修前航行試驗，并作出記錄。試驗中，主要應(yīng)檢查以下情況，

1.軸系部件的振動情況，軸在各軸承處的跳動情況；

2.軸承的溫度是否過高；

3.滑油和冷卻水的泄漏情況；4.觀察軸系在運轉(zhuǎn)中的工作狀態(tài)。這些情況可供確定修理內(nèi)容時參考，并在修復(fù)后可作一對比。

2023/6/95

運轉(zhuǎn)試驗結(jié)束后，應(yīng)測量軸系的軸向位置，以作為修復(fù)安裝時的原始依據(jù)：

測量推力軸的位置可用三根樣棒從上、左、右三點測量推力鈾法蘭到機艙壁的位置，在機艙壁上作出記號。

測量尾鈾的位置也可用同樣方法測量出尾鈾管前端面到尾軸法蘭之間的距離。注意測量點處都應(yīng)打上記號，以免安裝測量時造成誤差。2023/6/961拆卸前軸系狀態(tài)的檢查定義：軸系實際中線與理論中線的偏差大小即為軸線的彎曲度誤差。在修理前，必須對其狀態(tài)進行檢驗，軸系檢驗工作分為航行檢驗和拆卸后的檢驗兩部分。航行檢驗主要是檢查軸系在運轉(zhuǎn)中的技術(shù)狀態(tài)，如振動、軸承溫度及漏油等狀況。拆卸過程及拆卸后的檢驗，包括軸系校中狀態(tài)檢查、軸系徑向間隙測量以及螺旋槳軸裂紋檢查等。以上所有檢驗中，以軸系校中狀態(tài)的檢驗最重要.在修理中，可能遇到的軸系校中狀態(tài)有：直線校中、負荷校中和合理校中2023/6/971.按連接法蘭上的偏移和曲折檢查軸系校中狀況拆去連接法蘭上的螺栓，全部中間軸尚未吊出之前，測量相鄰連接法蘭上的偏移和曲折值。判斷軸系技術(shù)狀態(tài)決定修理方案。連接法蘭上的偏移和曲折值，可用直尺和塞尺，也可用兩對指針測量。對直線校中的軸系，應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖支撐臨時支承，如果是合理校中的軸系，則根據(jù)合理校中計算書規(guī)定部位支撐臨時支承。2023/6/982.按軸承上實際負荷檢查軸系校中狀況用合理校中法安裝的軸系，各軸承的負荷均為已知值。因此在軸系各連接法蘭螺栓未拆去前，可用頂舉法，測出靠近軸承處的負荷，再換算得到軸承上的實際負荷。將此實際負荷與校中計算時的允許負荷相比較，從而可以判斷軸系的技術(shù)狀態(tài)，決定軸系的修理方案。用測力計校中的軸系仍用測力計檢驗其軸系校中狀態(tài)。軸系狀態(tài)的頂舉法檢驗，也適用于其他校中方法的軸系，所測得的數(shù)值，可供以后安裝軸系時參考。2023/6/991－投射儀十字線；2－光靶十字線3.兩端軸同軸度誤差的檢查1)光學(xué)儀器法：

步驟：（１）將全部中間軸吊出；（２）利用夾具將投射儀安裝在曲軸法蘭的端面上；（３）在尾軸法蘭端面上安裝一個刻有十字線的對光靶，使此光靶的十字線交點與尾軸軸心重合；（４）調(diào)整投射儀的位置，使投射儀投射出的十字線交點與曲軸旋轉(zhuǎn)軸心線在尾軸法蘭端面上相交。

2023/6/910調(diào)整方法如下：ａ、將光儀主光柱的十字線交點投射到尾軸法蘭端面上的對光靶上，記為Ａ點；ｂ、旋轉(zhuǎn)曲軸180o，得十字線另一交點，記為Ｂ點；ｃ、連接Ａ、Ｂ兩點，求其中點Ｃ；ｄ、調(diào)整光儀位置，使光儀投射出的主光柱十字線交點與Ｃ點重合；ｅ、再旋轉(zhuǎn)曲軸180o，看其兩點還是否重合，如果不重合，則重復(fù)ｂ、ｃ和ｄ步驟，直至重合或誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)為止；固定光儀不動。2023/6/911（５）測量a、aˊ：當曲軸和尾軸不同軸時則兩十字線交點將不重合；測量兩＋線交點在垂直方向的偏差為a、水平方向的偏差為aˊ。（６）然后，將投射儀安裝在尾軸法蘭端面上；在曲軸法蘭端面上安裝一個刻有十字線的對光靶，此光靶的十字線交點與曲軸軸心重合；重復(fù)上面的調(diào)整步驟。這時也可得到曲軸和尾軸軸心在垂直方向和水平方向上的偏差b及bˊ。符號規(guī)定：a、aˊ的符號規(guī)定為：當對光靶十字線交點在投射儀十字線交點下面時為正；反之為負。b、b′的符號規(guī)定：當對光靶十字線交點在投射儀十字線交點的右舷時為正；反之為負。

2023/6/912兩端軸同軸度誤差是以兩軸的傾斜度α及偏移量f表示的。在垂直平面

α=(ａ+ｂ)/L

f=ｂ+α.c

在水平平面

α′=(ａ′+ｂ′)/L

fˊ=ｂ′+α?.c式中：a、a′、b、b′、f、f′的單位——mm；α、α′的單位——

mm∕m；Ｌ、c的單位——

m。２）平軸計算法：拆除所有法蘭盤上的連接螺釘，用直尺和塞尺測出各對法蘭上的偏移值δ和曲折值φ，然后計算出兩端軸在垂直平面和水平平面的總偏移量δ總及總曲折值φ總。

2023/6/913平軸計算法2023/6/914垂直平面：δ總＝φ1(l1+l2+…+ln)+φ2(l2+l3+…+ln)+…+δ1+δ2+…δn+1φ總=φ1+φ2+…+φn+1水平平面：δ總′＝φ1′(l1+l2+…+ln)+φ2′(l1+l2+…+ln)+…+δ1′+δ2′+…

δn+1′φ總′=φ1′+φ2′+…＋φn+1′式中：n—中間軸數(shù)目；正負符號規(guī)定：φ1,φ2…和φ1′,φ2′…,當法蘭開口向上或向左舷時為正,反之為負。mm/m；δ1,δ2…和δ1′,δ2′…,當首端軸的偏移相對后部軸是向下或向右舷時為正,反之為負；mm。2023/6/915３）平軸法：從前向后或從后向前調(diào)節(jié)中間軸的臨時支承，使各對法蘭的偏移δ和曲折φ均為零，這時最后一對法蘭的偏移和曲折值即為兩端軸的總偏移量δ總和傾斜度φ總。2023/6/9162軸系的拆卸(shaftingdisassemble)１.水上拆卸工作：包括所有法蘭連接處的護板、外罩、管系和相應(yīng)的附件。這些工作在測量軸系的彎曲度誤差和兩端軸同軸度誤差之前就要進行的。２.塢內(nèi)拆卸工作：包括拆開尾軸管填料函、尾軸密封裝置，拆下螺旋槳，從尾軸管軸承中抽出尾軸，壓出尾軸管軸承等。

1－隔艙壁；2－螺旋槳軸；3－樣規(guī)；4－軸承；5，6－中間軸2023/6/917螺旋槳的拆卸方法:

１）用楔塊(wedge)拆卸1，2－楔塊2023/6/918２）用液壓千斤頂(hydraulicram)拆卸1－螺旋槳；2－艉管；3－液壓千斤頂；4－鐵鏈；5－液壓油管2023/6/919用液壓千斤頂(hydraulicram)拆卸1－螺旋槳軸2－螺旋槳3－螺栓4－活塞5－殼體6－安裝螺母7－橡皮環(huán)2023/6/9203）加熱使環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑軟化后再用上述方法拆卸：對用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑粘結(jié)的螺旋槳。4）對無鍵連接液壓套合的螺旋槳：采用液壓方法拆卸。

1－油泵2－螺旋槳軸3－螺旋槳轂4－油槽5－液壓螺母2023/6/9213軸系修理方案的確定判斷所測出的δ、φ是否超差：１.根據(jù)軸系計算長度Ｌ計和軸頸直徑ｄ在表16-１（P145）中查出δ總、φ總，畫三角形△δ總、φ總。２.將所測得的δ、φ值放入所畫三角形△δ總、φ總內(nèi)描點,看δ、φ的交點是否在三角形△δ總、φ總內(nèi)，如果在，則為合格，如果不在，則為不合格，應(yīng)進行修理。注意：在表16-１中的標準，如果曲軸直接與中間軸相連接時，其安裝標準應(yīng)較表中值縮小50%。

2023/6/922兩端軸允許的偏移及曲折值2023/6/923軸系兩端軸偏差計算圖主機和軸系聯(lián)接型式主機減速器軸與軸系連接圖主機和軸系聯(lián)接型式曲軸和推力軸對準后與軸系連接曲軸直接與軸系連接軸系兩端軸偏差計算圖曲軸直接與軸系連接較表中標準值縮小50%2023/6/9244確定軸系修理方案（repairplan）１.采取偏心鏜削尾軸管(sterntub)要求尾軸管鏜削后，其安裝襯套部位壁厚最薄處不得小于新制的最小值的80%（灰鑄鐵）。球墨鑄鐵尾軸管，其厚度應(yīng)為灰鑄鐵的0.7～0.8倍。鋼制尾軸管鏜削后，最小壁厚見表16-2（P145）。２.移動主機位置如兩端軸偏移量過大，采取偏心鏜削尾軸管不能借正過來，則應(yīng)移動主機位置。但要求主機機座下面墊片的厚度不能超過允許值（活動墊片20～70mm，固定墊片12～60mm）。2023/6/925３.既偏心鏜削尾軸管，又移動主機位置單獨地偏心鏜削尾軸管或單獨地移動主機位置都無法借正，此時就采用既偏心鏜削尾軸管，又移動主機位置。４.調(diào)整中間軸軸承的位置，使δ、φ值在允許范圍如果兩端軸同軸度誤差在允許范圍內(nèi)，而個別中間軸法蘭的δ、φ值超過規(guī)范即彎曲度誤差超差，則應(yīng)調(diào)整中間軸軸承的位置，使δ、φ值在允許范圍。

2023/6/926§16－3軸系理論中線的確定1基準點的確定（前后、左右、高度的尺寸）軸系理論中線的基準點有兩個點，一般是在軸系布置圖上給定的?！扒?、后位置，在某號肋位上或距某號肋位多少距離”、“高度位置，在距雙層底或基線的距離”、“左右位置，若單軸系，就在船舯線、雙軸系，會給出距船舯線兩邊的距離”。用直尺測量和吊鉛錘的方法找出，焊好基準架，并標出基準點或?qū)獍惺志€交點的位置。

a0b0－理論中心線；a0前基準靶架；b0尾基準靶架；c0,d0,e0,f0輔助靶2023/6/927如長江中下游的“東方紅11#”型客班輪（大班輪），圖紙告訴為：1.前、后位置：前基準點在73.5#肋位上；后基準點在3#肋位上。2.左、右位置：前基準點在73.5#肋位上距船舯線1853mm；后基準點在3肋位上距船舯線2500mm。3.高度位置：前基準點在73.5#肋位上距船雙層底947mm；后基準點在3肋位上距船基線1450mm。2軸系理論中線的確定方法１.拉線法：所謂拉線法就是以兩基準點為基準，拉一條鋼絲線，此鋼絲線即為軸系理論中線。1)拉鋼絲線通過前、后兩基準點，拉一條鋼絲線，兩基準點間鋼絲線不同位置處的下垂量y可用下式求出：

2023/6/928y=qx(l-x)／0.99×2T(m)式中：q—鋼絲單位長度的自重，Ｎ／m；x—所求下垂量處到基準點的距離，m；l—前、后兩基準點間的距離，m；T—掛重，N；0.99—修正系數(shù)。1，6－拉線架；2－尾基點；3－軸系理論中心線；4－鋼絲線；5－首基準2023/6/929２）進行下列項目的檢查（1）用鋼直尺檢查人字架轂孔、尾柱轂孔與理論中線的同軸度誤差（即檢查鏜孔后的最小壁厚）：（２）檢查主機底座面板、中間軸承底座面板左右位置和高度尺寸：

1－丁字尺；2－鋼絲；3－中分線測量底座面板邊緣間距示意圖2023/6/930（３）畫加工圓和檢驗圓：位置：人字架轂孔后端面上，尾柱轂孔后端面上，尾尖艙加強板前端面上、機艙后隔艙壁上等。

1－鏜桿；2－焊塊；3－鎖緊螺母；4－調(diào)節(jié)螺釘1－鋼絲線；2－十字線2023/6/931２.光儀法１）投射法1－物鏡組；2－物鏡；對光螺旋；3－調(diào)焦透鏡；4－目鏡對光螺旋；5－目鏡組；6－十字線分劃板像；7－十字線放大2023/6/932（１）基準光靶（lighttarget）的設(shè)置及儀器位置的調(diào)整；

1－望遠鏡；2－儀器架；3,5－光靶；4－主光軸2023/6/9331－微調(diào)螺釘；2－光靶體；3－靶芯架；4－靶芯；5－鎖緊螺母；6－螺釘2023/6/934（２）底座位置及柱轂厚度的檢查；ａ、底座面板左右方向的傾斜的檢查；ｂ、底座面板高低和左右位置的檢查；ｃ、柱轂厚度的檢查。（３）按軸系理論中線劃加工圓和檢驗圓線。２）望光法３）激光的應(yīng)用特點：（１）單色性好即波長范圍很窄，小于幾埃；（２）方向性好，發(fā)散角很小，投射距離遠；（３）激光束的亮度高，白天能夠使用

2023/6/935ａ、激光導(dǎo)向準直儀：激光準直儀原理示意圖1－電源；2－激光發(fā)生器；3－可調(diào)焦望遠鏡；4－波帶片；5－十字線像；6－接收光靶；7－直角棱鏡光電接收靶原理圖1－激光束；2－光電接收靶；3－運算電路2023/6/9361－目鏡；2－1:1轉(zhuǎn)像系統(tǒng)；3－分劃板（縫隙）；4－調(diào)焦透鏡；5－物鏡組；6－波帶片；7－氖激光管；8－直角棱鏡；9－光闌；10－十字成像截面ｂ、激光衍射準直儀：波帶片2023/6/937§16－4按軸系理論中線鏜孔(boring)1鏜孔技術(shù)要求１）尾柱軸轂孔的圓度、圓柱度(circularity,cylindricity)誤差不大于0.02mm；２）尾柱軸轂孔、人字架軸轂孔和尾隔艙壁孔應(yīng)同軸，同軸度誤差不大于0.10mm；舵系的上、中、下舵承孔應(yīng)同軸，同軸度誤差(errorofaxiality)不大于0.20mm；３）孔端面加工后應(yīng)與孔軸心線垂直，垂直度誤差(errorofperpendicularity)不大于0.15mm/m；４）加工表面粗糙度要求：配合面Ra(3.2－1.6)，非配合面Ra25。

2023/6/9382裝置

鏜排1－進給箱；2－傳動機構(gòu)；3－推力軸承；4－支承軸承；5－支架；6－平面刀架；7－尾柱軸轂；8－刀架；9－中間軸承；10－艉隔艙壁；11－電動機；12，13－皮帶輪2023/6/939平面刀架結(jié)構(gòu)示意圖1－刀架拖板；2－本體；3－刀架本體；4－絲桿；5－星輪2023/6/940鏜排進給箱結(jié)構(gòu)示意圖1,2,4,5,6,7－齒輪；3－齒輪軸；8－內(nèi)盤；9-滾針；10－外蓋；11,12－手柄2023/6/9413鏜桿定位

positioningofboringbar

１.以所劃的加工圓線或檢驗圓線為準測量到鏜桿外圓的距離

1－劃針盤；2－鏜桿；3－檢驗圓線2023/6/942２.用光儀定位：（空心鏜桿）4工藝措施：１.避免船體變形的影響：應(yīng)將鏜桿的支承連接在船體上，即被加工孔的附近焊架子。２.減少振動：由于電動機有振動，一般將電動機和減速箱放在與船體分開的架子上。３.提高系統(tǒng)剛度：１）提高傳動系統(tǒng)的接觸剛度：2023/6/943長鏜桿加裝輔助支承（A輔助支承）２）提高鏜桿剛度：增大鏜桿直徑、減輕鏜桿重量（中空型）、縮短鏜桿支承的距離（或加中間支承）。2023/6/944３）正確選擇鏜桿支承的結(jié)構(gòu)：選擇可調(diào)間隙的軸承。鏜排支承軸承1－鏜桿；2－推力軸承2023/6/9451－尾柱軸轂；2－鋼管；3－鑄鋼套管；4－艉管§16－5尾管、螺旋槳軸、尾管密封及螺旋槳的安裝

installationofsterntub,propellershaft,sealingofsterntub,propeller

1尾管的安裝

１.尾管的結(jié)構(gòu)

1）焊接結(jié)構(gòu)：（無獨立尾管結(jié)構(gòu)）

2023/6/946２）有獨立尾管結(jié)構(gòu)（老型式）：（１）從首向尾裝，用螺母固緊。（裝配式）（２）從尾向首裝。（裝配式）（３）從首向尾裝，用焊接固緊。２.安裝工藝尾管可用葫蘆拉送（小船）或用滑車（中型船），小車、軌道（大型船）送入。注意，送入一定長度后，尾管尾端將傾斜，當直徑配合面接觸時，要加壓力壓入。等螺紋部分伸出軸轂３～４牙后，立即上螺母。

2023/6/947安裝艉管示意圖用液壓千斤頂頂壓艉軸管1－軸轂；2－艉管；3－艉隔艙壁；4－加強墊板；5－墊塊；6－液壓千斤頂；7－槽鋼；8－肋骨2023/6/948３.水密試驗(watertighttest)尾管裝妥后，對尾尖艙灌水作水密試驗，以檢查尾管與尾軸轂孔前端面和尾隔艙加強板間有無泄漏。如漏，用水泥或環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑修補，直到合格為止。４.尾管軸承的壓入(forceinofsternbearing)對焊接式（無獨立尾管結(jié)構(gòu)）的壓入：“過盈量0.01～0.03mm,壓力20～80t”（在船臺上或車間里）。用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑將尾軸管粘結(jié)在尾柱和尾尖艙的前隔艙壁加強板（前軸承座板）上。注意：尾管軸承為鐵梨木時，則應(yīng)經(jīng)常澆水，防止干裂。2023/6/9492螺旋槳軸的安裝

(installationofpropellershaft)

螺旋槳軸的型式有前端為固定法蘭式(fixedflange)和可拆法蘭式(looseflange)兩種，對于前端為固定法蘭式螺旋槳軸，必須從船內(nèi)向船外進行安裝。對于前端為可拆法蘭式螺旋槳軸，都是從船外向船內(nèi)進行安裝。1－首端法蘭和圓角處的裂紋；2－軸肩首端處軸上裂紋；3－軸套上裂紋；4－軸套接縫處軸上裂紋；5－錐體大端、軸套尾端軸上裂紋；6－鍵槽上的裂紋2023/6/9501－導(dǎo)軌；2－滑車；3－滑輪組；4－松緊螺旋扣；5－固緊環(huán)；6－螺旋槳軸；7－鋼絲繩；8－短導(dǎo)軌2023/6/9513密封裝置的安裝(assembleofsealingarrangement)

1.密封裝置的型式：

密封裝置的型式有徑向密封裝置和端面密封裝置；

2.密封裝置的安裝：

先在車間安裝、試驗好后，再上船安裝。1－壓蓋；2－殼體；3－軟填料；4－進油嘴；5－進水孔；6－氣剎囊接頭2023/6/9521－壓緊環(huán)；2－鉻銅套筒；3－壓蓋；4－橡皮環(huán)；5－中間環(huán)；6－凸緣環(huán)12345671－凸緣；2,4－扎緊環(huán)；3－彈性環(huán)；5－定位環(huán)；6－耐磨靜環(huán)；7－耐磨動環(huán)2023/6/9534螺旋槳的安裝1.鍵連接和環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑粘結(jié)的螺旋槳（先對配合面進行刮配）：可用專用板手或液壓千斤頂及液壓螺母進行壓入安裝。1－螺母；2－螺旋槳軸；4－千斤頂；3－螺旋槳；5－液壓螺母；6－液壓油缸2023/6/9542.無鍵連接液壓套合的螺旋槳：1）推入量S和壓裝力PC的計算：（1）推入量S的計算：螺旋槳軸向推入量有最小推入量S1和最大推入量S2，最小推入量S1是指保證正常運轉(zhuǎn)時所需的推入量；最大推入量S2是指應(yīng)力達到螺旋槳材料屈服極限的70%時的推入量。無鍵連接液壓套合的螺旋槳安裝時，S應(yīng)滿足下式：S1≤S≤S2按規(guī)范S1和S2計算公式：S1=1/K[47750×104(Ne/Ane)(C1/E1+C2/E2)+(α2-α1)(35-t)d1+0.03]S2=1/K[0.7σSd1[(K22-1)/(3K24+1)1/2](C1/E1+C2/E2)-(α2-α1)d1t]2023/6/955式中：S1—最小推入量，mm；S2—最大推入量，mm；K—螺旋槳軸端錐度，K≤1/15；Ne—傳遞到螺旋槳軸的額定功率，kW；ne—傳遞Ne時的轉(zhuǎn)速，r/min；A—螺旋槳槳轂與螺旋槳軸的理論接觸面積，mm2；E1—螺旋槳材料彈性模數(shù)，鋼質(zhì)軸：20.6×104，MPa；E2—螺旋槳材料彈性模數(shù)，銅質(zhì)螺旋槳：11.77×104；MPa；t—螺旋槳套合時的溫度，℃；α1—螺旋槳材料的線膨脹系數(shù)，鋼質(zhì)：α1=11×10-6，1/℃；α2—螺旋槳材料的線膨脹系數(shù)，銅質(zhì)：α2=18×10-6，1/℃；σS—螺旋槳材料的標定屈服極限，MPa

2023/6/956C1=(1+K12)/(1－K12)－μ1；

C2=(K22+1)/(K22－1)＋μ2；

K1=d0/d1；K2=d2/d1

其中：d0—軸中孔直徑，mm；d1—套合接觸長度范圍內(nèi)軸的平均直徑，mm；d2—螺旋槳槳轂的平均外徑，mm；μ1—螺旋槳軸材料的泊松比，鋼質(zhì)：μ1=0.30；μ2—螺旋槳材料的泊松比，銅質(zhì)：μ2=0.34；

2023/6/9572）軸向壓裝力的計算：軸向壓裝力包括兩個方面：一是根據(jù)鎖緊力所需要軸向壓裝力，二是克服螺旋槳槳轂脫落所需要軸向壓裝力。濕式安裝時軸向壓裝力的計算如下：（1）接觸面單位壓力的計算：pc=θS×d0/2/1/E2[(K22+1)/(K22－1)+1/μ]=[1E2(1+K12)/(1－K12)－1/μ](MPa)2023/6/958（2）軸向壓裝力的計算：

pt=pcAα(μ

+θ)+pe

Aw(θ+μ′)(N)式中：θ—1/2錐角；

Aα—螺旋槳槳轂與螺旋槳軸的接觸面積，mm2；

Aw—承壓擴張油壓面積，mm2；

pe—擴張油壓，MPa；

μ—干態(tài)摩擦系數(shù)；

μ′—濕態(tài)摩擦系數(shù)。當pc=pe時，螺旋槳槳轂內(nèi)表面的壓力處于平衡狀態(tài)，為使槳轂?zāi)軌驖q開，取pe=1.2pc故：pt=pc(μ′+θ)+(Aα+1.2Aw)(N)2023/6/959

２）螺旋槳的套合安裝（1）先在車間套合試裝，記錄數(shù)據(jù)。（2）再上船實際套合安裝完成。

1－螺旋槳軸；2－螺旋槳；3－油缸；4－液壓螺母；5－油泵2023/6/960§16－6中間軸的安裝(assembleofintermediateshaft)※概述:中間軸的安裝是指中間軸的對中與固定。首先將中間軸及其軸承位置校正，即對中或找正。然后配制軸承座墊片，鉆、鉸螺栓孔，并用緊固螺栓和定位螺栓將中間軸軸承的位置固定下來即緊固。中間軸的安裝有兩種情況，一是根據(jù)安裝好的尾軸進行安裝。這時主機的安裝在中間軸安裝之后，而根據(jù)第一根中間軸的首端法蘭進行安裝。二是尾軸和主機都己安裝完畢，中間軸根據(jù)尾軸和主機的實際位置進行安裝。這時要留一根中間軸的長度尺寸不加工完畢，根據(jù)留下的實際位置進行最后加工到位。

2023/6/961中間軸的對中有很多方法，根據(jù)校中方法的發(fā)展情況是從直線校中→負荷校中→合理校中。軸系校中方法分類：直線校中：1、按規(guī)范的δ、φ校中；2、光儀法校中。

負荷校中：1、按計算的δ、φ校中；2、彈簧測力計校中。

合理校中：1、按合理的δ、φ校中；2、按軸承的合理位置校中。2023/6/9621平軸法（按連接法蘭上的δ、φ校中，即直線校中法）這種方法是根據(jù)兩連接法蘭上所測得的δ、φ值，調(diào)整一根中間軸的位置，使兩連接法蘭上的δ、φ值在規(guī)定范圍內(nèi)。*安裝標準（規(guī)定范圍）的決定：

1.按規(guī)范規(guī)定：（表16-3、Ｐ146）

δ＝0.10mm、φ＝0.15mm/m；前蘇聯(lián)規(guī)范：δ＝0.05mm、φ＝0.05mm/m；西方國家規(guī)范：δ＝0.30mm、φ＝0.30mm/m。

2023/6/963按規(guī)范規(guī)定δ、φ校中的特點:1）簡單易行（用直尺、塞尺方能進行，不需要專用設(shè)備）；2）不合理、不科學(xué)；3）操作困難（不易達到要求）。２.按經(jīng)驗確定安裝標準１）根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)的不同，各對中間軸連接法蘭以及中間軸與尾軸的連接法蘭：δ＝0.15～0.30mm、φ＝0.15～0.30mm/m；軸系長徑比（l/d）大的可取大值,小的取小值。２）對中間軸與推力軸或曲軸的連接法蘭：δ＝0.10mm、φ＝0.15mm/m；從數(shù)值上看,經(jīng)驗標準比規(guī)范標準放大了，但經(jīng)驗標準的要求仍就是較高的。

2023/6/9642平軸計算法（用計算法確定軸系安裝標準，負荷法）此法是根據(jù)軸系的彎曲變形產(chǎn)生附加彎矩，而使軸承產(chǎn)生附加負荷，限制軸承的附加負荷在允許范圍內(nèi)。根據(jù)軸承的允許負荷，換算成軸允許的撓曲度，把撓曲換算成法蘭上允許的偏移值δ和曲折值φ，再作為安裝標準。１.長軸系：１）長軸系安裝標準的計算公式：

∣φ∣+2000/(3L)∣δ∣≤2/3K┄┄(1)(每根中間軸有兩個軸承)│φ∣+2000/(3L)∣δ∣≤1/3K┄

(2)(每根中間軸有一個軸承)式中：φ－軸系兩相鄰法蘭的曲折值,mm/m；

δ－軸系兩相鄰法蘭的偏移值,mm；Ｌ＝Ｌmin/3—軸系中跨度最小的四個相鄰軸承之間的平均跨距，cm；

K=3.74×10-5L3/(105(D2+d2))—軸系撓性系數(shù)；

D、d—中間軸外徑與內(nèi)徑,cm。

2023/6/965Ｌ＝Ｌmin/3—軸系中跨度最小的四個相鄰軸承之間的平均跨距，cm。2023/6/966２）公式的使用：根據(jù)以上兩式可知，δ、φ為直線關(guān)系，在直角坐標上可用一斜線來表示?？勺鲌D表示。把ｄ和Ｌ值代入公式計算：當δ＝０時，求出最大的φmax

當φ＝０時，求出最大的δmax

連AB,則得三角形△ABO所包括的面積就是偏移和曲折的允許范圍,即安裝標準。若某對中間軸法蘭的偏移為δ1和曲折為φ1,則其交點C1在△ABO內(nèi)為允許,若C1點在△ABO外為不允許。特點：(1)是按負荷校中，且考慮了軸系參數(shù)，∴較科學(xué)較合理；

(2)計算的δ、φ比規(guī)范規(guī)定的δ、φ寬，施工方便；

(3)計算誤差大，∵簡化了，沒有用連續(xù)梁，而中間軸承和臨時支承不一定在此。

2023/6/967２.短軸系：（自巳看）3彈簧測力計測力法（負荷法）校中所謂負荷校中就是用專門的工具——彈簧測力計安裝在軸承上直接測量其實際負荷，并根據(jù)各軸承上的實際負荷調(diào)整軸承的位置，以校正軸系的彎曲度誤差，使各軸承上的附加負荷不超過允許范圍。１.彈簧測力計的構(gòu)造：２.校中過程：１）根據(jù)安裝好的尾軸和主機用直尺和塞尺將軸系各對法蘭上的δ、φ初略地對中，然后用連接螺栓將軸系及主機的全部法蘭連接起來；２）在中間軸承對角上的兩個螺栓孔中裝兩只彈簧測力計，另外兩個螺栓孔中裝兩支頂壓螺栓；

2023/6/968３）測力前由頂壓螺栓支承中間軸承，測力時松開頂壓螺栓，測力計支撐中間軸承。測力時，軸頸在軸承中不允許活動，故應(yīng)在各軸承中墊一塊紙片，壓緊軸承蓋；用頂壓螺栓順序地移動軸承的位置以調(diào)節(jié)每個軸承在垂直和水平方向上的負荷，使各軸承上的兩只測力計承受規(guī)定的負荷，同時每個軸承上左右兩只測力計承受的負荷應(yīng)相等，或誤差在允許范圍內(nèi)。這時尾軸前端的抬高量和曲軸最后一拐的臂距差都應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。

1－紙板；2－測力計；3－頂壓螺栓2023/6/969３.測力計算及標準：１）中間軸承負荷計算及標準：（１）計算：根據(jù)測力計承受的負荷可算出在垂直平面與水平平面承受的實際負荷，如圖16-49（P169）所示：垂直平面的實際負荷：Ｇ＝Ｇ左+Ｇ右－q式中：Ｇ左、Ｇ右——軸承上左、右測力計承受的負荷，N；

q——中間軸軸承的重力,N。水平平面的實際負荷：G′=∣Ｇ左-Ｇ右∣C∕2h[∵G′h=(Ｇ左-Ｇ右)C/2]式中：C——左、右測力計的距離(在垂直于軸線平面內(nèi)測量)，cm；

h——軸頸中心至軸承座支座上平面的距離，cm。qG左G右GChG′`2023/6/970(2)標準：(中間軸承上的允許負荷)ⅰ)在水上測力時：在垂直平面內(nèi)0.5P≤G≤1.5P

在水平平面內(nèi)∣G′∣≤0.5P式中：P=Q/n——中間軸承的平均設(shè)計負荷，N；

Q——L設(shè)計長度軸系的重力,N；

n——中間軸承數(shù)。ⅱ)在船臺上和塢內(nèi)測力時：在垂直平面內(nèi)0.75P≤G≤1.25P

在水平平面內(nèi)∣G′∣≤0.25P

2023/6/9712)尾軸前軸承和推力軸軸承負荷的計算及標準：軸系彎曲除了中間軸承上造成附加負荷外，還在尾軸前軸承和推力軸軸承（或曲軸后軸承）上造成附加負荷R1、R１′，R２、R２′如圖16-50所示（R1、R２為垂直平面內(nèi)的附加負荷，R１′、R２′為水平平面內(nèi)的附加負荷）。附加負荷R1、R１′，R２、R２′的大小與中間軸承上的實際負荷有關(guān)，要把它們直接測量出來比較麻煩，可用下列公式計算出。

2023/6/972（１）計算（尾軸前軸承和推力軸軸承或曲軸后軸承上的附加負荷）：ⅰ)垂直平面內(nèi)的附加負荷：

R1=1.15(Q-ΣG)-2.25Σm/LN；

R2=1.15(Q-ΣG)+2.25Σm/LN。

ⅱ)水平平面內(nèi)的附加負荷：

R1′=-1.15ΣG′-2.25Σm′/LN；

R2′=-1.15ΣG′+2.25Σm′/LN。式中：Q——在L設(shè)計長度軸系的重力，N；ΣG、ΣG′—垂直平面內(nèi)和水平平面內(nèi)各中間軸承的實際負荷的總和，N；

Σm、Σm′—垂直平面內(nèi)和水平平面內(nèi)各中間軸承的實際負荷對L設(shè)計長度軸系的重心的力矩總和,N·cm；其中：Σm=m1+m2+…+mn=G1a1+G2a2+…+GnanΣm′=m1′+m2′+…+mn′=G1‘a(chǎn)1+G2‘a(chǎn)2+…+Gn‘a(chǎn)nL、a1、a2…、an——(見圖16-50P169)，cm。2023/6/973（２）標準：ⅰ)在水上測力時：尾軸前軸承上的附加負荷允許標準為：∣R1∣≤P尾；∣R1′∣≤P尾式中：P尾—尾軸前軸承上的設(shè)計負荷，N；推力軸軸承或曲軸后軸承上的附加負荷允許標準為：∣R2∣≤P推/2；∣R2′∣≤P推/2式中：P推—推力軸軸承上的設(shè)計負荷，N；ⅱ)在船臺上和塢內(nèi)測力時上述標準數(shù)值減半：∣R1∣≤P尾/2、∣R1′∣≤P尾/2；∣R2∣≤P推/4、∣R2′∣≤P推/4。假如計算出的R1

、R1′、R2

、R2′超過上述標準，須重新測力，調(diào)整各軸承的實際負荷，使附加負荷減少。

2023/6/974

４.彈簧測力計測力校中的特點：

1)

測量和限制軸承的實際負荷，可提高軸承的壽命；2)

復(fù)雜、工程量大，每一種船型需要一套設(shè)備；3)

不能直接則量尾軸承的負荷。（俄羅斯修船要用此法）4光儀法校中用光儀法校中軸系是用投射儀確定樣軸或中空的中間軸的位置，而軸承此時已連在軸上。所以將中間軸兩端的中心調(diào)整到與光儀投射出的十字線中心重合之后，用頂壓螺栓將軸承位置確定下來，對中即告完成。此法校中時，主機已安裝完畢。2023/6/975１.具體對中步驟：１）用夾具將光儀安裝在主機輸出端法蘭上，調(diào)整儀器位置使光儀投射出的主光柱十字線交點與曲軸旋轉(zhuǎn)軸心線同軸。２）先在安裝中間軸承的底座７上裝一個校中夾具—可調(diào)節(jié)支架２。在夾具的二個支架２的圓孔中安裝對光靶３，光靶十字線中心應(yīng)調(diào)節(jié)到與支架圓孔同軸。３）按投射儀的十字線中心將支架初步校中，即使兩支架上光靶十字線中心與光儀所投射出的十字線中心基本重合。2023/6/976４）取下光靶,裝上一根樣軸4。此樣軸的中孔兩端各裝一個對光靶３，且事先調(diào)節(jié)光靶十字線中心與樣軸外圓同軸。樣軸的外徑等于軸頸直徑。５）將軸承５緊固在樣軸４上（軸承上部油隙可用紙墊墊死）。按投射儀十字線中心校樣軸位置，使樣軸兩端的兩個光靶的十字線中心與投射儀十字線中心重合。這樣軸承就處在軸系中心線上了。６）如此由尾至首或由首至尾，順序地校中好全部軸承后，就可把它們最后緊固在底座上。緊固后須再用同樣的方法復(fù)校一次。2023/6/977２.特點：成直線鋪設(shè)，須有一套專用工具和設(shè)備。前面講的軸系校中方法,一類是力求將軸系按直線敷設(shè),為此對軸系各對連接法蘭上的δ、φ值作嚴格的規(guī)定。這種方法校中的軸系，其各軸承上的負荷分布很不合理。另一種校中方法—

負荷法（測力計法和平軸計算法），只要求將各軸承上的實際負荷限制在允許范圍內(nèi)，而不能實現(xiàn)各軸承上的負荷合理的分布，也不能改善軸系中某些軸承（如尾軸承）的工作狀況。

2023/6/978１.問題的提出隨著船舶的大型化及高速化，螺旋槳的尺寸和重量都增加（世界上最大的螺旋槳直徑為11m，重量為130多t）,軸系的軸頸尺寸和轉(zhuǎn)速的增大，致使軸承載荷及軸內(nèi)受力情況更為復(fù)雜。例如一條４萬ｔ級油輪，其軸系按直線校中時，各軸承上負荷分布狀況如下：在20t重的螺旋槳作用下,各軸承負荷的分布極為不良,在尾管后軸承的局部區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生很大的集中負荷,造成此軸承“單邊承載”；而尾管前軸承則不承受向下負荷，出現(xiàn)上瓦受力的反向負荷；在減速齒輪的前后兩個軸承上出現(xiàn)很大的負荷差（首、尾負荷之比為4.43倍）等等。2023/6/979在這種情況下,尾管后軸承就會迅地發(fā)生不均勻磨損,使軸承間隙△在最初幾個月就達到很大值。甚至造成燒瓦事故，致使船舶不得不進塢修理。同時減速齒輪由于兩支承負荷不均，會產(chǎn)生不正常的嚙合而影響減速箱正常工作，發(fā)出很大的噪聲。為保障大型船舶軸承正常運轉(zhuǎn)，除改進軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計外，應(yīng)從改革常用的校中方法著手。軸系合理校中就是為改進軸系安裝質(zhì)量以及設(shè)計質(zhì)量而出現(xiàn)的一種新的校中方法。軸系合理校中是最近二、三十年發(fā)展起來工藝。2023/6/980２.合理校中１）定義：所謂軸系合理校中，其實質(zhì)就是在遵守規(guī)定的負荷、應(yīng)力及轉(zhuǎn)角等限制條件下，通過合理校中計算以確定各軸承的合理位置，將軸系安裝成規(guī)定的曲線狀態(tài)，以達到各軸承上的負荷成合理狀況分布。２）與負荷校中的區(qū)別合理校中與常用的負荷校中是有本質(zhì)區(qū)別的。前者在軸系技術(shù)設(shè)計階段即已介入，是軸系設(shè)計工作的一環(huán)，實現(xiàn)了軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝設(shè)計的一體化，從而提高了軸系設(shè)計的質(zhì)量，也提高了軸系的安裝質(zhì)量，使各軸承上的實際負荷按合理計算的理想狀況分布。2023/6/981特別是能較好地解決尾軸承負荷分布極不均勻和減速齒輪兩支承軸承負荷不等的不良狀況；而負荷校中只能在軸系安裝施工中對中間軸承上的實際負荷進行實測和調(diào)整，使其不超過規(guī)定的允許范圍，至于尾管軸承及減速箱兩支承軸承負荷，因不能用測力計實測而只能按中間軸承上的負荷進行近似計算。故可以說負荷校中只能限制軸承上的負荷不超過允許范圍，而不能使負荷合理分布，尤其是不能使尾管軸承及減速箱兩支承軸承上的負荷按合理狀況分布。

2023/6/982３.軸系合理校中計算軸系合理校中計算的內(nèi)容及計算過程概括如下：１）建立軸系計算模型：２）軸系按直線校中時軸承的負荷R0及相應(yīng)軸頸的彎矩M0的計算：３）確定軸系軸承變位（位移）時，其負荷與位移及彎矩與位移的關(guān)系：

（1）軸頸上彎矩與軸承高度的關(guān)系可列成一組線性方程組：M1=B11X1+B12X2+……+B1nXn+M01┐M2=B21X1+B22X2+……+B2nXn+M02│………}（1）Mn=Bn1+Bn2X2+……+BnnXn+M0n┘2023/6/983（2）軸承負荷與軸承高度的關(guān)系也可列成一組線性方程組：R1=A11X1+A12X2+……+A1nXn+R01┐R2=A21X1+A22X2+……+A1nXn+R02│……}（2）Rn=An1X1+An1X2+……+AnnXn+R0n┘４）計算軸承變位（位移）時，各軸承的負荷影響數(shù)Ａij及相應(yīng)軸頸的彎矩影響數(shù)Mij：５）計算軸系全部軸承的合理位移及合理負荷

2023/6/984６.用液壓千斤頂檢測軸承負荷

1－千斤頂；2－軸；3－千分表；4－軸承１）將軸系全部裝好；２）安放液壓千斤頂和千分表于適當位置；３）測量：（１）作上升δ－p曲線，將軸頂起，但最大的上升高度δ應(yīng)小于軸與軸承之間的間隙△，即δmax<△（δ為軸上升高度）。（２）作下降δ－