船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件

第三章船舶推進(jìn)裝置任務(wù):將推進(jìn)動(dòng)力裝置的動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)橥七M(jìn)力,并把推進(jìn)力傳給船體,推動(dòng)船舶前進(jìn)組成:螺旋槳、軸系和傳動(dòng)裝置作用：

螺旋槳將轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換為推進(jìn)力傳動(dòng)裝置傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力軸系傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)力；將螺旋槳的推力傳遞給船體第三章船舶推進(jìn)裝置任務(wù):將推進(jìn)動(dòng)力裝置的動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)橥七M(jìn)力1第一節(jié)船舶推進(jìn)裝置的傳動(dòng)方式一、直接傳動(dòng)主機(jī)的動(dòng)力直接經(jīng)軸系傳給螺旋槳，螺旋槳與主機(jī)保持相同的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、傳動(dòng)效率高、工作壽命長、維護(hù)管理方便缺點(diǎn)：只適用于低速主機(jī)，高速時(shí)螺旋槳效率低，使用定矩槳（FPP）的主機(jī)必須可換向第一節(jié)船舶推進(jìn)裝置的傳動(dòng)方式一、直接傳動(dòng)2二、間接傳動(dòng)主機(jī)與軸系間設(shè)減速器和離合器等中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)優(yōu)點(diǎn)：主機(jī)可以不受螺旋槳要求的低速限制；主機(jī)可不用換向；有利于多機(jī)并車運(yùn)行及設(shè)置軸帶發(fā)電機(jī)；軸系布置靈活。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)效率低二、間接傳動(dòng)主機(jī)與軸系間設(shè)減速器和離合器等中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)3三、Z型傳動(dòng)（直角傳動(dòng)）特點(diǎn)：螺旋槳軸可饒垂直軸做360回轉(zhuǎn)，推力方向在360范圍內(nèi)任意改變。優(yōu)點(diǎn)：（1）省舵、尾軸管，船尾形狀簡單，阻力??；（2）操縱性能好，船可以原地回轉(zhuǎn)（3）與中高速機(jī)連用，且不設(shè)單獨(dú)的減速裝置；（4）主機(jī)不用換向，壽命延長;缺點(diǎn)：傳遞功率小，只使用小船上或做大船的側(cè)推三、Z型傳動(dòng)（直角傳動(dòng)）特點(diǎn)：缺點(diǎn)：傳遞功率小，只使用小船上4第二節(jié)軸系組成

包括推力軸、中間軸、尾軸及相應(yīng)的軸承第二節(jié)軸系組成

包括推力軸、中間軸、尾軸及5一、推力軸和推力軸承作用：（1）將主機(jī)的扭矩傳給中間軸（2）把中間軸上螺旋槳的推力傳給船體（3）對軸系軸向定位推力傳遞過程：螺旋槳→推力環(huán)→油膜→推力塊→推力軸承座→船體二、中間軸及軸承作用：連接推力軸和尾軸，傳遞扭矩及推力，承受中間軸重量，軸線定位一、推力軸和推力軸承6船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件7三、螺旋槳軸和尾軸管三、螺旋槳軸和尾軸管8四、螺旋槳及螺旋漿特性螺旋槳（3-5片葉），可看作是一個(gè)具有多頭螺紋的一段短而粗的螺桿，漿葉既是螺紋。漿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，水若不動(dòng)則前進(jìn)一個(gè)螺距的距離，船也前進(jìn)同樣的距離1、螺距和螺距角漿葉扭曲的原因：為得到不同半徑處的葉素具有大致相同的螺距，隨R的增加，螺距角θ應(yīng)逐漸減少事實(shí)上，葉梢處螺距稍大于葉根處螺距四、螺旋槳及螺旋漿特性9螺距-H螺距角θ葉素空間軌跡葉素圓周軌跡展開線L半徑R處葉素L=2πRH=Ltgθ=2πRtgθ螺距-H螺距角θ葉素空間軌跡葉素圓周軌跡展開線L半徑R處葉素102、螺旋槳的進(jìn)程比進(jìn)程hp:螺旋槳轉(zhuǎn)一周，軸向?qū)嶋H前進(jìn)距離，hp小于H，因水被推動(dòng)后移滑失h：螺距與進(jìn)程的差值h=H-hp進(jìn)程比λp:進(jìn)程與螺旋槳直徑的比值

λp=hp/D=Vp/nD(Vp=hp·n)3、螺旋槳工作特性漿的推力T=K1ρn2D4漿的扭力矩M=K2

ρn2D52、螺旋槳的進(jìn)程比11

設(shè)：C1=K1

ρD4C2=K2

ρD5則：T=C1n2M=C2n2螺旋槳功率P=ω

·M=2πn·M

=2πn·C2n2=2πC2·n3設(shè)：C=2πC2則：P=C·n3結(jié)論：功率與轉(zhuǎn)速立方關(guān)系，推力、扭矩與轉(zhuǎn)速平方關(guān)系。設(shè)：C1=K1ρD412總結(jié)：阻力增加，進(jìn)程hp減少，λp減少，K1、K2、K3、C1、C2、C增加，特性曲線變陡，反之變平坦。變矩漿的螺距角越大，即螺距越大，特性曲線越陡。PMTTMPn0λpηK1K2總結(jié)：阻力增加，進(jìn)程hp減少，λp減少，K1、K2、K3、13第三節(jié)各種航行條件下主機(jī)的工況一、船、機(jī)、漿的配合前言：船機(jī)漿之間保持力、力矩和功率的平衡，螺旋槳的推力克服船舶阻力，主機(jī)提供螺旋槳推力所須扭矩和功率。1、船舶阻力包括：水力阻力（摩擦阻力、形狀阻力、興波阻力）、風(fēng)力阻力、慣性阻力第三節(jié)各種航行條件下主機(jī)的工況一、船、機(jī)、漿的配合142、與螺旋槳配合工作時(shí)的主機(jī)工作點(diǎn)以主機(jī)發(fā)出功率等于螺旋槳吸收功率為原則，二者的配合工作點(diǎn)既是，柴油機(jī)速度特性曲線與螺旋槳特性曲線的交點(diǎn)cabn（%）nHNH02、與螺旋槳配合工作時(shí)的主機(jī)工作點(diǎn)cabn（%）nHNH015二、航行條件變化時(shí)主機(jī)的工況1、航行阻力變化時(shí)主機(jī)的工況二、航行條件變化時(shí)主機(jī)的工況16806040208060402020406080正轉(zhuǎn)矩M/Me負(fù)轉(zhuǎn)矩020406080ab’bcc’e’edd’ADBC％％n/ne倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)％％2、主機(jī)換向和船舶倒航時(shí)主機(jī)的工況8060402017第四章船用泵和油馬達(dá)第一節(jié)船用泵概述一、泵的功用和分類功用：輸送流體,提高液體機(jī)械能按用途分類：1、船舶通用泵：為營運(yùn)和船上人員生活服務(wù)有：壓載泵、艙底水泵、消防泵、衛(wèi)生水泵、淡水泵2、船舶動(dòng)力裝置用泵：為動(dòng)力裝置服務(wù)有：燃油駁運(yùn)泵、燃油輸送泵、主機(jī)冷卻泵、主海水泵、滑油泵、滑油駁運(yùn)泵、發(fā)電柴油機(jī)冷卻泵第四章船用泵和油馬達(dá)第一節(jié)船用泵概述183、船舶輔助機(jī)械用泵為輔助機(jī)械服務(wù)，包括輔鍋爐用泵，空壓機(jī)用泵，制冷裝置用泵，海水淡化裝置用泵，甲板機(jī)械用泵，防污染裝置用泵。4、船舶專用泵特殊船舶用泵，包括貨油船、挖泥船泥漿泵、消防船消防船等3、船舶輔助機(jī)械用泵19按工作原理分類：1、容積式泵通過運(yùn)動(dòng)部件的位移使泵工作空間容積發(fā)生變化來吸排液體，把機(jī)械能傳給液體達(dá)到輸送液體的目的。包括往復(fù)泵、齒輪泵,螺桿泵,葉片泵和水環(huán)泵2、葉輪式泵包括離心泵,軸流泵,混流泵和旋渦泵.3、噴射泵，包括水射水泵、水射真空泵、蒸汽（空氣）噴射泵4、電磁泵，用電磁力輸送液態(tài)金屬，如原子鍋爐循環(huán)泵按工作原理分類：1、容積式泵20二.泵的性能參數(shù)

1.流量：單位時(shí)間內(nèi)輸送流體的量

有：體積流量Q,質(zhì)量流量G G=Qkg/s2.揚(yáng)程H（壓頭或水頭）

單位重量液體通過泵后所增加的機(jī)械能。其包括位能（Z）、動(dòng)能（V2/2g）、壓力能(p/

ρg)

工作揚(yáng)程表達(dá)式:二.泵的性能參數(shù)

1.流量：單位時(shí)間內(nèi)輸送流體的量21(Pdr-psr)/ρg—吸排液面間的壓力頭（吸排液面間的壓差）Z—排吸液面間的高度差Σh—吸排管中的管路阻力（水力損失）(Pdr-psr)/ρg—吸排液面間的壓力頭（吸排液面22船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件23

3.轉(zhuǎn)速

指每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù).nr/min4.功率和效率1）輸出功率：即有效功率Pe，單位時(shí)間內(nèi)泵實(shí)際傳給液體的能量。.Pe=gQH=(pd-ps)Q2）輸入功率：即軸功率P，泵軸接收的功率3）效率：輸出功率和輸入功率之比

=Pe/P5.允許吸上真空度

指泵工作時(shí),所允許的最大吸入真空度Hs.否則可能產(chǎn)生汽化. 影響因素:大氣壓力降低,液體溫度升高(pv增加)或流量增加,都會(huì)使Hs減小.因此,必須有廠方試驗(yàn)標(biāo)定值。 允許吸上真空高度用[Hs]表示:[Hs]=Hs/g

3.轉(zhuǎn)速4.功率和效率24第二節(jié)容積式泵一、往復(fù)泵1.往復(fù)泵的原理第二節(jié)容積式泵一、往復(fù)泵25船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件262、往復(fù)泵的流量和效率往復(fù)泵的容積效率：v=Q/Qt

往復(fù)泵的實(shí)際流量:Q=Qt

v2、往復(fù)泵的流量和效率273、往復(fù)泵的特點(diǎn):1）具有較強(qiáng)的自吸能力.2）理論流量與壓頭無關(guān),只取決轉(zhuǎn)速,泵缸幾何尺寸和作用次數(shù)3）能產(chǎn)生很高的壓頭。壓頭與尺寸，作用次數(shù),轉(zhuǎn)速無關(guān),僅取決于外界負(fù)荷；額定排出壓力取決于泵的功率,強(qiáng)度和密封性能等.4）流量不均勻,采用空氣室、多作用5）轉(zhuǎn)速不能太高（200-300轉(zhuǎn)）6）結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損件多.7）泵閥易被固體雜質(zhì)摩擦和墊起3、往復(fù)泵的特點(diǎn):28二、柱塞泵1、徑向柱塞泵工作原理1)流量2）流量大小及方向的調(diào)節(jié)3）瞬間流量不均勻，柱塞多奇數(shù)時(shí)較均勻二、柱塞泵1、徑向柱塞泵工作原理292、軸向柱塞泵工作原理1）流量大小及方向的調(diào)節(jié)2）軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、變量機(jī)構(gòu)布置方便、壽命長、應(yīng)用廣泛。2、軸向柱塞泵工作原理30船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件31三、齒輪泵工作部件是相互嚙合的齒輪1、外齒輪泵的工作原理三、齒輪泵工作部件是相互嚙合的齒輪32船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件332、內(nèi)齒輪泵的工作原理2、內(nèi)齒輪泵的工作原理34船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件35齒輪泵的特點(diǎn)

1、吸排方向取決于泵軸的回轉(zhuǎn)方向2、有自吸能力，但因間隙較多，不如往復(fù)泵3、理論流量與壓力無關(guān)，由工作部件尺寸和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定4、額定壓力與轉(zhuǎn)速、尺寸無關(guān)，取決于軸承強(qiáng)度、電機(jī)容量、密封性能。 普通齒輪泵壓力不能過高，否則影響容積效率。高壓齒輪泵，則應(yīng)采?。?1).采用液壓裝置自動(dòng)補(bǔ)償裝置。(2).采取平衡或減小徑向力的措施，采用承載能力高的軸承，改善軸承冷卻條件等。5、流量連續(xù)，但有脈動(dòng)。流量脈動(dòng)率：11%~27%。6、結(jié)構(gòu)簡單，易損件少，耐沖擊，工作可靠價(jià)格低廉，直接驅(qū)動(dòng)高速回轉(zhuǎn)。7、因磨擦面較多，故適用于排送具有潤滑性的油類。 在船上，齒輪泵一般被用作排出壓力不高、流量不大，以及對流量和排出壓力的均勻性要求不很嚴(yán)的油泵，常作滑油泵、駁油泵以及液壓傳動(dòng)中的供油泵等。在船上高壓齒輪泵用作液壓泵。齒輪泵的特點(diǎn)

1、吸排方向取決于泵軸的回轉(zhuǎn)方向36四、葉片泵雙作用葉片泵屬于卸荷式葉片泵，因作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力完全平衡四、葉片泵雙作用葉片泵屬于卸荷式葉片泵，因作用在轉(zhuǎn)子上的液壓37船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件38屬非卸荷式葉片泵，轉(zhuǎn)子和軸承承受不平衡的徑向液壓力屬非卸荷式葉片泵，轉(zhuǎn)子和軸承承受不平衡的徑向液壓力39第三節(jié)葉輪式泵

一、離心泵1、離心泵工作原理第三節(jié)葉輪式泵

一、離心泵40船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件412、離心泵特性曲線（定速特性曲線）(1).Q－H曲線：是選擇和使用離心泵的主要依據(jù)。流量可用節(jié)流法調(diào)節(jié)。(2).Q－P曲線：是合理選擇原動(dòng)機(jī)功率和泵起動(dòng)方式的依據(jù)。(3).Q－曲線：是判斷離心泵工作經(jīng)濟(jì)性的依據(jù)。2、離心泵特性曲線（定速特性曲線）42離心泵的特點(diǎn)1.流量均勻，范圍大，易調(diào)節(jié)。2.轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕尺寸小，可靠，易管理、維修。3.對雜質(zhì)不敏感，易損件少，能輸送多種液體。4.沒有自吸能力?？梢苑忾]起動(dòng)。5.流量隨揚(yáng)程而變。6.揚(yáng)程取決于葉輪外徑和轉(zhuǎn)速。不適合高揚(yáng)程、小流量。離心泵的特點(diǎn)43二、旋渦泵閉式旋渦泵配閉式葉輪，開式流道二、旋渦泵閉式旋渦泵配閉式葉輪，開式流道44開式旋渦泵配開式葉輪，閉式流道。開式旋渦泵配開式葉輪，閉式流道。45旋渦泵的特點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)簡單,重量輕體積小,制造維護(hù)方便2)小流量高揚(yáng)程(Q:0.1~11l/s,H:5~20m)是離心泵的2~4倍。3）陡降的揚(yáng)程和下降的功率特性曲線，不易節(jié)流，可采用變速和回流調(diào)節(jié)4）有自吸能力5）抗汽蝕性能較差6）效率低7）不易輸送含固體顆粒和粘度高的液體應(yīng)用：小流量、高揚(yáng)程功率小、自吸的場合如，離心旋渦泵。旋渦泵的特點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)簡單,重量輕體積小,制造維護(hù)方便46第四節(jié)油馬達(dá)油馬達(dá):將油液的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸出的動(dòng)力裝置。油泵：將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橛鸵旱膲毫δ?。原理上講，容積式油泵都可以改為小扭矩高轉(zhuǎn)速的油馬達(dá)。一、油馬達(dá)的工作性能1、轉(zhuǎn)速：nt=60Q/qr/minn=60Qv/qr/min2扭矩：Mt=pq/2M=pqm/23、輸出功率P=Mωt=pQ

第四節(jié)油馬達(dá)油馬達(dá):將油液的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸出的動(dòng)力裝47二、油馬達(dá)的工作原理1、柱塞式油馬達(dá)（高速小扭矩油馬達(dá)）1）徑向柱塞式油馬達(dá)二、油馬達(dá)的工作原理1、柱塞式油馬達(dá)（高速小扭矩油馬達(dá)）482）軸向柱塞式油馬達(dá)2）軸向柱塞式油馬達(dá)492、活塞連桿式油馬達(dá)2、活塞連桿式油馬達(dá)50船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件51性能特點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，耐沖擊、對材料無特殊要求2、球鉸和缸體流道工藝性差3、徑向力不平衡，機(jī)械效率及容積效率較低，起動(dòng)扭矩只達(dá)理論扭矩80％～85％4、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速脈動(dòng)率大，潤滑油膜易受破壞，低速時(shí)會(huì)產(chǎn)生“爬行現(xiàn)象”（忽慢忽快）5、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速一般在5～10r/min性能特點(diǎn)：523、靜力平衡式油馬達(dá)3、靜力平衡式油馬達(dá)53船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件54性能特點(diǎn)：1、柱塞和五星輪基本不傳遞油壓力，只是起保證進(jìn)排油空間密封作用2、如壓力環(huán)和五星輪的尺寸選擇得當(dāng)，柱塞、壓力環(huán)和五星輪可實(shí)現(xiàn)油壓的靜力平衡3、主要潤滑面間的摩擦力大為減少，適用于高壓，且工作可靠，使用壽命長4、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)率?。?％），不存在油膜破壞問題5、低速穩(wěn)定性好，最低達(dá)2r/min6、工藝性好（取消球鉸及殼內(nèi)不設(shè)流道）7、可采用雙列結(jié)構(gòu)，使軸承負(fù)荷大大減輕8、可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)變量9、可做成殼轉(zhuǎn)式和雙輸式軸式，適用不同需要缺點(diǎn)：五星輪所需空間大，排量相同時(shí)，外形尺寸和重量較大性能特點(diǎn)：554、內(nèi)曲線式油馬達(dá)4、內(nèi)曲線式油馬達(dá)56性能特點(diǎn)：1、導(dǎo)軌曲線選用合適，瞬時(shí)進(jìn)油量能保持不變，可獲得十分均勻的扭矩和轉(zhuǎn)速2、很好的低速穩(wěn)定性，最低可達(dá)0.5r/min3、只要柱塞數(shù)目和作用次數(shù)k能被2整除（也就可以分成對稱的每組為偶數(shù)的m組作用在定子、轉(zhuǎn)子、配油軸上的徑向力就可以完全平衡，可減小摩擦，延長使用壽命，提高機(jī)械效率，起動(dòng)扭矩可達(dá)理論扭矩90～98％4、可做成雙列或三列的結(jié)構(gòu)油馬達(dá)，每個(gè)柱塞的作用次數(shù)大，能實(shí)現(xiàn)較大排量和輸出扭矩5、可做成殼轉(zhuǎn)式，可改變柱塞列數(shù)或改變一列油缸的有效作用次數(shù)實(shí)現(xiàn)有級(jí)變量特點(diǎn)：對材料和工藝要求高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜性能特點(diǎn)：57第三章船舶推進(jìn)裝置任務(wù):將推進(jìn)動(dòng)力裝置的動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)橥七M(jìn)力,并把推進(jìn)力傳給船體,推動(dòng)船舶前進(jìn)組成:螺旋槳、軸系和傳動(dòng)裝置作用：

螺旋槳將轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換為推進(jìn)力傳動(dòng)裝置傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力軸系傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)力；將螺旋槳的推力傳遞給船體第三章船舶推進(jìn)裝置任務(wù):將推進(jìn)動(dòng)力裝置的動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)橥七M(jìn)力58第一節(jié)船舶推進(jìn)裝置的傳動(dòng)方式一、直接傳動(dòng)主機(jī)的動(dòng)力直接經(jīng)軸系傳給螺旋槳，螺旋槳與主機(jī)保持相同的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、傳動(dòng)效率高、工作壽命長、維護(hù)管理方便缺點(diǎn)：只適用于低速主機(jī)，高速時(shí)螺旋槳效率低，使用定矩槳（FPP）的主機(jī)必須可換向第一節(jié)船舶推進(jìn)裝置的傳動(dòng)方式一、直接傳動(dòng)59二、間接傳動(dòng)主機(jī)與軸系間設(shè)減速器和離合器等中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)優(yōu)點(diǎn)：主機(jī)可以不受螺旋槳要求的低速限制；主機(jī)可不用換向；有利于多機(jī)并車運(yùn)行及設(shè)置軸帶發(fā)電機(jī)；軸系布置靈活。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)效率低二、間接傳動(dòng)主機(jī)與軸系間設(shè)減速器和離合器等中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)60三、Z型傳動(dòng)（直角傳動(dòng)）特點(diǎn)：螺旋槳軸可饒垂直軸做360回轉(zhuǎn)，推力方向在360范圍內(nèi)任意改變。優(yōu)點(diǎn)：（1）省舵、尾軸管，船尾形狀簡單，阻力小；（2）操縱性能好，船可以原地回轉(zhuǎn)（3）與中高速機(jī)連用，且不設(shè)單獨(dú)的減速裝置；（4）主機(jī)不用換向，壽命延長;缺點(diǎn)：傳遞功率小，只使用小船上或做大船的側(cè)推三、Z型傳動(dòng)（直角傳動(dòng)）特點(diǎn)：缺點(diǎn)：傳遞功率小，只使用小船上61第二節(jié)軸系組成

包括推力軸、中間軸、尾軸及相應(yīng)的軸承第二節(jié)軸系組成

包括推力軸、中間軸、尾軸及62一、推力軸和推力軸承作用：（1）將主機(jī)的扭矩傳給中間軸（2）把中間軸上螺旋槳的推力傳給船體（3）對軸系軸向定位推力傳遞過程：螺旋槳→推力環(huán)→油膜→推力塊→推力軸承座→船體二、中間軸及軸承作用：連接推力軸和尾軸，傳遞扭矩及推力，承受中間軸重量，軸線定位一、推力軸和推力軸承63船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件64三、螺旋槳軸和尾軸管三、螺旋槳軸和尾軸管65四、螺旋槳及螺旋漿特性螺旋槳（3-5片葉），可看作是一個(gè)具有多頭螺紋的一段短而粗的螺桿，漿葉既是螺紋。漿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，水若不動(dòng)則前進(jìn)一個(gè)螺距的距離，船也前進(jìn)同樣的距離1、螺距和螺距角漿葉扭曲的原因：為得到不同半徑處的葉素具有大致相同的螺距，隨R的增加，螺距角θ應(yīng)逐漸減少事實(shí)上，葉梢處螺距稍大于葉根處螺距四、螺旋槳及螺旋漿特性66螺距-H螺距角θ葉素空間軌跡葉素圓周軌跡展開線L半徑R處葉素L=2πRH=Ltgθ=2πRtgθ螺距-H螺距角θ葉素空間軌跡葉素圓周軌跡展開線L半徑R處葉素672、螺旋槳的進(jìn)程比進(jìn)程hp:螺旋槳轉(zhuǎn)一周，軸向?qū)嶋H前進(jìn)距離，hp小于H，因水被推動(dòng)后移滑失h：螺距與進(jìn)程的差值h=H-hp進(jìn)程比λp:進(jìn)程與螺旋槳直徑的比值

λp=hp/D=Vp/nD(Vp=hp·n)3、螺旋槳工作特性漿的推力T=K1ρn2D4漿的扭力矩M=K2

ρn2D52、螺旋槳的進(jìn)程比68

設(shè)：C1=K1

ρD4C2=K2

ρD5則：T=C1n2M=C2n2螺旋槳功率P=ω

·M=2πn·M

=2πn·C2n2=2πC2·n3設(shè)：C=2πC2則：P=C·n3結(jié)論：功率與轉(zhuǎn)速立方關(guān)系，推力、扭矩與轉(zhuǎn)速平方關(guān)系。設(shè)：C1=K1ρD469總結(jié)：阻力增加，進(jìn)程hp減少，λp減少，K1、K2、K3、C1、C2、C增加，特性曲線變陡，反之變平坦。變矩漿的螺距角越大，即螺距越大，特性曲線越陡。PMTTMPn0λpηK1K2總結(jié)：阻力增加，進(jìn)程hp減少，λp減少，K1、K2、K3、70第三節(jié)各種航行條件下主機(jī)的工況一、船、機(jī)、漿的配合前言：船機(jī)漿之間保持力、力矩和功率的平衡，螺旋槳的推力克服船舶阻力，主機(jī)提供螺旋槳推力所須扭矩和功率。1、船舶阻力包括：水力阻力（摩擦阻力、形狀阻力、興波阻力）、風(fēng)力阻力、慣性阻力第三節(jié)各種航行條件下主機(jī)的工況一、船、機(jī)、漿的配合712、與螺旋槳配合工作時(shí)的主機(jī)工作點(diǎn)以主機(jī)發(fā)出功率等于螺旋槳吸收功率為原則，二者的配合工作點(diǎn)既是，柴油機(jī)速度特性曲線與螺旋槳特性曲線的交點(diǎn)cabn（%）nHNH02、與螺旋槳配合工作時(shí)的主機(jī)工作點(diǎn)cabn（%）nHNH072二、航行條件變化時(shí)主機(jī)的工況1、航行阻力變化時(shí)主機(jī)的工況二、航行條件變化時(shí)主機(jī)的工況73806040208060402020406080正轉(zhuǎn)矩M/Me負(fù)轉(zhuǎn)矩020406080ab’bcc’e’edd’ADBC％％n/ne倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)％％2、主機(jī)換向和船舶倒航時(shí)主機(jī)的工況8060402074第四章船用泵和油馬達(dá)第一節(jié)船用泵概述一、泵的功用和分類功用：輸送流體,提高液體機(jī)械能按用途分類：1、船舶通用泵：為營運(yùn)和船上人員生活服務(wù)有：壓載泵、艙底水泵、消防泵、衛(wèi)生水泵、淡水泵2、船舶動(dòng)力裝置用泵：為動(dòng)力裝置服務(wù)有：燃油駁運(yùn)泵、燃油輸送泵、主機(jī)冷卻泵、主海水泵、滑油泵、滑油駁運(yùn)泵、發(fā)電柴油機(jī)冷卻泵第四章船用泵和油馬達(dá)第一節(jié)船用泵概述753、船舶輔助機(jī)械用泵為輔助機(jī)械服務(wù)，包括輔鍋爐用泵，空壓機(jī)用泵，制冷裝置用泵，海水淡化裝置用泵，甲板機(jī)械用泵，防污染裝置用泵。4、船舶專用泵特殊船舶用泵，包括貨油船、挖泥船泥漿泵、消防船消防船等3、船舶輔助機(jī)械用泵76按工作原理分類：1、容積式泵通過運(yùn)動(dòng)部件的位移使泵工作空間容積發(fā)生變化來吸排液體，把機(jī)械能傳給液體達(dá)到輸送液體的目的。包括往復(fù)泵、齒輪泵,螺桿泵,葉片泵和水環(huán)泵2、葉輪式泵包括離心泵,軸流泵,混流泵和旋渦泵.3、噴射泵，包括水射水泵、水射真空泵、蒸汽（空氣）噴射泵4、電磁泵，用電磁力輸送液態(tài)金屬，如原子鍋爐循環(huán)泵按工作原理分類：1、容積式泵77二.泵的性能參數(shù)

1.流量：單位時(shí)間內(nèi)輸送流體的量

有：體積流量Q,質(zhì)量流量G G=Qkg/s2.揚(yáng)程H（壓頭或水頭）

單位重量液體通過泵后所增加的機(jī)械能。其包括位能（Z）、動(dòng)能（V2/2g）、壓力能(p/

ρg)

工作揚(yáng)程表達(dá)式:二.泵的性能參數(shù)

1.流量：單位時(shí)間內(nèi)輸送流體的量78(Pdr-psr)/ρg—吸排液面間的壓力頭（吸排液面間的壓差）Z—排吸液面間的高度差Σh—吸排管中的管路阻力（水力損失）(Pdr-psr)/ρg—吸排液面間的壓力頭（吸排液面79船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件80

3.轉(zhuǎn)速

指每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù).nr/min4.功率和效率1）輸出功率：即有效功率Pe，單位時(shí)間內(nèi)泵實(shí)際傳給液體的能量。.Pe=gQH=(pd-ps)Q2）輸入功率：即軸功率P，泵軸接收的功率3）效率：輸出功率和輸入功率之比

=Pe/P5.允許吸上真空度

指泵工作時(shí),所允許的最大吸入真空度Hs.否則可能產(chǎn)生汽化. 影響因素:大氣壓力降低,液體溫度升高(pv增加)或流量增加,都會(huì)使Hs減小.因此,必須有廠方試驗(yàn)標(biāo)定值。 允許吸上真空高度用[Hs]表示:[Hs]=Hs/g

3.轉(zhuǎn)速4.功率和效率81第二節(jié)容積式泵一、往復(fù)泵1.往復(fù)泵的原理第二節(jié)容積式泵一、往復(fù)泵82船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件832、往復(fù)泵的流量和效率往復(fù)泵的容積效率：v=Q/Qt

往復(fù)泵的實(shí)際流量:Q=Qt

v2、往復(fù)泵的流量和效率843、往復(fù)泵的特點(diǎn):1）具有較強(qiáng)的自吸能力.2）理論流量與壓頭無關(guān),只取決轉(zhuǎn)速,泵缸幾何尺寸和作用次數(shù)3）能產(chǎn)生很高的壓頭。壓頭與尺寸，作用次數(shù),轉(zhuǎn)速無關(guān),僅取決于外界負(fù)荷；額定排出壓力取決于泵的功率,強(qiáng)度和密封性能等.4）流量不均勻,采用空氣室、多作用5）轉(zhuǎn)速不能太高（200-300轉(zhuǎn)）6）結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損件多.7）泵閥易被固體雜質(zhì)摩擦和墊起3、往復(fù)泵的特點(diǎn):85二、柱塞泵1、徑向柱塞泵工作原理1)流量2）流量大小及方向的調(diào)節(jié)3）瞬間流量不均勻，柱塞多奇數(shù)時(shí)較均勻二、柱塞泵1、徑向柱塞泵工作原理862、軸向柱塞泵工作原理1）流量大小及方向的調(diào)節(jié)2）軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、變量機(jī)構(gòu)布置方便、壽命長、應(yīng)用廣泛。2、軸向柱塞泵工作原理87船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件88三、齒輪泵工作部件是相互嚙合的齒輪1、外齒輪泵的工作原理三、齒輪泵工作部件是相互嚙合的齒輪89船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件902、內(nèi)齒輪泵的工作原理2、內(nèi)齒輪泵的工作原理91船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件92齒輪泵的特點(diǎn)

1、吸排方向取決于泵軸的回轉(zhuǎn)方向2、有自吸能力，但因間隙較多，不如往復(fù)泵3、理論流量與壓力無關(guān)，由工作部件尺寸和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定4、額定壓力與轉(zhuǎn)速、尺寸無關(guān)，取決于軸承強(qiáng)度、電機(jī)容量、密封性能。 普通齒輪泵壓力不能過高，否則影響容積效率。高壓齒輪泵，則應(yīng)采?。?1).采用液壓裝置自動(dòng)補(bǔ)償裝置。(2).采取平衡或減小徑向力的措施，采用承載能力高的軸承，改善軸承冷卻條件等。5、流量連續(xù)，但有脈動(dòng)。流量脈動(dòng)率：11%~27%。6、結(jié)構(gòu)簡單，易損件少，耐沖擊，工作可靠價(jià)格低廉，直接驅(qū)動(dòng)高速回轉(zhuǎn)。7、因磨擦面較多，故適用于排送具有潤滑性的油類。 在船上，齒輪泵一般被用作排出壓力不高、流量不大，以及對流量和排出壓力的均勻性要求不很嚴(yán)的油泵，常作滑油泵、駁油泵以及液壓傳動(dòng)中的供油泵等。在船上高壓齒輪泵用作液壓泵。齒輪泵的特點(diǎn)

1、吸排方向取決于泵軸的回轉(zhuǎn)方向93四、葉片泵雙作用葉片泵屬于卸荷式葉片泵，因作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力完全平衡四、葉片泵雙作用葉片泵屬于卸荷式葉片泵，因作用在轉(zhuǎn)子上的液壓94船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件95屬非卸荷式葉片泵，轉(zhuǎn)子和軸承承受不平衡的徑向液壓力屬非卸荷式葉片泵，轉(zhuǎn)子和軸承承受不平衡的徑向液壓力96第三節(jié)葉輪式泵

一、離心泵1、離心泵工作原理第三節(jié)葉輪式泵

一、離心泵97船舶推進(jìn)裝置要點(diǎn)課件982、離心泵特性曲線（定速特性曲線）(1).Q－H曲線：是選擇和使用離心泵的主要依據(jù)。流量可用節(jié)流法調(diào)節(jié)。(2).Q－P曲線：是合理選擇原動(dòng)機(jī)功率和泵起動(dòng)方式的依據(jù)。(3).Q－曲線：是判斷離心泵工作經(jīng)濟(jì)性的依據(jù)。2、離心泵特性曲線（定速特性曲線）99離心泵的特點(diǎn)1.流量均勻，范圍大，易調(diào)節(jié)。2.轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕尺寸小，可靠，易管理、維修。3.對雜質(zhì)不敏感，易損件少，能輸送多種液體。4.沒有自吸能力?？梢苑忾]起動(dòng)。5.流量隨揚(yáng)程而變。6.揚(yáng)程取決于葉輪外徑和轉(zhuǎn)速。不適合高揚(yáng)程、小流量。離心泵的特點(diǎn)100二、旋渦泵閉式旋渦泵配閉式葉輪，開式流道二、旋渦泵閉式旋渦泵配閉式葉輪，開式流道101開式旋渦泵配開式葉輪，閉式流道。開式旋渦泵配開式葉輪，閉式流道。102旋渦泵的特點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)簡單,重量輕體積小,制造維護(hù)方便2)小流量高揚(yáng)程(Q:0.1~11l/s,H:5~20m)是離心泵的2~4倍。3）陡降的揚(yáng)程和下降的功率特性