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1、中海工业(江苏)有限公司1-190-1螺旋桨无键连接计算书ZH4485-401-111-190-1第 5 页 共 7 页 57300DWT散货船螺旋桨无键连接计算书中海工业(江苏)有限公司施 工 设 计ZH4485-401-11标 记质量(Kg)比 例共 7 页第 1 页标记数量修改单号签 字日 期审 核校 对编 制标 检审 定会 签描 图日 期旧底图登记号底图登记号签字、日期供图单位：技 术 部：质 检 部：项 目 组：机电车间：船 东：共 份面积0.06m2 目 录1. 计算参数31.1. 主机参数31.2. 螺旋桨轴参数31.3. 螺旋桨参数31.4. 结构参数31.5. 中间计算参数4
2、2. 轴向推入量计算43. 轴向推力计算54. 起始点负荷计算61. 计算参数1.1. 主机参数主机型号 MAN B&W 6S50MC-C主机额定功率(MCR) Ne9480kw主机额定转速 ne127rpm轴系传递效率 0.981.2. 螺旋桨轴参数材料 锻钢弹性模数 E120.6104 N/mm2泊松比 10.30线膨胀系数 11110-6/1.3. 螺旋桨参数材料 镍铝青铜弹性模数 E211.77104 N/mm2泊松比 20.34线膨胀系数 21810-6/屈服强度 s245 N/mm21.4. 结构参数(结构见图1)图1 套合部位结构尺寸图螺旋桨轴尾端锥度 K1/20套合接触长度 L
3、960mm轴中孔直径 d00mm套合接触处轴平均直径 d1481mm桨毂平均外径 d2975mm1.5. 中间计算参数套合接触面积 Ad1L1.45106 mm2系数 K1d0 / d10系数 K2d2 / d12.027系数 C1(1+ K12 ) /(1- K12 )-10.70系数 C2(K22+1 ) /(K12-1)+11.982. 轴向推入量计算(S)S1 S S2S1 =47750104 Ne /(Ane )(C1 / E1 +C2 / E2 )+(2 -1 )(35-t)d1 +0.03/KS2 =0.7s d1 (K22 -1)/(3K24 +1)1/2(C1 /E1 +C2
4、 /E2 )- (2 -1 )d1 t/K式中：S1 最小轴向推入量，mm； S2 最大轴向推入量，mm； t 螺旋桨套合时的温度，。计算得： 当t0时，S1,0 12.6，S2,0 14.4； 当t35时，S1,35 10.4，S2,35 12.0。根据以上计算确定的实际推入量为： 当t0时，S0 (S1,0 + S2,0 )/213.5； 当t35时，S35 (S1,35 + S2,35 )/211.2。在其他温度状态下套合的轴向推入量，可用插值法确定，如图2。3. 轴向推力计算(F)F=PAsin+PAcos式中：F螺旋桨安装时所需的理论轴向推力，N；P比压（P=(SK/d1 )1/(C
5、1 /E1 +C2 /E2 )=5.14S N/mm2 ）； 螺旋桨与螺旋桨轴的压入摩擦系数；sinK/(K2 +4)1/2 =0.025； cos2/(K2 +4)1/2 =0.9997。根据上式，取为（0.01，0.02，0.03）三种状态，分别计算如下： 当0.01时，F0.01 2.61105 S N； 当0.02时，F0.02 3.35105 S N； 当0.03时，F0.03 4.10105 S N。将计算结果绘成推入量与推力关系图，如图3。由于实际安装时，有许多外界因素直接影响推力，而摩擦系数也各不相同，因此推入量与推力可用插值法确定。4. 起始点负荷计算(W)W=A(0.002
6、+K/20)P1 +18(21 )/B3 =400684N式中：W 开始压装螺旋桨时的轴向推力，N； A 理论接触面积，A1.45106 mm2 ； K 锥度，K1/20； 1 轴线胀系数，1 1110-6 /； 2 桨线胀系数，2 1810-6 /； P1 2M1+V1(F12/M2+1)1/2 -1/AKV1 55.17N/mm2其中：M 螺旋桨推力(船体提供)，M=7.0105 N； V1 =0.51(4 /K)2 -1=0.510.13/(1/20)2-1=2.45（4为油压套装螺旋桨时毂与轴的摩擦系数，取4 0.13）； F1 =2Q(1+C)/d1 271.25106 (1+0.2
7、)/481 3.555105 kgf3.48106 N（Q71620094801.360.98/12771.25106 kgfmm，为所选用功率和转速时的平均扭矩；C为选用转速下扭矩波动量与此转速下平均扭矩的比值，取C0.2；d1 同前，为d1 481mm）；B3 =C1 /E1 + C2 /E2 =2.0210-5式中：E1 桨轴材料弹性模数，E1 20.6104 N/mm2 ； E2 桨毂材料弹性模数，E2 11.77104 N/mm2 ； C1 同前，C1 0.70； C2 同前，C2 1.98。液压螺母活塞环形面积Ap(6702 -5402 )/4123481mm2 ；液压螺母活塞所需油压P=W/Ap =3.24N/mm2
