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35000DWT散货船螺旋桨无键连接计算书


级散货船 35000DWT 级散货船 一、已知数据

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1. 螺旋桨传递最大功率 Ne Ne=6480 KW 2. 螺旋桨相应转速 ne Ne=136 rpm 3. 螺旋桨材料 镍铝青铜(CuAl8Ni2)Cu3 4. 螺旋桨轴材料 σ b 优质碳素钢 σ b =

480 N/mm2 5. 螺旋桨轴材料弹性模数 E1 E1=20.6×104 N/mm2 6. 螺旋桨材料弹性模数 E2 E2=11.77×10 N/mm
4 2

7. 螺旋桨轴材料泊松比 ?1

?1 =0.30
8. 螺旋桨材料泊松比 ? 2

? 2 =0.34
9. 螺旋桨轴材料膨胀系数 α 1

α 1 =11×10-61/℃
10.螺旋桨材料膨胀系数 α 2

α 2 =18×10-6 1/℃
11.螺旋桨材料屈服强度 α 3 ReH =245N/mm2 12.螺旋桨和螺旋桨轴接触面长度 L

级散货船 35000DWT 级散货船 L=887

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13.套和接触长度范围内轴的平均直径 d1 d1=426.825 14.螺旋桨毂平均外经 d2 d2=870 15.轴中孔直径 do do=0 mm 16.螺旋桨轴端锥度 K K=1/20 17.螺旋桨套合时温度范围 t t=0~35℃ 二、推入量计算 1. 系数 K1 K 1=

do 0 = =0 d1 426.825

2. 系数 K2 K 2=

d2 870 = = 2.038 d1 426.825

3. 系数 C1 1 + K 12 1+ 0 C1 = ? ?1 = ? 0.30 = 0.70 2 1? 0 1 ? K1 4. 系数 C2
2 K2 +1 2.038 2 + 1 4.153 + 1 C2 = 2 + ?2 = + 0.34 = + 0.34 = 1.97 2 4.153 ? 1 2.038 ? 1 K2 ?1

5. 接触面积 A A= π × d1 × L = π × 426.825 × 887 = 1189387.4 mm2

级散货船 35000DWT 级散货船

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6. 最小推入量

S1 =

? N C C 1 ? × ?47750 × 10 4 × ( e ) × ( 1 + 2 ) + (α 2 ? α 1 ) × (35 ? t )d1 + 0.03? K ? Ane E1 E 2 ?

当 t=0℃ S1(0℃)=
1 6480 0 .7 1.97 × [47750 × 10 4 × ×( + ) + (18 ? 11) 4 1 / 20 1189387.4 × 136 20.6 × 10 11.77 × 10 4

× 10 ?6 × (35 ? 0) × 426.825 + 0.03] = 20 × [0.3852 + 0.1046 + 0.03] = 10.395 mm 当 t=35℃ S1(35℃)= 1 6480 0 .7 1.97 × [47750 × 10 4 × ×( + ) + (18 ? 11) 4 1 / 20 1189387.4 × 136 20.6 × 10 11.77 × 10 4

× 10 ?6 × (35 ? 35) × 426.825 + 0.03] = 20 × [0.3852 + 0 + 0.03] = 8.3033 mm 7. 最大轴向推入量 S2 S 2=
2 K2 ?1 C C 1 × [0.7 × ReH × d 1 × × 1 + 2 )(α 2 ? α 1)d1t ] ( ? 4 K E 1 E2 3K 2 + 1

当 t=0℃ S2(0℃)=
1 2.038 2 ? 1 0 .7 1.97 × [0.7 × 245 × 426.825 × ×( + ) + (18 ? 11) 4 1 / 20 11.77 × 10 4 3 × 2.038 4 + 1 20.6 × 10 × 10 ?6 × 426.825 × 0] = 20 × [0.6399 + 0] = 12.879 mm

当 t=35℃ S2(35℃)= 1 × [ 0 . 7 × 245 × 426 . 825 ×
1 / 20 2 . 038
2

?1
4

3 × 2 . 038

+1

×(

0 .7 1 . 97 + ) + (18 ? 11 ) 4 20 . 6 × 10 11 . 77 × 10 4

× 10 ? 6 × 426 .825 × 35 ] = 20 × [ 0 .6399 ? 0 .1046 ] = 10 .707 mm
三、推入量曲线 选用推入量表 T ℃ 0 5 10 15 20 25 30 35

级散货船 35000DWT 级散货船 S1 S2 mm mm 10.395 12.798 10.10 12.50

螺旋桨无键连接计算书 螺旋桨无键连接计算书 9.797 12.201 9.498 11.9 9.2 11.603 8.9 11.304 8.602 11.006

第 4 页 8.303 10.707

四、推入接触压力估算 推入接触压力估算 1.35℃时防止滑移的摩擦安全系数 SF

S F =2.8
2.功率为 Ne 时船速 V (Kn)
V =13.5

3.结合面的摩擦系数

? =0.13
4.对应 N e 的额定扭矩 M e (Nm) M e =4.55× 10 5 5.常数 C =1.2

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6.自由航行时船舶发出的持续推力 T (N) T=1762
Ne 6480 =1762× =845760 V 13.5

7.结合面上的切向力 FV (N) FV =

2000CM e 2000 × 1.2 × 4.55 × 10 5 = =2.558× 10 6 d1 426.825
2 SF K 2 2.8 2 × 1 / 20) ( = 0.13 2 ? =0.012 4 4 2

8. B = ? 2 ?

9.在 35℃时最小表面压力
Pmin(35℃)=

F SFT SF K (? + ? 2 + B ( V ) 2) AB 2 T

2.8 × 845760 2.8 × 1 / 20 2.558 × 10 6 2 2 = (? + 0.13 + 0.012( )) 1189387.4 × 0.012 2 845760

=47.44 N mm 2 在温度为 0℃时最小表面压力
Pmin(0℃)= Pmin(35℃)

S1( 0℃) S1(35℃)

= 47.44 ×

10.395 =59.39 N mm 2 8.303

10.在 0℃时最大许用表面压力

Pmax 0℃) = (

0.7 ReH ( K 2 ? 1) 0.7 × 245 × (2.038 2 ? 1) = =75.91 N mm 2 4 4 3 × 2.038 + 1 3K 2 + 1
2

在温度为 35℃时最大许用表面压力
Pmax ℃)= Pmax 0℃) ( (35 S 2 (35℃) S 2 ( 0℃)

= 75.91 ×

10.707 =63.51 N mm 2 12.798

推入表面压力: 温度(℃) 0 5 57.71
74.15

10 55.98
72.37

15 54.27
70.59

20 52.93
68.82

25 50.85
67.05

30 49.5
65.28

35 47.44
63.51

Pmin N mm 2) 59.39 (
Pmax N mm 2) 75.91 (

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