船舶动力装置优质课程设计苏星

1、船舶动力装置课程设计一、设计目日勺1、进一步掌握舰船动力装置日勺基本概念和基本理论；2、掌握船机浆设计工况选择勺理论和措施；3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算措施；4、掌握主机选型勺基本环节措施；5、初步掌握船机浆工况配合特性勺综合分析措施。二、基本规定1、独立思考，独立完毕本设计；2、措施合适，环节清晰，计算对勺；3、书写端正，图线清晰。三、已知条件1、船型及重要尺寸船型：单机单桨拖网渔船主尺度序号尺度单位数值1水线长M41.02型宽M7.83型深M3.64平均吃水M3.05排水量T400.06浆心至水面距离M2.5(3)系数名称方形系数Cb菱形系数Cp舯刻面系数数值0.510.

2、600.895(4)海水密度 p=1.024T/M32、设计航速状态单位数值自航KN10.4拖航KN3.83、柴油机型号及重要参数序号型号标定功 率(KW)标定转速 (r/min)柴油消耗率(g/kw h)重量(kg)外形尺寸(LXAXH) mm16E150C-11637502382500X 998X132526E150C-122075023832902553X856X144038E150C-A217100022827002065X1069X140548E150C-A289100022835002591X957X140556160A-13164100023839003380X880X15556

3、X6160ZC220100021837003069X960X151276160A-116075023837003380X880X15558N-855-M195100017511769NT-855-M267100017912581989X930X151110TBD234V832010002124、齿轮箱重要技术参数序号型号额定传递能 力 kw/(r/min)额定输入 转速 (r/min)额定扭矩N*m额定推力KN速比13000.184-0.257750-15001756.2-2459.849.02.04,2.5,3 ,3.53,4.12D3000.184-0.2571000-25001193.6

4、4-2459.849.04,4.48,5.05,5.5,5.9, 7.633240B0.1841500175630-501.5,2.34SCG30010.16-0.22750-230030-501.5,2.3,2.5,3.55SCG35010.257750-23001.3,2.3,2.5,3.5,46SCG35030.2571000-23004.5,5,5.5,6,6.5,77SCG25030.1841000-23004,4.5,5,6,6.5,78GWC32350.45-1.35-18004283-12858112.72.06,2.54, 3.02,3.57, 4.05,4.955、双速比齿

5、轮箱重要技术参数序号型号额定传递能 力 kw/（r/min）额定输入转速 （r/min）额定推力KN速比1GWT36.390.42-1.23400-100098.072-62GWT32.350.52-1.32-1800112.782-63MCG4100.74-1.84400-1200147.01-4.54S3000.18-0.26750-250049.032.23,2.36，2.52,2.565SD3000.18-0.24750-250049.03,4,4.48,4.6,4.95四、计算与分析内容1、船体有效功率，并绘制曲线2、拟定推动系数3、主机选型论证4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分

6、析5、双速比齿轮箱速比6、综合评判分析五、参照书目1、渔船设计2、船舶推动3、船舶概论4、船舶设计实用手册（设计分册）六、设计计算过程与分析1、计算船体有效功率(1)经验公式：EHP=(E0+AE)AL式中：EHP-船体有效马力,-排水量(T), L-船长(M)。在式中 船长为41.0M时，-EH勺修正量极微，可忽视不计。因此式可简化为EHP=E0 -Vl。根据查渔船设计5、可知 E0 计算如下：船速 v=10.4 X 1.852 : 3.6=5.35M/S , L=41.0,Cp=0.60;V/(L/10)3=(400.0 : 1.024)/(41 : 10)3=5.67;v/Vgl=5.3

7、5/V(9.8 X 41)=0.27;通过查渔船设计可得E0=0.072。(2)成果：EHP=E0 X X VL =184.412、不拟定推动系数公式 PXC=PE/PS=ncXnsXnpXnr式中PE:有效马力；ps：主机发出功率；nc：传动功率；ns：船射效率；np： 散水效率；nr：相对旋转效率。参数估算伴流分数：w=0.77Cp 0.28=0.182推力减额分数：由渔船设计得t=0.77Cp 0.3=0.162ns= (1t) / (1w) = (10.162) / (10.182) =1.02取 nc=0.96；np=0.6；nr=1.0成果 PXC=ncXnsXnpXnr=0.96

8、X1.02X0.6X1.0=0.5753、主机选型论证(1)根据EHP和PXC选主机主机所需最小功率 Psmin=PE/(PXC)=184.41/0.575=320.7 马力=235.7KW参数 10%功率储藏：Ps=PsminX(1+10%)=259.27KW查柴油机型号及重要参数表选择NT-855-M型柴油机参数：额定转速：1000r/min额定功率：267KW燃油消耗率：179g/kw.h(2)设计工况点初选a、取浆径为1.9M，叶数Z=4,盘面比为0.40和0.55b、拟定浆转速范畴225r/min左右4、单速比齿轮速比优选，桨工况点配合特性分析设计思想：按自航工况下设计设计参数及计算

9、：a、螺旋桨收到日勺马力DHP：DHP=EHP/(nsXnpXnr)=184.41/(1.02X0.6X 1.0)=301.3 马力b、血=寸(DHP/p) = (301.3/1.024) =17.15c、桨径 D:D=1.6队自航航速vs=10.4KN拖航航速vs、=3.8KNe、进速 va=vs (1-w) =10.4X( 1-0.182) =8.51f、估计桨转速：225r/min根据图谱计算具体计算根据桨径D=1.9M,用B4-40和B4-55图谱计算转速为200r/min , 225r/min,250r/min,275r/min,300r/min,航速为 10.4KN 时桨勺螺距比

10、H/D,敞水效 率np,并绘制图谱求得最佳np和H/D。列表计算：序号计算项目1桨径D(M)1.91.91.91.91.92桨转速n(r/min)2002252502753003航速VS(kn)10.410.410.410.410.44进速VA(rw)8.518.518.518.518.515直径系数8=3.28nD/VA146.5164.8183.1201.4219.76功率系数Bn=nVp/VA2.516.218.320.322.324.4查孑B4-40图谱7np0.6080.6260.6150.5990.5818H/D1.070.990.810.760.649H(M)2.031.881.

11、541.441.22查孑B4-55图谱10np0.6050.6210.6090.5910.5711H/D1.050.910.870.730.7012H(M)2.001.731.651.391.33作 图 拟 定 桨 各 项 最 佳 参 数B4-40B4-55(6)通过作图拟定桨日勺各相应参数:项目B4-40B4-55桨速r/min230225np0.6230.621H/D0.970.91H(M)1.841.84D(M)1.91.9通过作图拟定出此船在自航状态下即航速VS=10.4KN时，桨日勺最佳转速，从而精确得出自航状态下日勺减速比。选择单速比齿轮箱参数：a、主机输出扭矩 Ne=9550 P

12、N/nN=267/1000X9550=2550N Mb、主机转速 n=1000 r p mc、减速比i=4.5根据以上参数选择：齿轮箱型号：SCG3503外形尺寸：854X880X1312传递能力：0.257kw/r/min分析自航状态下勺机桨配合特性np nc(%)图中A点为船自航状态下勺设计配合点，即额定工况点，此时主机在设计 负荷下工作，主机可发出额定功率，螺旋桨亦可发出设计推力，使船在自航设计 航速即10.4KN航行。双速比齿轮箱速比优选、桨工况配合分析设计思想：根据拖航工况选择减速比，由上面自航时日勺两种盘面比相应日勺参数求出拖网时 再吸取所有主机功率状况下具有日勺最大推力日勺螺旋桨

13、日勺转速及减速比。设计参数：拖航航速：vs=3.8kn进速：va=.515vs (l-w) =1.71m/s具体计算(查船舶原理与推动P186)序号计算项目1桨径D(M)1.91.91.91.91.92桨转速2002252502753003航速VS(kn)10.410.410.410.410.44进速VA(rw)1.711.711.711.711.715,60VJan - D0.270.240.220.200.186八DHP x 75 x 60虹2兀n1079.5959.6863.6785.1720.17K 3600 QmMp n 2 D 50.03830.02690.01950.01470.

14、0114查B4-40图谱8H/D0.870.720.630.530.4349Kt0.2950.240.1960.1650.0910np0.3360.3380.3410.3450.3511T Kt QmK4376450645684638452312Te=T(1-t)36673776382838873700查B4-55图谱13H/D0.850.700.620.5250.4314Kt0.2930.2360.1920.1630.08915np0.3330.3350.3380.340.34616T Kt Qm Km D4346443145414582447317Te=T(1-t)364237133805

15、38403659作图拟定最佳参数B4-4O0.40.30.20.11003004000.40.30.20.1100300400B4-550.40.30.20.40.30.20.14200400033003BOO(10)通过两种盘面比日勺螺距比拟定桨日勺转速、敞水效率项目B4-40B4-55D(m)1.91.9H/D0.720.80np0.3380.334n(r/min)225220相应减速比4.444.54(11)空泡校核项目B4-40B4-55VS(kn)3.83.8va=0.515vs (1-w)1.61.6D(m)1.91.9H/D0.720.80np0.3380.3340.7兀 ND260 J246.52