船舶动力装置原理与设计复习思考题
第1章
1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？
答：船舶动力装置的含义：保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所 必需的机械设备的综合体。
组成部分：推进装置：包括主机、推进器、轴系、传动设备。
辅助装置：发电机组、辅助锅炉、压缩空气系统。 甲板机械 船舶管路系统 机舱自动化设备。 特种设备
2、简述柴油机动力装置的特点。
? 优点：
a) 有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多； b) 重量轻(单位重量的指标小)；
c) 具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速； d) 功率范围广。 ? 缺点：
a) 柴油机尺寸和重量按功率比例增长快； b) 柴油机工作中的噪声、振动较大； c) 中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害； d) 柴油机低速稳定性差； e) 柴油机的过载能力相当差
3、船舶动力装置的技术特征包括哪些技术指标？
a) 技术指标 标志动力装置的技术性能和结构特征的参数。包括功率指标﹑质量指标和 尺寸指标。
b) 经济指标 代表燃料在该动力装置中的热能转换率。有燃料消耗率﹑装置总效率﹑推 进装置热效率﹑每海里航程燃料耗量及动力装置的运转-维修经济性。
c) 性能指标 代表动力装置在接受命令，执行任务中的服从性﹑坚固性和对外界条件、
工作人员的依赖性。因此它包括机动性﹑可靠性﹑自动远操作性能﹑牵曳性能以及噪声振动的控制等指标
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4、说明推进装置功率传递过程，并解释各个效率的含义。
BHP、主机输出有效功率； DHP、螺旋桨收到功率； EHP、螺旋桨发出
指示功率 →主机额定功率 →最大持续功率 →轴功率 →收到功率 →推力功率 →船舶有效功率 ? 指示功率：表示柴油机气缸中气体作功的能力；
? 最大持续功率（额定功率）MCR：在规定的环境状况（不同航区有不同的规定，如无限航
区环境条件：绝对大气压为0.1Mpa;环境温度为45℃；相对湿度为60%；海水温度“中冷器进口处”为32 ℃和转速下），柴油机可以安全持续运转的最大有效功率；
? 轴功率：指在扣除传动设备、推力轴承和中间轴承等传动设备后的输出功率； ? 螺旋桨收到功率： 扣除尾轴承及密封填料损失后所输出的功率。 ? 推力功率：是螺旋桨产生使船航行的功率。 ? 船舶有效功率：Pe=R×Vs×10
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7、如何理解经济航速的含义？
? 1.节能航速：节能航速是指每小时燃油消耗量最低时的静水航速，它常由主机按推进特性运行时能维
持正常工作的最低稳定转速所决定。营运船舶在实现减速航行时，主机所输出的功率大大减少，其每海里燃油消耗率大幅度降低。但航速降低后，营运时间被延长，运输的周转量也少，故当船舶需实现减速航行时，应结合企业的货源、运力及完成运输周转量的情况综合考虑后再决策。
? 2.最低营运费用航速：船舶航行一天的费用，主要由其固定费用(折旧费、修理费、船员工资、港口
驶费、管理费、利息、税金，以及船舶停泊期间的燃、润油费等)和船舶航行时燃、润油费用构成。最低营运费用航速是指船舶每航行1海里上述固定费用及航行费用最低时的航速，可供船舶及其动力装置的性能评价及选型用。在满足完成运输周转量的前提下，船舶按最低营运费用航速航行，其成本费用最省，但它并未考虑停港时间及营运收入的影响，故不够全面。
? 3.最大盈利航速：最大盈利航速是指每天(或船舶在营运期间)能获得最大利益的航速。此航速的大小，
往往与每海里(或公里)运费收入、停港天数及船舶每天付出的固定费用有关。一般在运费收入低、停港时间长、运距短、油价高的情况下，其最大盈利航速相对较小。 （图在下一页）
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ge gn ge=f(VS) gn最小 gn=f(VS) 0 VS 图1-5 燃料消耗随航速变化关系图 ge－燃料消耗率；gn－每海里燃料消耗率
8、功率减额输出
答：把最高燃烧压力维持在标定功率时的最高燃烧压力，降低标定功率时的有效压力，使二者比值增大，来实现比标定功率时低的燃油消耗率。 第2章
1.什么是电力传动推进装置？有哪些优缺点？适用于哪些船舶？
电力传动是主机驱动主发电机发电，然后并网，再由电网供电给电动机驱动螺旋桨的一种传动型式。主机和螺旋桨间没有机械联系，机、桨可任意距离布置。
? 优点：机组配置和布置比较灵活、方便，舱室利用率高；改变直流电动机的电流方向可使螺旋桨转
向改变，便于遥控，机动性和操纵性好；发电机转速不受螺旋桨转速的限制；正倒车具有相同功率和运转性能，具有良好的拖动性能。
? 缺点：能量经过两次转换，损失大，传动效率低；增加了发电机和电动机，装置总的重量和尺寸较
大，造价和维修费用较贵。 适用的船舶：
2.主机选型与螺旋桨参数确定需进行那几个阶段？各阶段的主要任务是什么？
a) 初步匹配设计：
已知：船舶主尺度、船舶要求的航速Vs、船体的有效功率曲线Pe(V)、螺旋桨的直径D或转速n 确定：螺旋桨的效率、螺旋桨参数盘面比、 螺距比p/D、螺旋桨的最佳直径、所需主机的功率 b) 终结匹配设计：
已知：主机的功率与转速、船舶的有效功率曲线、传动设备与轴系的传送效率ηs 、桨的收到功率 Pd、船身效率ηh 等
确定：船舶所能达到的最高航速 、螺旋桨的最佳要素 ( 螺旋桨直径、螺距比及螺旋桨效率)
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3.轴系的基本任务是什么？由哪些部件组成？
? 轴系的基本任务是：连接主机(机组)与螺旋桨,将主机发出的功率传给螺旋桨,同时又将螺旋桨所产生
的推力通过推力轴承传给船体,以实现推进船舶的使命。 ? 轴系的组成：
1. 传动轴：中间轴、推力轴、尾轴或螺旋桨轴 2. 支承轴承：中间轴承、推力轴承及尾管轴承
3. 联轴器：固定联接法兰、可拆联轴节、液压联轴节、弹性联轴节、夹壳联轴节、齿形联轴节、万向联轴节等
4. 轴系附体（用于连接传动轴的联轴器；制动器；隔舱填料函、尾管密封；还有中间轴承、推力轴承、尾管轴承的润滑与冷却管路；接地装置；防腐蚀装置等）
5. 减速齿轮箱 6. 电气接地装置。
4.船舶推进轴系工作时，所受机械负荷有哪些？
答：螺旋桨在水中旋转的扭应力，推进中正倒车产生的拉应力，轴系自重产生的弯曲应力，轴系安装误差、船体变形、轴系振动以及螺旋桨的水动力等所产生的附加应力等。
5.轴系设计有哪些具体要求？
1.有足够的强度和刚度，工作可靠并有较长的使用寿命；
2.有利于制造和安装，在满足工作需要的基础上，力求简化，使制造与安装方便并便于日常的维护保养； 3.传动损失小、合理选择轴承种类、数目及润滑方法；
4.对船体变形的适应性好，力求避免在正常航行状态下因船体变形引起轴承超负荷； 5.保证在规定的运行转速范围内不发生扭转、横向和耦合共振； 6.避免海水对尾轴的腐蚀，尾管装置具有良好的密封性能； 7.尽可能减小轴的长度和减轻轴的重量。
6.何为轴线？理想轴系是如何确定的？为什么有些船舶的轴线具有倾斜角和偏斜角？
? 轴线是指主机（或离合器或齿轮箱）输出法兰端面中心至螺旋桨桨毂端面中心间的连线。 ? 理想轴线的布置与龙骨（基线）线平行。
有时为保证螺旋桨浸入水中有一定的深度，而主机位置又不能放低，只能使轴线向尾部有一倾斜角，轴线与基线的夹角α，一般限制在0一5°之间。双轴线时除α角外，其与船舶纵中垂面偏角β，一般限制在0-3 °，从而保证轴系有较高的推力，不会因α、β角太大而使推力损失过多。
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7.如何防止轴的腐蚀？
答：1、轴的防腐措施一般采用的 “ 阴极保护法 ” ，或使轴和海水隔离
2、 轴上涂防腐漆或镀金属
3、 联合保护法：即在涂层上面又包上一层防护层，并在其上面刷涂防腐漆。 4、 轴上包以橡胶复盖层
8.简述滑动式中间轴承和滚动式中间轴承的特点。
答：滑动式中间轴承： 优点：结构简单，工作较可靠；承受载荷较大，抗
振抗冲击性好；安装修理方便；制造成本低。 缺点：摩擦系数大；必须有一定的间隙才能正常工作，转速和载荷变化过大时难于形成较佳的承载油膜；润滑与维护保养麻烦。
滚动式中间轴承：优点：摩擦损失小；无须冷却，滑油消耗少；轴承有自动调整能力；修理时便于更换，并可直接在市场购置。 缺点：工作噪声大；轴承为非剖分式，为能安装，中间轴至少一端用可 拆联轴节；承载能力小；安装工艺要求高。
9.尾管装置的任务是什么？由哪几部分组成？有几种结构形式？
? 任务：1.支撑螺旋桨轴；2.保持船体的水密性，防止舷外水的大量漏入或滑油的外泄;3、提供润滑。 ? 组成部分：由尾管、尾轴承、密封装置、润滑与冷却系统等部分组成。 ? 按润滑方式可分为油润滑和水润滑尾管装置两种。
10.简述白合金轴承、橡胶轴承、铁梨木轴承的特点。
? 白合金轴承：耐磨性好，不伤轴颈，抗压强度较高，散热性好，不易发生发生摩擦发热而致烧轴。 ? 橡胶轴承：
? 铁梨木轴承：适用于水润滑，重量大，具有抗腐蚀性能。
11.何为轴系的合理校中？有哪些计算方法？
答：在规定的负荷、应力、转角等限制条件下，有意调整各轴承在垂直方向上的高低位置，使轴承负荷高者降低，小者增大，以使各轴系的负荷均匀、寿命长、工作安全可靠。 ? 计算方法有：有限元法、传递矩阵法、三弯矩方程法。
第3章 1、船舶后传动设备的在推进装置中主要有哪些作用？ ? 减速及变速传动
? 用以并车和分车组合或分配推进功率 ? 离合与倒顺 ? 抗振与抗冲击 ? 布置中的调节作用
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