船舶与动力装置复习思考题汇总Word格式文档下载.docx

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4.需要技术水平较高的电气维护人员。

喷水推进装置：

1.推进泵叶轮运行平稳，水下噪声小；

2.推进泵业伦在高速范围内较螺旋桨有更好的抗空泡性能，从而能有更高的推进效率；

3.推进泵较螺旋桨更适用于重载荷以及限制直径的场合；

4.喷水推进适应变工况的能力极强，在工况多变的船舶上能充分利用主机功率，延长主机寿命；

5.具有优异的操纵性和动力定位性能；

6.推进泵叶片在管道中不易损坏，可靠性好。

1.在航速低于30kn或叶轮直径不受限制时，喷水推进的推进效率一般较螺旋桨低；

2.由于增加了管道中水的质量，加大了船舶的排水量；

3.在水草或杂物较多的水域，进口容易出现堵塞现象而影响航速。

3.简述不同推进型式的应用场合。

可调螺距螺旋桨装置：

广泛应用于拖船、渔船、海洋工程船、布缆船、挖泥船、调查船、科学考察船、油船、渡船、滚装船、破冰船等。

吊舱推进装置：

适用于内河拖轮、浅水自航船（如客船）、高速船舶（包括滑行艇、侧壁式气垫船、水翼船等），以及要求低噪音的专用船舶上。

表面桨推进装置：

应用于军用快艇、边防高速艇、海关超高速艇。

Z型推进装置：

广泛应用于渡轮、海洋拖轮、平台供应船等工程船上。

4.为什么有的船需要联合动力装置，它的优点是什么？

联合动力装置类型（COSOG等的含义）

因为对于军用舰艇来说，一种类型的装置只能适应某一功率范围以及某种使用目的舰艇，但是从提高战斗力观点要求应尽可能航速和机动能力。

因此要在增大功率的同时还要减少装置所占排水量，提高续航力，这不是单一型式的装置所能胜任的，所以需要联合动力装置。

1、重量尺寸小2、操纵方便，备车迅速；

自巡航到全速工况加速迅速3、具有多机组并车的可靠性4、管理与检修费较低。

目前有三种联合方式:

COSOG或COSAG（蒸汽轮机+加速燃气轮机联合）、CODOG或CODAG（柴油机装置+燃气轮机联合）、COGAG（燃气轮机装置+加速燃气轮机联合）

5.简述船舶动力装置的技术指标（功率、重量与尺寸指标，并用简单的公式说明）。

技术指标代表整套动力装置技术装备总指标，包括功率指标、重量指标、尺寸指标。

功率指标：

它表示船舶作功的能力。

为了保证船舶具有一定的航行速度，就要求推进装置提供足够的功率。

而动力装置的功率是按船舶的最大航速来确定的。

（公式见书p3）

重量指标：

是相对于主机功率或者船舶的排水量而言，在一定的排水量下，为了保证船舶具有足够的排水量，要求动力装置的重量轻些为好。

（公式见p4）

尺寸指标：

面积饱和度：

每平方米机舱面积所分配的主机有效功率（公式见p5）

容积饱和度：

每立方米机舱容积所分配的主机有效功率

6.画简图说明推进装置功率传递过程，并解释各个功率的含义。

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

Ø

指示功率pi：

表示柴油机气缸中气体作功的能力；

最大持续功率pmc（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ps：

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pp：

扣除尾轴承及密封填料损失后所输出的功率。

敞水收到功率po是指考虑相对旋转效率后所输出的功率

推力功率pT：

是螺旋桨产生使船航行的功率。

船舶有效功率PE：

Pe=R×

Vs×

10-3

7.如何理解经济航速的含义？

每海里航程的燃料消耗量最低的航速。

8.续航力的概念

船舶一次装足燃料后，不再补充而能连续行驶的最大航程。

9.动力装置设计的原则要求？

1、营运经济性

2、可靠性（冗余度）

3、操纵性（操纵简单,管理方便）

4、可维性（设备的结构形式\系统与管路的布置应使维修方便简捷）

5、建造经济性

6、重量、尺寸指标

7、振动、噪声指标

10.了解主要的法规公约，如SOLAS、MARPOL等。

SOLAS:

InternationalConventionforSafetyofLifeAtSea国际海上人命安全公约

MARPOL:

InternationalConventionforthePreventionofPollutionfromShips国际船舶防污染公约

第2章

1.主推进装置的组成与作用

主推进装置包括主机、传动设备、轴系和推进器等。

其作用是由主机发出功率，通过传动设备和轴系传给推进器，以实现推进船舶的使命，简称推进装置。

2.主推进装置的主要型式有哪些，不同类型船舶的主推进装置型式的适配特点

单机单桨刚性直接传动，定距螺旋桨，主机反转

单机单桨刚性直接传动，调距桨，主机不反转

单机单桨齿轮减速传动，定距螺旋桨，双转向齿轮箱，主机不反转

双机单桨齿轮减速传动，定距螺旋桨，主机反转

三机单桨齿轮减速传动，调距桨，主机不反转

柴油机—燃气轮机单桨齿轮减速联合传动，调距桨，主机不反转

燃气轮机—燃气轮机单桨齿轮减速联合传动，调距桨，主机不反转

双机单桨电传动，定距螺旋桨，主机不反转

3.详述主推进装置型式的选择主要考虑哪些因素

1、按船舶用途、种类和要求；

2、按主机总功率的大小；

3、按船舶航区的吃水深度；

4、按推进装置的经济性。

4.什么是机桨匹配设计，可分为哪两类？

机桨匹配设计实际上是通过船、机、桨匹配计算和分析选定螺旋桨参数和主机型号，在满足设计技术要求（如航速、桨径、转速、功率）的基础上，同时考虑重量、尺寸、油耗、造价、可靠性、可维度、使用寿命、吊缸高度、振动等前提下，从而选择一套从主机到螺旋桨的最佳的推进装置。

分为两类：

初步匹配设计和终结匹配设计

5.什么是机桨初步匹配设计与终结匹配设计，掌握其设计过程。

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。

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等计算船舶所能达到的航速、螺旋桨的最佳要素（螺旋桨直径、螺距比及螺旋桨效率）。

6.详述主机选型要考虑的因素

1、重量与尺寸；

2、功率与转速；

3、燃油与滑油；

4、主机的造价、寿命及维修；

5、振动与噪声；

6、柴油机的热效率和燃油消耗率。

7.什么是减额输出？

理解其含义

所谓减额输出，即把最高燃烧压力Pmax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。

一般将减额输出区中的最大输出称为标定额定输出（NMCR），将减额输出区内除最大输出点以外的任何输出称为减额输出（DMCR）。

8.详述主机选型的步骤

9.什么是直接传动与间接传动，它们的优缺点

直接传动：

是主机直接通过轴系把功率传给螺旋桨的传动方式，在主机与轴系中无其它传动设备，在任何工况下，螺旋桨与主机具有相同的转速与转向。

结构简单；

使用寿命长；

燃料费用低；

维修保养方便；

噪声低；

传动损失小；

推进效率高；

缺点:

重量与尺寸大;

倒车必须利用可逆发动机,其机动性差；

非设计工况下运转时经济性差；

低速和微速航行受到柴油机最低稳定转速的限制。

间接传动：

是通过传动设备（机械的、电动的或液动的），使主机与轴系连接在一起的一种传动方式。

重量与尺寸小；

主机的转速不受螺旋桨要求的转速限制；

轴系布置方便；

带倒顺离合器时可选用不可逆转的主机；

有利于多机并车、单机分车与轴带发电机布置。

结构复杂；

传动损失大；

效率低。

10.剩余功率的概念及计算方法。

在部分负荷工况下，螺旋桨特性线与发动机外特性线之间存在一差值，即柴油机能发出的功率和扭矩均大于螺旋桨所需的功率或扭矩，对于船舶来说，常称这部分没能发挥的功率为剩余功率。

第3章

1.简述船机桨三者之间的关系。

主机是能量发生器，桨是能量转换器，船是能量吸收器

2.如何反映船、机、桨的工作特性？

船的特性：

船的特性可用航速变化时的阻力特性来表示；

机的特性：

主机的特性主要用其柴油机的供油量、平均有效压力、轴的输出扭矩及功率等随

转速（航速）的变化关系表示，并受到推进装置的组成和型式的影响；

桨的特性：

桨的特性受到桨的结构和水动力因素的影响，常用推力和扭矩来表示。

3.何谓工况？

研究工况与配合的目的是什么？

所谓工况，就是指船、机、桨三者的工作条件。

目的：

1）当了解船机桨的特性与配合关系后，就能合理地确定其设计平衡点的负荷，使其达到能量供求的平衡；

2）根据船舶种类、用途及运行方式，合理对船机桨进行合理组合及选优，以提高其经济效益及满足使用要求；

3）了解船机桨特性参数的变化规律，以便能够合理的设计和管理。

4.影响机桨匹配特性的因素？

如何影响？

5.船舶阻力的组成、海军系数法、方型系数的概念及对船舶阻力的影响

6.什么叫柴油机特性？

研究柴油机特性的目的是什么？

柴油机的特性是指，柴油机的性能指标及主要参数与运转情况之间变化关系。

7.什么叫柴油机工况？

根据其用途不同，船舶柴油机有哪几种工况？

简述其运转特点？

柴油机工况：

柴油机的工作条件

1、发电机工况：

调速器控制使n恒定（如电力传动主机和发电副机）

2、螺旋桨工况：

直接驱动桨的主机稳定工况下，主机发出功率等于桨吸收功率

3、其它工况：

功率与转速没有一定的关系，功率由阻力决定。

（如驱动调距桨的主机，驱

动应急救火泵或应急空压机的柴油机，变工况主机）

8.何谓柴油机的外特性？

包括哪几种？

有何实用意义？

柴油机运转中，只改变转速n，而pe保持不变，这种运转特性称为速度特性或外特性。

包括1h功率特性、12h功率特性、标定外特性、部分外特性。

实用意义：

首先是确定柴油机允许工作的的最高负荷限制线，其次是用于分析机带桨工作时的匹配情况。

9.何谓柴油机的负荷特性？

在某一固定不变的转速下，柴油机的性能参数随负荷pe变化的规律。

1、确定非增压柴油机的标定工况；

2、负荷特性易测定，常在柴油机调试、改变设计时用作检验调试效果；

3、作为带发电机工作的特性；

4、测出不同转速的负荷特性，用于制取万有特性等，负荷特性可与速度特性综合出其他任何一种实用工况的特性。

10.何谓柴油机的推进特性？

当柴油机作为船舶主机带螺旋桨，按螺旋桨特性（P=c.n3）工作时，为柴油机的推进特性。

1、根据柴油机的工作能力合理的设计、选用螺旋桨；

2、确定使用中功率与转速的配合点；

3、确定推（拖）船舶在各种工况下的负荷；

4、用以确定船舶的经济航速。

11.柴油机的万有特性有何实际意义？

1、选配柴油机；

2、确定柴油机的允许工作界限；

3用于检查柴油机的工作状态。

12.何谓螺旋桨进速？

他和船速有何差别？

桨盘处的水流速度为u，则螺旋桨与该水流的相对速度即为进速VA。

VA=VS（1−ω），其中VS为船速，ω为伴流系数。

13.画简图说明柴油机的允许使用范围。

最大负荷限制、最低负荷限制、

曲轴最高转速限制、最低稳定转速限制围成的四边形

14.为什么柴油机要设最低稳定转速线？

1、随着曲轴转速的降低，调速器与柴油机在配合中可能出现较大的波动，导致柴油机不能正常的工作；

2、曲轴转速过低时，会导致柴油机的热力循环不能正常进行；

3、曲轴转速过低，就不能保证建立连续的油膜。

15.简述单机直接带桨的特点，画简图说明其机桨配合特性。

1、单机、单桨直接传动推进装置只有一个最佳配合工作点，即在设计载荷时的设计工作点；

2、在非设计工作点工作时，推进装置功率不能全部利用，综合效率下降，经济性变坏；

3、因此，这种推进装置对工况和载荷多变的船舶不太适应，而对工况稳定的船舶，则能发挥其优越性。

16.简述调距桨的工作特性及优缺点，画简图说明其机桨配合特性。

（1）船舶在任何工况下均能吸收主机的全功率

（2）保持螺旋桨转速不变，改变螺距比，可获得不同的航速。

（3）用不同的转速n和螺距比p/D相配合，可得到所需的船舶航速。

（4）改变螺距比，能使推进装置在不同工况下工作时，保持良好的经济性，实现机桨的最佳匹配。

优点

（1）部分负荷下的经济性好。

（2）适应阻力变化，使主机发出全功率。

（3）主机或齿轮箱可不装换向装置。

（4）提高船舶的机动性和操纵性。

（5）有利于推进装置驱动辅助负载。

缺点

（1）轴系构造复杂，制造工艺要求高，造价高。

（2）桨毂中的转叶机构难于维修，保养、可靠性差。

（3）调距桨毂比定距桨毂大，在相同设计工况下，调距桨的效率比定距桨低1%~3%。

（4）调距桨的叶根较厚，容易产生空泡

17.减速传动有何意义？

意义：

对于中、高速柴油机，采用减速齿轮箱传动，借以获得较低的转速，

有以下好处：

1）可提高螺旋桨效率；

2）改善螺旋桨的空泡性能。

18.剩余功率的概念及计算

在部分负荷工况下，螺旋桨特性线与发动机外特性线之间存在一差值，即柴油机能发出的功率和扭矩均大于螺旋桨所需的功率或扭矩，对于船舶来说，常称这部分没能发挥的功率为剩余功率。

第4章

1.轴系的基本任务与具体组成？

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、膜片联轴节、万向联轴节等

4.轴系附件（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

2.船舶推进轴系工作时，所受机械负荷有哪些？

螺旋桨在水中旋转的扭应力；

推进中的正倒车产生的拉、压应力；

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。

3.在传动轴系中，尾轴的工作条件比较恶劣，主要表现在哪些方面？

通常发生的故障有哪

些？

4.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。

5.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？

画简

图说明什么是轴系的倾斜角和偏斜角。

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。

6.中间轴轴承跨距的确定受哪些因素的影响？

尾管无前轴承者，则中间轴承尽量靠近尾管前密封；

中间轴承应设在轴系上集中质量处附近，如调距桨轴系的配油箱附近热源附件避免设中间轴承，如滑油循环舱顶上每根中间轴一般只设一个中间轴承（极短中间轴不设）。

7.画简图说明螺旋桨轴尾部结构各部分的作用。

8.桨与桨轴有哪几种联结方式？

机械联接，油压无键套合联接，环氧树脂粘结。

9.螺旋桨导流罩的主要作用是什么？

减少桨后面的涡流损失及保持轴末端的水密性。

10.如何防止轴的腐蚀？

轴的防腐措施一般采用的“阴极保护法”，或使轴和海水隔离。

轴上涂防腐漆或镀金属。

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。

轴上包以橡胶复盖层。

11.写出海规轴径计算的基本公式，并给出式中各量的含义。

d——轴的直径，mm；

F——推进装置型式系数，

F=95，对于涡轮推进装置﹑具有滑动型联轴节的柴油机推进装置和电

力推进装置；

F=100，对于所有其它型式的柴油机推进装置；

C——不同轴的设计特性系数；

Ne——轴传递的额定功率，kW；

ne——轴传递Ne的额定转速，r/min；

Rm——轴材料的抗拉强度

对于中间轴，碳钢和锰钢时Rm>

760N/mm2时，取760N/mm2

合金钢时Rm>

800N/mm2时，取800N/mm2

对于螺旋桨轴和尾管轴，若Rm>

600N/mm2时，取600N/mm2。

12.在轴的强度校核计算中，如何确定许用安全系数？

许用安全系数由以下原则确定：

1.轴的负荷情况；

2.材料性质及加工、装配质量；

3.军用船舶轴系的工作条件较好，为了减轻重量采用较低的安全系数。

13.简述滑动式中间轴承和滚动式中间轴承的特点。

滑动式中间轴承

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。

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

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。

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。

14.简述隔舱填料函的作用、要求及结构形式。

作用：

保证水密性，防止海水进入水密舱室。

要求：

1.在传动轴通过隔舱填料函时，无论轴系转动与否，应能承受一定的水压不发生泄漏；

2.拆装方便，能在舱壁的一侧调整其松紧；

3.外形尺寸小，结构简单，重量轻；

4.当轴正常工作时，温度不超过60℃。

结构形式：

整体式和可分式。

可分式有两种形式：

1.填料函孔与轴同心布置；

2.填料函体外形为椭圆，其轴线对函体偏心布置。

15.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。

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。

16.简述白合金轴承、橡胶轴承的特点。

白合金轴承：

白合金耐热性好,不伤轴颈,抗压强度较高,散热性好,不易发生摩擦发热而致烧轴的事故,适用于各类船舶轴系。

橡胶轴承：

（1）具有一定的弹性定的弹性，，可吸振，对安装误差及冲击的敏感性小，安装方便，工作平稳，对船员、旅客的工作与生活环境均有好处生活环境均有好处。

（2）结构简化，毋须后密封，摩擦功的损失少，对水域无污染，运转费用低，管理方便。

（3）对水中泥沙有一定的适应能力应能力。

轴系回转过程中硬轴系回转过程中硬砂粒被压入橡胶，避免砂粒对轴的磨损，存于纵向槽内的砂粒可被水流冲走。

17.能看懂尾轴管装配图

18.能识别尾管密封装置图，包括各部件名称及作用

19.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。

20.简述多片式离合、倒顺、减速齿轮箱的原理。

21.船用齿轮箱主要性能指标有哪些？

标定传递能力:

用齿轮箱的标定功率和标定转速之比来表示，即Peb'

/neb'

单位：

kW/（r/min）；

标定输入转速:

齿轮箱输入轴所允许的最大转速。

r/min；

输入轴、输出轴转向：

从船尾向前看，输入轴顺时针（右旋），或输入轴逆时针（左旋）。

输入轴转向应考虑主机的转向，输出轴转向应考虑螺旋桨的转向。

；

减速比：

齿轮箱输入轴转速n1与输出轴转速n2之比，一般以i表示；

标定螺旋桨推力：

标定螺旋桨推力即为齿轮箱推力轴承所能承受的螺旋桨推力，与此对应也有倒车推力。

kN。

中心距：

齿轮箱输入齿轮箱输入、输出轴之间的距离称之输出轴之间的距离称之为中心距。

允许工作倾斜度：

一般齿轮箱允许纵倾10°

横倾15°

换向时间（s）：

齿轮箱从正车换向到倒车，或相反换向，所需的时间为换向时间，一般小于或等于10s.

操纵方式：

操纵方式指使齿轮箱处于正、倒或空车位置的操纵方式。

有机械人力操纵（机旁操纵）和液压操纵

重量与尺寸：

一般指齿轮箱的干重量般指齿轮箱的干重量，尺寸系指外形尺寸尺寸系指外形尺寸，用于选配用于选配、布置等布置等。

22.如何选用船用齿轮箱？

（见讲义）

a）按推进系统形式选择减速齿轮箱的功能

b）按推进系统布置的尺寸要求选择减速齿轮箱的结构形式

c）按船舶吃水、航速（螺旋桨的最大可能直径）及主机转速大小考虑适当的减速比。

d）算出传扭能力，即输入额定功率（kW或BHP）/输入转速（r/min）。

e）在所有型号的减速齿轮箱选择图表上（注意船级社的不同）查出具体规格。

f）在名义减速比的基础上进一步查出实际减速比。

g）根据实际减速比核算具体规格的正确性，并核定减速齿轮箱实际输出转速。

23.如何选用联轴器？

（见