哈工程--船舶动力装置复习题

1船舶动力装置复习题1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？保证船舶正常航行、作业、停泊以及人员正常工作和生活的全部机械、设备和系统的综合体。推进装置、辅助装置、机舱自动化系统、船舶系统。推进装置的性能直接代表动力装置的特点。2、简述柴油机动力装置的特点。(1)有较高的经济性，这一优点使柴油机船的续航力大大提高，换句话说，一定续航力下所需之燃油贮备量较少；从而使营运排水量相应增加。(2)重量轻。(3)具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速。缺点：(1)由于柴油机的尺寸和重量按功率比例增长快，因此单机组功率受到限制，低速柴油机也仅达8×l04kW左右，中速机2.4×104kW左右，而高速机仅在9×103kW或更小。(2)柴油机工作中的噪声、振动较大。(3)中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害，寿命低。(4)柴油机在低转速时稳定性差，因此不能有较小的最低稳定转速，影响船舶的低速航行性能。另外，柴油机的过载能力也较差，在超负荷10％时，一般仅能运行1h。3、船舶动力装置的技术特征包括哪些技术指标？（一）技术指标（二）、经济性指标（三）、运行性指标（一）、技术指标：①功率指标②重量指标③尺寸指标（二）、经济性指标：①主机燃料消耗率②动力装置燃料消耗率③推进装置的有效热效率④建造的经济性⑤营运的经济性：每海里航程的燃料消耗量---经济航速最大盈利航速⑥节能投资的经济标准（三）、运行性指标：①可靠性:动力装置能正常运行的时间正常运行时间越长表示动力装置比较可靠或可靠性高，反之则可靠性低。可用船舶动力装置在使用阶段的故障发生率和因此而发生的停航时间来考核，并常以主、辅机修理间隔作为衡量依据，故要求其主要零、部件及易损件的使用寿命较长。②机动性：指装置中的各种机器设备，改变工况时的工作性能。③振动和噪声的控制④主机遥控和机舱自动化⑤动力性和配合性：指柴油机动力的发挥和利用情况及与螺旋桨的配合性能4、如何理解经济航速的含义？每海里航程装置的燃料消耗量最低5、何谓柴油机功率减额输出？根据柴油机工作原理，为提高柴油机的热效率，即降低柴油机燃油消耗率的方法之一是提高气缸内最高燃烧压力Pmax和平均有效压力Pe的比值。Pmax／Pe越大，柴油机指示热效率ηi高，燃油消耗率可降低。如果提高Pmax会受发动机机械负荷限制，只有降低使用负荷Pe来实现。所谓减额输出，即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。对同一缸径及行程的柴油机，在改变匹配的增压器通道截面、改变气缸压缩容积(用改变活塞杆下部垫片厚度的方法)，并用一种可变定时的喷油泵，使其在某一负荷范围内保持其最大燃烧压大不变，以形成一个降低燃油消耗率的功率及转速的输出范围。26、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。7、直接传动和间接传动各有什么优缺点？1）直接传动推进装置•优点：1.结构简单2.使用寿命长3.燃料费用低4.维修保养方便5.噪声低6.传动损失少7.推进效率高•缺点：1.重量尺寸大2.倒车必须用可逆转柴油机，机动性差3.非设计工况下运转时经济性差4.低速和微速航行时受柴油机最低稳定转速限制2）间接传动推进装置•优点：重量与尺寸小；主机的转速不受螺旋桨要求的转速限制；轴系布置方便易达到要求；带倒顺离合器时可选用不可逆转的主机；有利于采用多机并车、单机分车与轴带发电机布置。•缺点：结构复杂；传动损失大，效率低。8、什么是电力传动推进装置？有哪些优缺点？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，如图。主机和螺旋桨问没有机械联系，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，机动性与操纵性好；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转速性能，具有良好的拖动性能。•缺点：能量近两次转换，损失大，传动效率低。增加了发电机和电动机，装置总重量和尺寸较大，造价和维修费用较高9、联轴器有哪几种？各起什么作用？联轴器分类：刚性、挠性、弹性•作用：1.连接两轴；2.传递主机转矩；3.传递整车推力及倒车时螺旋桨的拉力。•传矩方式：夹紧的摩擦力；紧配螺栓承受的剪切力。10、简述滑动式中间轴承和滚动式中间轴承的特点。滑动轴承的优点：结构简单，工作较可靠；承受的载荷较大，抗振抗冲击性好；安装修理方便；制造成本低。其缺点：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。滚动轴承的优点：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。其缺点：工作噪声大；轴承为非剖分式，为能安装，中间轴至少一端要采用可拆联轴节；承载能力小；安装工艺要求高。11、尾管装置的任务是什么？由哪几部分组成？有几种结构形式？•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。•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。•按润滑方式可分为油润滑和水润滑尾管装置两种。12、轴系的基本任务是什么？由哪些部件组成？船舶轴系的基本任务----连接主机与螺旋桨，将主机发出的功率传递给螺旋桨，同时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。•传动轴（推、中、尾轴）•轴承（推、中、尾轴承）•附件（联轴节、制动器、隔舱填料函、冷却管系等）•传动设备13、桨与桨轴有哪几种联结方式？桨与轴的联接方法(机械、液压、粘接）314、何为轴系的合理校中？目的是什么？定义：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，这就称为合理曲线校中，以使各轴系的负荷均匀、寿命长、工作安全可靠。目的：安装工艺（影响数小）和合理设计（负荷均匀）需要。（负荷均匀、影响小）15、船舶后传动设备的在推进装置中主要有哪些作用？答：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16、简述多片式离合、倒顺、减速齿轮箱的原理。答：P13017、片式摩擦离合器摩擦面的尺寸由哪些因素决定？如何考虑？离合器要确保推进装置正常运转，必须考虑余度系数K。因为主机输出转矩不均匀，并且当发生过载时要保证摩擦片不打滑而离合器仍能可靠地传递转矩。另外，考虑摩擦表面经过磨合，或介质性质、温度发生变化等因素引起摩擦系数f值下降，造成打滑。从这两方面考虑，K值取得越大越安全，越不会产生打滑现象。但K值取得过大，会使离合器尺寸过大，当离合器离合时可使动作过猛，冲击大，对传动系统不利。当发生意外时，如发生严重超负荷或螺旋桨被卡住等，就不能对主机和传动设备起有效的保护作用。因此，必须根据不同情况、不同要求，K值选取某一合理的范围。通常对多缸高速柴油机，K值在1.5～2.5范围内选取，少数取2.8。如杭州齿轮箱厂生产的小功率摩擦离合器K值取1.8～2.5。柴油机气缸数少，K值应取大值，反之应取小值。对于燃气轮机，转速高、运转平稳，K值可取1.5。尺寸系数C：其值选取大小直接影响摩擦片面积有效利用的程度以及离合器能否正常、可靠地工作。C值大，意味着摩擦片工作环带狭窄，有效摩擦半径增大，以及沿摩擦片宽度方向上的滑摩线速度差小，故摩损与发热均匀，摩擦片不会因为内、外圈温差太大而引起翘曲。C值大也存在一定问题，如有效工作面积减少，单位面积的比压q值和热负荷相应升高，以及摩擦片太狭窄．使得刚度下降，容易变形等。C值过小，情况相反。因此，c值要有一定的范围，一般取C=0.65~0.8摩擦面数Z：摩擦面数取多些，可使传递转矩能力成比例提高，或在相同的传递转矩能力下减小离合器的尺寸，但是摩擦片数太多将使离合器不易脱排，造成带排，使得操纵失灵，引起事故。此外，z值大还会增加离合器的轴向尺寸，液压推动活塞的行程相应增大。一般限制Zmax=8，设计时尽量取Z≤Zmax在实际设计中，当z8时，一般要采取相应的措施解决带排问题。为了避免片数过多，而又要传递较大的转矩，故出现了双向作用的液压缸结构，虽然每组摩擦片Z8，而总摩擦面数却提高一倍，从而可传递较大的转矩。18、船用齿轮箱主要性能指标有哪些？标定传递能力；标定输入转速；输入轴、输出轴；减速比；标定螺旋桨推力；中心距；允许工作倾斜度；换向时间(s)；操纵方式；重量与尺寸19、如何选用船用齿轮箱？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。20、推进轴系中弹性联轴器有哪些作用？a)可以大幅度地降低轴系扭振的自振频率b)缓解由于船体变形所引起的柴油机、齿轮箱和轴承增加的负荷4c)可允许轴线有微小的倾角和位移，补偿安装中的误差，使轴线校中容易，并能保护齿轮装置d)降低轴系校中的安装工艺要求21、如何选择弹性联轴器？弹性联轴器要根据发动机的标定功率及在标定功率时的转速及标定转矩来选择。22、推进轴系中弹性联轴器有哪些作用？答：a)可以大幅度地降低轴系扭振的自振频率b)缓解由于船体变形所引起的柴油机、齿轮箱和轴承增加的负荷c)可允许轴线有微小的倾角和位移，补偿安装中的误差，使轴线校中容易，并能保护齿轮装置d)降低轴系校中的安装工艺要求23、画简图说明燃油管路的主要功用燃油管路向船舶柴油机和燃油锅炉供应足够数量的合格燃油，以确保船舶的营运需要。包括：注入、储存、驳运、净化、供应、测量。24、何谓船舶管路系统？船舶管路系统有哪几类？答：船舶管路系统是船舶为了完成一定任务而专门用来输送和排放液体或气体的管路（管子及其附件的组合）、机械设备和检测仪表等的总称，常简称为船舶管系。船舶管路系统按其用途不同，可分为动力管路和船舶系统两大类。前者主要为船舶动力装置中的主、辅机服务，后者主要保证船舶安全和满足人员的生活需要。船舶系统可分为如下几种：舱底水系统、压载水系统、消防系统、通风系统、制冷与空调系统、按任务不同，动力管路可分为五种：燃油管路、滑油管路、冷却管路、压缩空气管路、排气管路等。25、油舱总容积在理论计算的基础上，还应该主要考虑哪些系数？答：容积系数、储备系数。26、滑油管路的功用、组成、种类功用：滑油管系给柴油机、增压器等船舶动力装置设备供应足够的、合乎质量要求的滑油，确保有关摩擦副处于良好的润滑状态，避免发生干摩擦，并在润滑过程中带走部分热量，起一定的冷却作用。减磨：润滑的主要作用冷却：带走部分热量清洁：洗涤运动表面的污物和金属磨粒密封：如活塞与缸套间的油膜还起密封燃烧室的作用。防腐：油膜使金属表面与空气、酸不能接触减轻噪声：缓冲作用传递动力：如推力轴承中推力盘与推力块之间的动压润滑组成：滑油管系一般由滑油贮存舱（柜）、滑油循环柜、滑油泵、净化设备（滤器、分油机）及滑油冷却器等组成。种类:滑油管系通常根据柴油机的结构型式可分为湿底壳式和干底壳式两种。27、柴油机的冷却有何作用？5冷却系统的功能是对船舶动力装置中需要散热冷却的设备和装置提供足够的冷却介质进行冷却，以保证其在允许的温度范围内可靠工作。28、简述冷却管路的形式和特点。.冷却形式1）开式冷却：用冷却泵抽取舷外水对设备进行冷却的工作方式。优点：设备少、管路简单、维护方便、水源丰富。缺点：水质差，温度变化大。应用：小型机、冷却要求不高的设备中。2）闭式冷却：又称间接冷却，分两步工作，设备用淡水冷却，淡水用舷外水冷却。优点：水