船舶动力装置课程设计

船舶动力装置课程设计 船舶动力装置课程设计 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论; 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法; 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法; 4、掌握主机选型的基本步骤方法; 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、基本要求 1、独立思考，独立完成本设计; 2、方法合适，步骤清晰，计算正确; 3、 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 写端正，图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1) 船型:单机单桨拖网渔船 (2) 主尺度 序号 尺度 单位 数值 1 水线长 M 41.0 2 型宽 M 7.8 3 型深 M 3.6 4 平均吃水 M 3.0 5 排水量 T 400.0 6 浆心至水面距离 M 2.5 (3) 系数 名称 方形系数Cb 菱形系数Cp 舯刻面系数 数值 0.51 0.60 0.895 (4) 海水密度 ρ =1.024T/M3 2、设计航速 状态 单位 数值 自航 KN 10.4 拖航 KN 3.8 3、柴油机型号及主要参数 标定功标定转速柴油消耗率外形尺寸(L×序号 型号 重量(kg) 率(KW) (r/min) (g/kw?h) A×H)mm 2012×998×1 6E150C-1 163 750 238 2500 1325 2553×856×2 6E150C-1 220 750 238 3290 1440 2065×1069×3 8E150C-A 217 1000 228 2700 1405 2591×957×4 8E150C-A 289 1000 228 3500 1405 3380×880×5 6160A-13 164 1000 238 3900 1555 3069×960×6 X6160ZC 220 1000 218 3700 1512 3380×880×7 6160A-1 160 750 238 3700 1555 8 N-855-M 195 1000 175 1176 1989×930×9 NT-855-M 267 1000 179 1258 1511 10 TBD234V8 320 1000 212 4、齿轮箱主要技术参数 额定输入额定传递能额定扭额定推序号 型号 转速速比 力kw/(r/min) 矩N*m 力KN (r/min) 1756.2--2.04,2.5,31 300 0.184--0.257 750--1500 49.0 2459.8 ,3.53,4.1 4,4.48,5.01193.64-2 D300 0.184--0.257 1000-2500 49.0 5,5.5,5.9,-2459.8 7.63 3 240B 0.184 1500 1756 30--50 1.5,2.3 1.5,2.3,2.4 SCG3001 0.16--0.22 750--2300 30--50 5,3.5 1.3,2.3,2.5 SCG3501 0.257 750--2300 5,3.5,4 4.5,5,5.5,6 SCG3503 0.257 1000-2300 6,6.5,7 4,4.5,5,6,7 SCG2503 0.184 1000-2300 6.5,7 2.06,2.54,4283--128 GWC3235 0.45--1.35 --1800 112.7 3.02,3.57,858 4.05,4.95 5、双速比齿轮箱主要技术参数 额定传递能额定输入转额定推力序号 型号 力速比 速(r/min) KN kw/(r/min) 1 GWT36.39 0.42--1.23 400--1000 98.07 2--6 2 GWT32.35 0.52--1.32 --1800 112.78 2--6 3 MCG410 0.74--1.84 400--1200 147.0 1--4.5 2.23,2.36，4 S300 0.18--0.26 750--2500 49.03 2.52,2.56 ,4,4.48,4.6,45 SD300 0.18--0.24 750--2500 49.03 .95 四、计算与分析内容 1、船体有效功率，并绘制曲线 2、确定推进系数 3、主机选型论证 4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析 5、双速比齿轮箱速比 6、综合评判分析 五、参考书目 1、《渔船设计》 2、《船舶推进》 3、《船舶概论》 4、《船舶设计实用 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 》(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+?E)??L ? 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，?E的修正量极微，可忽略不计。所以式?可简化为EHP=E0??L。根据查《渔船设计》 5、可知E0计算如下:船速v=10.4×1.852?3.6=5.35M/S， 3L=41.0,Cp=0.60;V/(L/10)3=(400.0?1.024)/(41?10)=5.67;v/?gl=5.35/?(9.8×41)=0.27;通过查《渔船设计》可得E0=0.072。 (2) 结果:EHP=E0×?×?L =184.41 2、不确定推进系数 (1)公式P×C=P/P=ηc×ηs×ηp×ηr ES 式中P:有效马力;P:主机发出功率;ηc:传动功率;ηs:船射效率;ηp:ES 散水效率;ηr:相对旋转效率。 (2)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=0.162 ηs=(1,t)/(1,w)=(1,0.162)/(1,0.182)=1.02 取ηc=0.96;ηp=0.6;ηr=1.0 (3)结果P×C=ηc×ηs×ηp×ηr=0.96×1.02×0.6×1.0=0.575 3、主机选型论证 (1)根据EHP和P×C选主机 主机所需最小功率Psmin=P/(P×C)=184.41/0.575=320.7马力=235.7KW E 参数10%功率储备:Ps=Psmin×(1+10%)=259.27KW 查柴油机型号及主要参数表选择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0.55 b、确定浆转速范围 225r/min左右 4、单速比齿轮速比优选，桨工况点配合特性分析 (1)设计思想:按自航工况下设计 (2)设计参数及计算: a、螺旋桨收到的马力DHP: DHP=EHP/(ηs×ηp×ηr)=184.41/(1.02×0.6×1.0)=301.3马力 b、?P=?(DHP/ρ)=?(301.3/1.024)=17.15 c、桨径D:D=1.6 d、自航航速v=10.4KN s 拖航航速v`=3.8KN s e、进速 v=v(1-w)=10.4×(1-0.182)=8.51 as f、估计桨转速:225r/min 根据图谱计算 (3)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时桨的螺距比H/D，敞水效率ηp，并绘制图谱求得最佳ηp和H/D。 (4)列表计算: 序号 计算项目 1 桨径D(M) 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 2 桨转速n(r/min) 200 225 250 275 300 3 航速V(kn) 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 S 4 进速V(rw) 8.51 8.51 8.51 8.51 8.51 A 5 直径系数δ=3.28nD/V 146.5 164.8 183.1 201.4 219.7 A2.56 功率系数B=n?p/V 16.2 18.3 20.3 22.3 24.4 pA 查B4-40图谱 7 ηp 0.608 0.626 0.615 0.599 0.581 8 H/D 1.07 0.99 0.81 0.76 0.64 9 H(M) 2.03 1.88 1.54 1.44 1.22 查B4-55图谱 10 ηp 0.605 0.621 0.609 0.591 0.57 11 H/D 1.05 0.91 0.87 0.73 0.70 12 H(M) 2.00 1.73 1.65 1.39 1.33 (5)作图确定桨各项最佳参数: (6)通过作图确定桨的各相应参数: 项目 B4-40 B4-55 桨速r/min 230 225 ηp 0.623 0.621 H/D 0.97 0.91 H(M) 1.84 1.84 D(M) 1.9 1.9 通过作图确定出此船在自航状态下即航速V=10.4KN时，桨的最佳转速，S 从而准确得出自航状态下的减速比。 (7)选择单速比齿轮箱 参数:a、主机输出扭矩 Ne=9550?P/n=267/1000×9550=2550N?M NN b、主机转速 n=1000 r?p?m c、减速比 i=4.5 根据以上参数选择: 齿轮箱型号:SCG3503 外形尺寸:854×880×1312 传递能力:0.257kw/r/min (8)分析自航状态下的机桨配合特性 λ pλ p1P Pe pC (%) 100 A B D (%) ηp ηc 图中A点为船自航状态下的设计配合点，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。 (9)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，由上面自航时的两种盘面比对应的参数求出拖网时再吸收全部主机功率情况下具有的最大推力的螺旋桨的转速及减速比。 ?设计参数: 拖航航速:v=3.8kn s 进速:v=0.515v(1-w)=1.71m/s as ?具体计算(查《船舶原理与推进》P186) 序号 计算项目 1 桨径D(M) 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 2 桨转速 200 225 250 275 300 3 航速V(kn) 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 S 4 进速V(rw) 1.71 1.71 1.71 1.71 1.71 A 60V5 aJ,0.27 0.24 0.22 0.20 0.18 n,D 7560DHP，，6 MQ,1079.5 959.6 863.6 785.1 720.1 2,n 7 3600,QMMK,0.0383 0.0269 0.0195 0.0147 0.0114 25,nD 查B4-40图谱 8 H/D 0.87 0.72 0.63 0.53 0.434 9 K 0.295 0.24 0.196 0.165 0.09 T 10 ηp 0.336 0.338 0.341 0.345 0.35 K,QTM11 4376 4506 4568 4638 4523 T,KM,D 12 Te=T(1-t) 3667 3776 3828 3887 3700 查B4-55图谱 13 H/D 0.85 0.70 0.62 0.525 0.43 14 K 0.293 0.236 0.192 0.163 0.089 T 15 ηp 0.333 0.335 0.338 0.34 0.346 K,QTM16 4346 4431 4541 4582 4473 T,KM,D 17 Te=T(1-t) 3642 3713 3805 3840 3659 ?作图确定最佳参数 0.4 0.9 0.3 0.2 0.7 0.1 0.5 0.3 0.9 0.4 0.7 0.3 0.5 0.2 0.3 0.1 (10)通过两种盘面比的螺距比确定桨的转速、敞水效率 项目 B4-40 B4-55 D(m) 1.9 1.9 H/D 0.72 0.80 ηp 0.338 0.334 n(r/min) 225 220 相应减速比 4.44 4.54 (11)空泡校核 项目 B4-40 B4-55 V(kn) 3.8 3.8 S v=0.515v(1-w) 1.6 1.6 as D(m) 1.9 1.9 H/D 0.72 0.80 ηp 0.338 0.334 2N,,246.5 241 0.7D,,,60,, 2N,,22249.4 243.9 v,v，0.7D,0.7a,,60,, 20.5ρv 12769 12689 0.7 P-P 16511 16581 V P-PV,0.7R,1.29 1.32 20.5,v0.7 ,c0.25 0.258 T(kg) 4506 4414 TAP,min11.41 1.37 2,v0.7`,c2 2AE,DH,,?1.070.23AP,,,,1.03 1.38 A4D,, 按表中的数据绘制成曲线图A PMIN 根据上图可得出螺旋桨设计参数自航与拖航的减速比: 0.62 盘面比 螺距比 0.7 自航航速 10.4kn 1.9m 螺旋桨直径 0.622 自航ηp 拖航ηp 0.336 自航时减速比 4.4 4.49 拖网时减速比 (12)选择双速比齿轮箱 型号:GTW32.35 额定输入转速: -1800(r/min) 速比范围:2-6 额定传递能力:0.52-1.32Kw/r/min (13)机桨配合工况分析 拖航 自航 C P Pe pB A i2MPN i1MPN П /i nN1I n/i N2 V S 如上图所示，曲线I为自航对桨推进特性曲线为拖网时推进特性曲线，A点为设计工况点，即MCR点。 自航时，机桨在设计工况下工作，即在A点工作，此时主机发足功率，桨吸收全部功率，船以设计航速前行。 ,拖网时，船阻力较大，p减小，桨推进曲线上移，此时若还用第一级传动比传动，主机必须发出超出额定功率的功率，这样将不利于主机的工作和机桨的配合。若用第二级传动比传动，可是机桨配合点在B点，这样主机能发足功率，桨可以吸收全部扭矩来运转，使船在拖航时仍在设计航速下顺利航行，此时主机转速仍未额定转速，因而船、机、桨均在设计工况(拖航)下运行。 (14)综合评价分析: 用单速比齿轮箱传动时，拖航时主机功率不足，油耗大，经济性差，同时主机功率有大量剩余，而桨又吸收不到全部扭矩，航速将降低，在运行工况恶化时甚至造成主机热负荷大大增加，使主机不能正常工作。 用双速比齿轮箱传动时，可以使主机在拖航和自航中都发出全部功率，使主机在两种工况下都能按额定转速运转，使主机处于最佳状态，提高了经济性。渔船在拖网时，螺旋桨的效率相对自由航行时要低的多，但考虑与直接传动定距桨相比，由于桨速可以选配，自由航行时效率可提高，对于高增压中速柴油机更好适宜，同时配合特性曲线图可以看出桨的最低稳定转速。 另一方面，用了减速齿轮箱，由于传动比效率，主机发出功率将被消耗掉一部分，同时齿轮箱也占据了一部分空间，使机舱中布置更为紧凑。 轴系设计与校核 一、 设计任务书 (一) 已知条件 1、 船舶基本参数 船型:单机单桨拖网渔船 船速:自航10.4kn，拖航3.8 水线长:41.0 型宽:7.8 型深:3.6 吨位:400.0 2、 主要技术参数 型号:NT-855-M型柴油机 额定转速:1000r/min 额定功率:267KW 燃油消耗率:179g/kw.h 3、螺旋桨参数 直径:1.9m 重量:1050kg 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 :铸钢 4、轴线长度 1100 3000 主机输出法兰 4100 3500 R A (二)、完成任务 1、轴径估算，强度初步校核; 2、确定各轴段，各部分结构尺寸; 3、选择合适的传动装置，支承部件; 4、进行轴系布置，并绘制轴系布置图; 5、轴系较中计算; 6、尾轴管置结构设计，并绘制尾轴管总图; 7、绘制机舱轴承传动部分的装备图。 二、轴径估算，强度校核初步: (一)轴系轴径计算 序号 名称 符号 单位 公式及来源 数值 中间轴螺旋桨1 35#钢 轴材料 中间轴螺旋桨 22 轴标定校核强σ N/mm 按航规 225.4 b 度下限 轴传递额定功3 P Km 按主机说明书 267 n率 额定功率相应4 n r/min 按主机说明书 1000 N转速 中间轴直径部5 C 按船规 1.0 分系数 螺旋桨直径部6 C 按船规 1.22 2分系数 中间轴最小直Pn60837 d` mm 94.7 dcE,100? `2径 nn,b，176.5 螺旋桨轴最小Pn60838 d` mm 116.5 dck,100? `2k直径 nn,b，176.5 选用中间轴基9 d mm 150 Z本直径 选用螺旋桨轴10 d mm 180 K基本直径 (二) 轴系强度计算 1、中间轴强度计算 序名称 符号 单位 公式及来源 数值 号 1 中间轴基本轴径 d cm 15 Z 2 中间轴转速 n r?p?m 225 n 3 中间轴传递最大P kw 267 n 功率 34 中间轴的截面模w cm 662.3 Zπ3Wz=?dz 数 16 5 中间轴传递最大M N?cm 815895 nPnMn 扭矩 ,71620，9.6，nn 26 扭矩引起的剪应τ N/cm τ= M / w 1353.7 nZ 力 7 螺旋桨效率 η η=0.6-0.78 0.622 pp 8 螺旋桨推力 T N 31030.3 PnT,1943.2??,p sv 29 螺旋桨推力引起σ N/cm 175.7 yTT4,y,, 的压应力 2FN,dZ 210 中间轴材料密度 ρ g/cm 机械零件设计手册 7.69 11 单位长度负荷 q N/cm 13.3 ,2,qdZ,g 4 12 整锻法兰G N 541 0,2G,Db,20 (D=4M,b=2.8M) 4 13 两轴承间距 l cm 410 322 249dZ,l,142dZ14 a段距离 a cm 110 15 b段距离 b cm 290 16 轴承反作用力 R N 2593.1 Aq?lbRA,，G0 ,2 17 轴承引起弯矩 M N?cm 239266 2wRG，，-0AMw,，G0a 2q 318 轴承曲模数 W cm 331 ,3WZw=/2 dZ32 219 轴重引起弯曲应σ N/cm 361.3 wMww,, 力 wZw 220 合成应力 σ N/cm 1462 H22，，,H,Ww，,wZ，,E，3l1 改 221 由安装误差引起σ N/cm 2000 w1 弯曲应力 222 安装系数 n N/cm 6.86 ,2n, H, 23 许用安全系数 [n] 船舶设计手册 2.5-5.8 24 结论 n>[n] 中间轴安全 2、螺旋桨强度计算 序名称 符号 单位 公式及来源 数值 号 1 螺旋桨轴最大扭矩 M N?cm 9550*P,n*i 1099269 nn2 螺旋桨轴径 d cm 18 t33 螺旋桨轴截面系数 w cm 1241 c,3wc,dt 16 24 螺旋桨轴截面面积 F cm 326.7 c,2Fc,?dt 4 25 由扭矩引起的剪应力 τ N/cm 884 Mn,, c, 6 螺旋桨推力 T N 31030.3 27 由螺旋桨推力引起的剪σy N/cm 129 T,,y 应力 cF 8 系数 ξ 1.04 ,,1.02-1.06 29 合成应力 σH N/cm 1792 22,H,,,，3,y 210 材料屈服极限 σs N/cm 按船规 22460 11 安全系数 n n=σ/σ 12.5 sH 12 许用安全系数 [n] 按船舶设计使用2.8-5.8 手册 13 结论 n>[n]，安全 满足强 度要求 三、 轴段各部分尺寸 (一)桨轴 Φ280 Φ195 Φ150 Φ185 Φ130 Φ190 400 150 650 950 1550 660 120 尺寸来源: 取锥度k=1:15 则有L=(1.3-3.3)D=(1.3-3.3)×185=476mm kk d=D-k?L=185-1/15×476=153mm kkk d=(0.75-0.9)d=(0.75-0.9)×150=125mm 0k 取L=125mm0 螺旋桨从里往外装 取后尾管径Φ190前尾轴颈为Φ195 后尾轴长L`=(4-5.5)D=930mm 2k 取轴颈长为950 前尾轴长L=(3-4)D=610mm 0k 取轴颈长为650 (二)中间轴 Φ150 2500 (三) 整段法兰 由D=150得D1=300mm D2=230mm b1=40mm d1=38mm 螺纹直径为M36 (四) 传动装置与支撑部件 1、传动装置 主机是高速柴油机，因此采用齿轮箱传动 2、支承部件 采用两个尾轴承支承，因中间轴较长故也需设一个中间轴承，轴承材料 选用铁梨木，需用压力为0.29MPa 前尾轴承 ds=190mm Ls=610mm 后尾轴承 ds=195mm Ls=930mm 四、 轴系较中计算 (一)计算过程 =10690 QP F C A B G D E H 320 500 2550 1100 2000 1000 500 2673 1939.5 1536 A C G H E B F D 1、建立计算模型 (1) 各轴段载荷计算 2a、 q=π/4dr=2025N/M ACk 查表得Φ=1.34 ?q`=Φ?q=2673N/M ACAC2b、q=π/4dr=1436N/M DFz 查表得Φ=1.08 ?q`=Φ?q=1536N/M DFDF C、q=( q`?l+ q`?l)/l=1939.5N/MCDAC`CGDFGDCD (2)各段截面惯性矩 4-54 4 I=π/64?d=π/64×0.185=5.7×10mBCZ4-54 4 I=I=π/64?d=π/64×0.150=2.5×10mEFDEE-54 I= (I×l+I×l)/l=3.65×10mCDBCCGDEDGCD (3)各轴段相对刚度 -5-8 K=I/L=5.7×10/2550=2.28×10 BCBCBC-5-8 K=I/L=3.65×10/3100=1.17×10 CDCDCD-5-8 K=I/L=2.5×10/900=2.8×10DEDEDE -5-8 K=I/L=2.5×10/500=5×10EFEFEF (4)各节点两侧分配系数 λ=1 BC λ=K/(K+K)=0.66 CBBCBCCD λ=1-λ=0.34 CDCB λ=K/(K+K)=0.29 DCCDCDDE λ=1-λ=0.71 DEDC λ=K/(K+K)=0.33 EDDEDEEF λ=1-λ=0.67 EFED λ=0 FE 2、用力矩分配法列表计算各节点弯矩总和 (1)求各节点初始固定弯矩 2=-Q×L-0.5q`L=-7700N?M MABPABACHB2M=q`×L/12=1292N?M BCBCBC2M=q`×L/12=1553N?M CDCDCD2M=-M=q`×L/12=104N?M DEEDDEDE 2M=q×L/12=32N?M EFEFEF 3、列表计算 支点 B C D E F 分配系数 1 0.66 0.34 0.29 0.71 0.333 0.667 0 固定弯矩 -7700 1292 -1292 1553 -1553 104 -104 32 0 第一次分配 (6408) (-261) (1449) (76) 及传递 6408 -172 -89 420 1029 25 51 0 -86 3204 210 -44 12 514 0 25 第二次分配 (86) (-3414) (32) (-514) 及传递 86 -2253 -1161 9 23 -171 -343 0 -1126 43 4 -580 -85 11 0 -171 第三次分配 (1126) (-47) (665) (-11) 及传递 1126 -31 -16 193 472 -4 -7 0 -15 563 81 -8 -2 236 0 -3 第四次分配 (15) (-644) (10) (-236) 及传递 15 -425 -219 3 7 -79 -157 0 -212 7 1 -108 -39 3 0 -78 第五次分配 (212) (-8) (147) (-3) 及传递 212 -5 -3 35 84 -1 -2 0 -2 106 17 -1 0 41 0 -1 第六次分配 (2) (-123) (1) (-41) 及传递 2 -81 -42 0 1 -14 -27 0 -40 1 0 -21 -7 0 0 -13 第七次分配 (40) (-1) (28) (0) 及传递 40 -1 0 8 20 0 0 0 0 20 4 0 0 10 0 0 第八次分配 (-24) (0) (0) (0) 及传递 0 -16 -8 0 0 0 0 0 -8 0 0 -4 0 0 0 0 第九次分配 (0) (4) (8) (0) 及传递 8 0 0 1 3 0 0 0 0 4 0 0 0 1 0 0 第十次分配 (-4) (0) (-1) (0) 及传递 0 -3 -1 0 0 0 -1 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 第十一次分配 (0) (1) (0) (0) 及传递 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 弯矩总和 -7700 7700 -336 336 -1649 1649 454 -454 -234 (2)求各结点支反力: 10690 7700 336 RR C1B 2由?M=0得:2.5×R-7700-336-10690×3-0.5×2673×3.32=0 C1B 求得:R=25535N B22由?M=0得:-2.5×R+0.5×2673×2.5-0.5×0.82×2673-10690-336=0 BC1 求得:R=-1428N C1 -336 -1649 R C2R D1 2由?M=0得:R×3.1+336+1536-0.5×1940×3.1=0 D1C2 求得:R=2403N C22由?M=0得:-R×3.1+336+1536+0.5×1940×3.1=0 C2D1 求得:R=3611N D1 1649 454 RD2 R E1 2由?M=0得:R×1-1536-454-0.5×1×1536=0 E1D2 求得:R=2758N D22由?M=0得:-R×1-1536-454+0.5×1×1536=0 D2E1 求得:R=-1222N E1 -454 -234 R E2R F 2由?M=0得:R×0.5+454+234-0.5×1536×0.5=0 FE2 求得:R=-992N E22由?M=0得:-R×0.5+454+234+0.5×1536×0.5=0 E2F 求得:R=1760N F ?各支点反力为:R=25535N B R=975N C R=6369N D R=-2214NE R=1760N F 3、校核 (1)支反力总和 R=R+R+R+R+R=25535+975+6369-2214+1760=32425N BCDEF (2)轴系载荷总和为10690+2673×3.37+1940×2.9+1536×1.5=31628N 由以上可知支反力总和与载荷总和相等，故计算合格 二、轴承负荷的调整 1、支承B抬高0.1mm时，各结点弯矩总和 (1)B抬高0.1mm时，产生弯矩 EBC6k MMBCCB,,?,LBC 10-8 =6×2.04×10×2.28×10/2.5 =1116N?M (2)列表计算 支点 B C D E F 分配系数 1 0.66 0.34 0.29 0.71 0.333 0.667 0 固定弯矩 1116 1116 第一次分配 -1116 -737 -379 及传递 -368 -558 -189 第二次分配 368 368 190 64 125 及传递 184 184 32 95 62 第三次分配 -184 -162 -84 -28 -67 -11 -21 及传递 -81 -92 -14 -42 -5 -33 -10 第四次分配 81 70 36 14 33 11 22 及传递 35 40 7 18 5 16 11 第五次分配 -35 -31 -16 -7 -16 -5 -11 及传递 -15 -17 -3 -8 -2 -8 -5 第六次分配 15 7 13 3 7 3 5 及传递 3 7 1 6 1 3 2 第七次分配 -3 -5 -3 -2 -5 -2 -1 及传递 -2 -1 -1 -1 -1 -2 0 第八次分配 2 2 0 0 2 0 2 及传递 1 1 0 0 0 1 1 第九次分配 -1 -1 0 0 0 0 1 及传递 0 0 0 0 0 0 0 弯矩总和 1 191 -191 -16 16 3 -3 -1 (3)求各结点支反力 B C1 1 191 RC1R B 由?M=0得R×2.5-191-1=0 ?R=76.8N C1BB由?M=0得R×2.5-191-1=0 ?R=-76.8N BC1C1 D1 C2 -16 -191 R C2R D1 由?M=0得R×3.1+191+16=0 ?R=-66.8N D1C2C2由?M=0得-R×3.1+191+16=0 ?R=66.8N C2D1D1 D2 E1 3 16 R R D2E1 由?M=0得R×1-3-16=0?R=19N E1D2D2由?M=0得-R×1-3-16=0?R=-19N D2E1E1 F E-1 -3 2 R E2R F 由?M=0得0.5R+3+1=0?R=-8N FE2E2 由?M=0得-0.5R+3+1=0?R=8N E2FF ?各点总支反力为: R=76.8N B R=-143.6N C R=85.8N D R=-27N E R=8N F 2、支承C抬高0.1mm时，各结点弯矩总和 (1)C抬高0.1mm时，产生弯矩 M=M=6E?k/LDCCDCDCD =462N?M M`=M`=-1116N?M BCCB (2)列表计算 支点 B C D E F 分配系数 1 0.66 0.34 0.29 0.71 0.333 0.667 0 固定弯矩 -1116 -1116 462 462 第一次分配 1116 432 222 -134 -328 及传递 216 558 -67 111 -164 第二次分配 -216 -324 -167 -32 -79 55 109 及传递 -162 -108 -16 -83 -27 -39 54 第三次分配 162 82 42 33 77 13 26 及传递 41 81 16 21 6 38 13 第四次分配 -41 -64 -33 -8 -19 -13 -35 及传递 -32 -20 -4 -16 -6 -9 -17 第五次分配 32 16 8 6 16 3 6 及传递 8 16 3 4 1 8 3 第六次分配 -8 -12 -7 -2 -3 -3 -5 及传递 -6 -4 -1 -3 -1 -1 -2 第七次分配 6 3 2 1 3 0 1 及传递 1 3 0 1 0 1 0 第八次分配 -1 -2 -1 0 -1 0 -1 及传递 -1 0 0 0 0 0 0 弯矩总和 -1 -459 459 361 -361 -101 101 51 (3)求各结点支反力 B C1 -1 -459 RB RC1 由?M=0得 R×2.5+459+1=0 C1B ?R=-184N R=184N BC1 C2 D1 459 361 R R C2D1 由?M=0得R×3.1-459-361=0 D1C2 ?R=264.5N R=-264.5N C2D1 D2 E1 -101 -361 RD2 R E1 由?M=0得R×1+361+101=0 E1D2 ?R=-462N R=462N D2E1 F E2 101 51 R E2R F 由?M=0得R×0.5-101-51=0 FE2 ?R=304N R=-304N E2F ?各支点支反力: R=-184N B R=448.5N C R=-726.5N D R=766N E R=-304N F 3、支承D抬高0.1mm时，各结点弯矩总和 (1)D抬高0.1mm时，产生弯矩 M=M=-462N?M CDDC M=M=6E?k/L3426N?M DEDE=DEED (2)列表计算 支点 B C D E F 分配系数 1 0.66 0.34 0.29 0.71 0.333 0.667 0 固定弯矩 -462 -462 3426 3426 第一次分配 0 305 157 -860 -2104 -1142 -2284 及传递 152 0 -430 78 -571 -1052 -1142 第二次分配 -152 284 146 143 350 351 701 及传递 142 -76 71 73 175 175 350 第三次分配 -142 3 2 -72 -176 -58 -117 及传递 1 -71 -36 1 -29 -88 -58 第四次分配 -1 71 36 8 20 29 59 及传递 35 0 4 18 14 10 29 第五次分配 -35 -3 -1 -9 -23 -3 -7 及传递 -1 -17 -4 0 -1 -11 -3 第六次分配 1 14 7 0 1 3 8 及传递 7 0 0 3 1 0 4 第七次分配 -7 0 0 -1 -3 0 0 及传递 0 -3 0 0 0 -1 0 第八次分配 0 2 1 0 0 0 1 及传递 1 0 0 0 0 0 0 第九次分配 -1 0 0 0 0 0 0 及传递 0 0 0 0 0 0 0 弯矩总和 -1 509 -509 -1080 1080 1639 -1639 -820 (3)求各结点支反力 B C1 509 -1 RC1 RB 由?M=0得 R×2.5-509+1=0 C1B ?R=203.2N R=-203.2N BC1 C2 D1 -509 -1080 R C2 RD1 由?M=0得R×3.1+509+1080=0 D1C2 ?R=-512.6N R=512.6N C2D1 E1 D2 1639 1080 -1 R R E1D2 由?M=0得R×1-1080-1639=0 E1D2 ?R=2719N R=-2719N D2E1 F E2 -820 -1639 R E2R F 由?M=0得R×0.5+1639+820=0 FE2 ?R=-4918N R=4918N E2F ?各支点支反力: R=203.2N B R=-715.8N C R=3231.6N D R=-7637N E R=4918N F 4、支承F抬高0.1mm时，各结点弯矩总和 (1)F抬高0.1mm时，产生弯矩 M=6E?k/L12237N?M EFEFEF= (2)列表计算 支点 B C D E F 分配系数 1 0.66 0.34 0.29 0.71 0.333 0.667 0 固定弯矩 -12237 -12237 第一次分配 4079 8158 及传递 2040 4079 第二次分配 -592 -1448 及传递 -296 -724 第三次分配 195 101 241 483 及传递 97 50 120 241 第四次分配 -97 -49 -121 及传递 -48 -24 -60 第五次分配 48 24 20 40 及传递 24 12 10 20 第六次分配 -24 -6 -16 及传递 -12 -3 -8 第七次分配 10 5 3 5 及传递 5 2 1 2 第八次分配 -5 -1 -2 及传递 -2 0 -1 第九次分配 1 1 0 1 及传递 0 0 0 0 弯矩总和 -1 192 -192 -584 584 3551 -3551 -7895 (3)求各结点支反力 B C1 192 -1 R BR C1 由?M=0得 R×2.5-192+1=0 C1B ?R=76.4N R=-76.4N BC1 -192 C2 D1 -584 RD1R C2 由?M=0得R×3.1+192+584=0 D1C2 ?R=-250.3N R=250.3N C2D1 D2 E1 3551 584 R D2R E1 由?M=0得R×1-584-3551=0 E1D2 ?R=4135N R=-4135N D2E1 E2 F -3551 -7895 RR FE2 由?M=0得R×0.5+3551+7895=0 FE2 ?R=-22892N R=22892N E2F ?各支点支反力: R=76.4N B R=-326.7N C R=4385.3N D R=-27027N E R=22892N F 3、各支承的影响系数 影响系数(N)，各支撑点抬高0.1mm 支承点 B C D E F B 76.8 -184 203.2 76.4 C -143.6 448.5 -715.8 -326.7 D 85.8 -726.5 3231.6 不抬高 4385.3 E -27 766 -7637 -27027 F 8 -304 4918 22892 4、取平均值进行调整 影响系数(N)，各支撑点抬高0.1mm 支承点 B C D E F B 77 -184 203 76 C -144 448 -716 -327 D 86 -726 3231 不抬高 4385 E -27 766 -7637 -27027 F 8 -304 4918 22892 5、若按曲线合理安装，可将轴承C抬高0.4mm 则各支点支反力变为: R=25535-184×4=24799N B R=-1072+448×4=720N C R=6369-726×4=3465N D R=-2214+766×4=850NE R=1760-304×4=544N F 6、轴承压比校核 (1)后尾轴承B d=190mm ， L=930mm 则比压为:P=R/d?L=0.146MPa ssBBss (2)前尾轴承C d=195mm ， L=610mm 则比压为:P=R/d?L=0.006MPa ssCCss 由设计手册查得铁梨木轴承许用比压为0.29MPa ?通过计算可知，各轴承的比压均小于许用比压，故满足要求。