Проектирование судового валопровода

Проектирование судового валопровода включает:

- разработку принципиальной схемы валопровода;

- выбор материала валов и определение их диаметров;

- расчёт промежуточного и гребного валов на прочность;

- оценку запаса по критической частоте вращения и продольной устойчивости гребного вала.

Разработка принципиальной схемы валопровода:

Выбор материала валов и определение их диаметров по Правилам Регистра валы судовых валопроводов должны изготовляться из стальных поковок со временным сопротивлением 430÷690 Мпа. В качестве материала для валов можно использовать сталь Ст5 с временным сопротивлением МПа и пределом текучести МПа.

Диаметр промежуточного вала в мм определяется:

;

где: L – коэффициент, принимаемый равным 102 – для валов класса «М-СП»;

– частота вращения промежуточного вала, об/мин;

n – частота вращения главного двигателя, об/мин;

i – передаточное отношение редуктора;

k – коэффициент, учитывающий неравномерность крутящего момента; – коэффициент для установок с двигателями внутреннего сгорания;

q=0,4 – для установок с четырёхтактными дизелями;

а – отношение максимального индикаторного крутящего момента к среднему индикаторному крутящему моменту, для двигателей с 6 цилиндрами а=2,15;

;

мм;

Диаметр упорного вала в районе упорного гребня должен превышать диаметр промежуточного вала не менее, чем на 5%;

мм;

Диаметр гребного вала должен быть не менее:

;

где: к – коэффициент для гребных валов, числовое значение которого зависит от того, какой жидкостью производится смазка дейдвудных подшибников, к=7 – для гребных валов со сплошной облицовкой.

мм;

Величина диаметра валов уточняется с учётом качества материала по формуле в мм:

;

где: - временное сопротивление материала вала в Мпа, МПа;

- диаметр промежуточного или гребного вала, определённый по вышеуказанным формулам.

Диаметр промежуточного вала:

мм;

Диаметр упорного вала в районе упорного гребня:

мм;

Диаметр гребного вала:

мм;

Расстояние между опорными подшипниками определяется:

;

где: - диаметр вала в см;

На промежуточном валу:

м;

На упорном валу:

м;

На гребном валу:

м;

Выбираем соединительную фланцевую муфту по допустимому крутящему моменту в кН∙м и максимальной частоте вращения, устанавливаем для соединения с промежуточным валом.

кН∙м;