船舶传动轴为什么那么长?相应会产生什么影响呢?

大家可能好奇,船舶螺旋桨的巨大推力是如何传递给船舶的,其实船舶的柴油机通过驱动传动轴来带动螺旋桨旋转,螺旋桨桨叶在旋转时给水一个轴向的作用力,同时水也对螺旋桨桨叶产生一个反向的作用力。这个力就是驱动船舶前进或者倒退的力。其中螺旋桨的推力是通过它的尾轴传递给中间轴的,最简单的办法就是在中间轴上设置能够承受轴系轴向推力的推力轴承,通过推力轴承把螺旋桨的推力传递到船舶上,推动船舶前进。由此可见传动轴不仅在我们陆路上发挥巨大作用,海力运输运行也少不了它。

船舶传动轴为什么那么长?相应会产生什么影响呢?
船舶轴系图
船舶传动轴为什么那么长?相应会产生什么影响呢?
螺旋桨

船舶传动轴一般来说较长,原因就是船舶越大,在启停机的时候,传动轴受到的扭矩越大。把传动轴做长且多节通过高弹联轴器来连接,可以最大限度的补偿启停过程中的传动轴的弹性变形量,避免轴因为扭矩过大而产生塑性变形或者断裂。但是大家不要以为又长又粗的传动轴对船舶没有影响,其实影响是非常大的。可以分为以下几点。

1.成本增加。又长又粗的的传动轴,材料成本,加工成本,运输安装成本都是很大一笔开支。

2.对整个轴系的影响很大。传动轴越长越粗,其需要的中间轴承数量也就越多,轴瓦的面积也越大,这样其摩擦力也就越大,整个轴系的摩擦损失也就越大。

3.影响经济。船舶的传动轴越长,其占据船舶的空间也就越大,特别是中机型或者中尾机型,还需要专门的轴隧来保证传动轴的穿过,这意味着要占据船舶的空间,减少船舶载货量,降低经济性。

对于我们开头说到的船舶传动轴不光要把主机巨大的扭矩传递给螺旋桨,还要把螺旋桨巨大的推力或者拉力传递给船舶,所以船舶的传动轴还会受到压应力和拉应力,正是由于压应力或者拉应力,所以船舶传动轴大多是实心的,当然,也可以做成空心的,只是作用较实心轴不佳。这一点恰好和展好以前提过的我们日常见到用到的轴基本都是空心的情况相反。

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