船舶动力装置课程设计 苏星

船舶动力装置教案一、教学目标知识目标：使学生掌握船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点。

能力目标：培养学生分析、解决问题的能力，能够针对不同的船舶工况选择合适的动力装置。

情感态度与价值观：培养学生对船舶动力装置的热爱和兴趣，形成良好的职业道德和团队合作精神。

二、教学重点和难点教学重点：船舶动力装置的类型、工作原理和特点。

教学难点：不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点。

三、教学过程导入新课：通过展示一些常见的船舶动力装置图片和视频，引导学生思考这些装置的用途和特点。

讲授新课：首先介绍船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点，然后详细讲解不同类型的船舶动力装置，包括柴油机、蒸汽机、燃气轮机和核动力装置等。

巩固练习：通过一些实例和案例分析，让学生了解不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点，并练习分析、解决问题的能力。

归纳小结：回顾本节课所学的重点和难点，总结不同类型的船舶动力装置的特性和适用范围，以及如何根据实际工况选择合适的动力装置。

四、教学方法和手段多媒体教学：使用PPT、视频和图片等多媒体资源，生动形象地展示船舶动力装置的类型、工作原理和特点。

实物模型：展示不同类型的船舶动力装置的实物模型，让学生更加直观地了解其结构和特点。

案例分析：通过一些实例和案例分析，让学生了解不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点，并练习分析、解决问题的能力。

小组讨论：组织学生进行小组讨论，交流彼此的学习心得和体会，加深对船舶动力装置的理解。

五、课堂练习、作业与评价方式课堂练习：在讲解过程中穿插一些小练习，让学生即时回答或进行小组讨论，以检验学生对知识的掌握情况。

作业：布置一些有关船舶动力装置的课后作业，包括计算分析题、问答题和论述题等，以加深学生对知识的理解和掌握。

评价方式：采用平时成绩与期末考试相结合的方式进行评价，平时成绩包括课堂表现、小组讨论和作业完成情况等，期末考试则主要考查学生对知识的理解和应用能力。

六、辅助教学资源与工具教学PPT：提供清晰简洁的教学PPT，包括船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点等内容。

船舶动力装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握船舶动力装置的基本概念、分类及其工作原理；2. 使学生了解船舶动力装置的组成部分，包括主机、辅机、传动装置等；3. 帮助学生理解船舶动力装置的性能指标及其对船舶性能的影响。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析船舶动力装置的优缺点，并能够提出改进措施；2. 培养学生具备船舶动力装置操作、维护及故障排除的基本能力；3. 提高学生的团队协作和沟通能力，能够就船舶动力装置相关技术问题进行讨论和交流。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对船舶动力装置的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生热爱航海事业，树立正确的职业观念；3. 培养学生关注能源、环保等问题，提高其社会责任感和使命感。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为船舶工程专业核心课程，具有较强的理论性和实践性。

学生为高中毕业生，具备一定的物理和数学基础，但对船舶动力装置的了解较少。

教学要求注重理论联系实际，强调实践操作能力的培养。

根据以上分析，将课程目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够准确描述船舶动力装置的基本概念、分类和工作原理；2. 学生能够列出船舶动力装置的主要组成部分，并解释其作用；3. 学生能够分析船舶动力装置的性能指标，并评价其对船舶性能的影响；4. 学生能够针对特定船舶动力装置，提出改进措施，并进行操作、维护和故障排除；5. 学生能够积极参与团队讨论，就船舶动力装置相关技术问题进行有效沟通；6. 学生能够关注船舶动力装置的能源、环保问题，并提出自己的见解。

二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下五个部分：1. 船舶动力装置概述- 教材章节：第一章 船舶动力装置概述- 内容：动力装置的概念、分类、发展历程及其在船舶中的作用。

2. 船舶动力装置的组成部分- 教材章节：第二章 船舶动力装置的组成部分- 内容：主机、辅机、传动装置、推进装置、控制系统等组成部分的结构、原理及功能。

课程名称：船舶动力装置课程代码：01236（理论）第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点本课程以介绍船舶动力装置的基本型式和原理为主，同时兼顾船舶动力装置有关的基本计算，是高等教育自学考试船舶动力装置专业的一门重要专业课。

二、课程目标与基本要求本课程的目标：是学生通过该课程的学习，对船舶推进系统、轴系、传动装置、管路系统、船、机、桨工况配合，轴系振动控制、动力装置经济性、机舱布置与规划等有较为系统的认识，为今后从事的船舶动力装置设计、船舶管理打下良好的基础。

本课程基本要求：1．熟练掌握船舶动力装置的基本概念、性能及相关的技术指标。

2．熟练掌握轴系设计的基本原理与方法。

3．熟悉传动装置的功能与选型。

4．具备管路系统设备的选型与计算的能力，能完成管路系统原理图的设计。

5．能进行简单的船、机、桨工况配合分析。

6．了解船舶推进轴系扭转振动的常用计算方法，掌握推进轴系扭转振动的控制方法。

7．掌握船舶动力装置的经济性评价方法及提高经济性的措施。

8．能看懂并分析机舱布置图，懂得基本的机舱布置方法。

9．自学过程中应按大纲要求仔细阅读教材，切实掌握有关内容的基本概念、基本原理和基本方法。

三、与本专业其他课程的关系本课程是船舶动力类专业的一门重要专业课，该课程应在修完本专业的基础课和专业基本课后进行学习。

先修课程：船舶柴油机、船舶辅机这两门先修专业课涉及到《船舶动力装置》课程中的相关重要设备。

后续课程：船舶管理、动力机械制造与维修这两门后续课程紧密衔接《船舶动力装置》的知识。

第二部分考核内容与考核目标第1章绪论一、学习目的与要求本章是船舶动力装置的基础内容，通过本章的学习，学生应能够对船舶动力装置的内容体系有初步的认识，有利于进一步地深入学习。

本章主要讲授船舶动力装置的含义及组成、船舶动力装置的类型及特点、船舶动力装置的基本特性指标及对船舶动力装置的要求。

要求掌握船舶动力装置的基本含义和基本组成部分；重点掌握柴油机、汽轮机及燃气轮机动力装置的主要特点，了解联合动力装置、核动力装置的原理及特点；重点掌握船舶动力装置的技术指标、经济指标和性能指标的含义及分类；了解对船舶动力装置的主要要求。

目录11绪论 (1)1.1船舶动力装置的含义及组成 (1)1.2船舶动力装置的技术、经济及性能指标 (2)1.2.1技术指标 (2)1.2.2经济指标 (3)1.2.3性能指标 (3)1.3船舶动力装置的基本类型及特点 (4)1.3.1基本类型 (4)1.3.2柴油机推进动力装置 (4)1.3.3汽轮机推进动力装置 (5)1.3.4燃气轮机推进动力装置 (5)1.3.5核动力推进动力装置 (6)1.3.6联合动力推进动力装置 (6)1绪论1.1船舶动力装置的含义及组成船舶动力装置的主要任务是：为船舶提供各种能量和使用这些能量，以保证船舶正常航行与安全，人员的正常生活与安全，以及完成各种作业等。

船舶动力装置中的机械、设备和系统，包括动力机械、工作机械、传动设备、滤清和存储设备、热交换器以及动力管系、全船管系和机舱自动化设备。

根据动力装置中各种能量的形式和特点，船舶动力装置的组成见表1－1。

表1－1Ⅰ. 推进装置 a. 主机：蒸汽机、柴油机和燃气轮机等。

b. 轴系：传动轴、轴承和密封件等。

c. 传动设备：离合器、联轴器和减速齿轮箱等。

d. 推进器：螺旋桨和喷水推进等。

Ⅱ. 辅助装置 a. 船舶电站：发电机组、配电板及其它电气设备组成。

b. 辅助锅炉装置：辅助锅炉及其配套设备组成。

Ⅲ. 船舶管路系统 a. 动力管路：有燃油、滑油、冷却水、压缩空气、排气及废气利用管路等。

b. 船舶系统：有舱底、压载、消防、生活供水、施救、冷藏、空调、通风及取暖系统等。

Ⅳ. 船舶甲板机械 a. 锚泊设备：锚机、绞盘等。

b. 操舵设备：舵机及操纵机械、执行机构等。

c. 起重设备：起货机、吊艇机及吊杆等。

船舶动力装置Ⅴ. 机舱机械设备的遥控及自动化对主、辅机和有关机械设备等的远距离控制、调节、检测和警报系统等。

图1－1 船舶推进装置示意图1-遥控操纵台 2-主机(柴油机) 3-传动设备 4-轴系 5-推进器(螺旋桨)图1－1所示主机（柴油机）、传动设备、轴系及螺旋桨的连接情况。

（一）已知条件1.主机型号：6ESDZ 76/160型式：二冲称、直列、回流扫气、废气涡轮增压低速柴油机 气缸直径：760 mm 活塞行程：1600 mm 缸数： 6持续功率：5350 马力 持续转速：124 r/min 1小时功率：6573 马力1小时转速：130 r/min 主机飞轮重：1.28 t2.螺旋浆直径：5490 mm 重量：9.6 t（二）中间轴基本直径（按1983年钢质海船规范）1.中间轴材料 35优质碳素钢2.中间轴基本直径0d306290()18b N dc n σ=+ 式中，N —轴传递的额定功率（马力），取N=5350马力 n —轴传递的转速，取n=124r/minb σ—轴材料的抗拉强度，kgf/mm 2，取b σ=48kgf/mm 2c —系数，取c=1mm d 30918486212453509030=⎪⎭⎫⎝⎛+= 因本轮按冰区级别为B Ⅱ级进行加强，取增加05%d 。

则中间轴基本直径0d 应为：mm d 324153090=+=考虑到安全系数取10%，现取mm d 3600=，轴承处的轴径mm d 073=。

（三）螺旋浆轴径计算仍按上述中间轴径0d 计算公式计算，但系数c 取1.27。

故螺旋浆轴的计算基本直径p d 为：mm d d p 4111.2732427.10=⨯=⨯=现取p d =450mm ，轴承处的轴径d=460mm 。

（四）推力轴轴径计算仍按上述中间轴径0d 计算公式计算，但系数c 取1.1。

故推力轴的计算基本直径t d 为：mm d d t 3561.13241.10=⨯=⨯=现取t d =400mm ，轴承处的轴径d=410mm 。

（五）轴承负荷计算1.轴承负荷图的有关数据（轴的重度3/0.0769cm N =γ）（1）螺旋浆轴：按有关线图查得重量系数ψ=1.187，则螺旋浆轴的单位长度重量：m N d q p /14510100769.0445.014.3187.14622=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=-γπψ（2）中间轴：L/D=15，按有关线图查得重量系数ψ=1.09，则中间轴的单位长度重量：m N q /8527100769.040.3614.31.0962=⨯⨯⨯=- （3）推力轴：L/D=3.6，有关线图查得重量系数ψ=2.05，则推力轴的单位长度重量：（4）m N q /198********.040.4014.32.0562=⨯⨯⨯=- （5）2.轴段惯性矩（1）螺旋浆轴：43-44102.0145.06414.364m d I p⨯=⨯==π （2）中间轴：43-440100.8236.06414.364m d I ⨯=⨯==π （3）推力轴：43-441026.140.06414.364m d I t ⨯=⨯==π3.轴段负荷简图：4.各轴段相对刚度计算各轴段刚度时，忽略铜套影响，取弹性模量E 均相等。

船舶动力装置课程设计指导书周家章编大连水产学院机械工程学院2006年9月一、目的《船舶动力装置课程设计》是热动专业学生开设的专业必修课。

轴系强度的设计计算等，应是从事船舶动力装置专业人员的基本技能。

本课程的目的就是要让热动专业的学生在较短的时间内熟练掌握这些基本的设计计算，并与计算机编程结合起来，编制出正确的船舶轴系相关尺寸设计程序，为将来走入社会、参加生产实际与科研活动打下基础。

二、题目与内容1．轴的基本直径计算（1）轴的基本直径d 就不小于下式计算值：3160560⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅⋅=b een PC F d σ mm （1）式中： d ——轴的基本直径（mm ）；F ——推进装置型式系数；F =95，适用于涡轮推进装置、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，适用于所有其它型式的柴油机推进装置。

P e ——轴传递的额定功率，（kW ）； n e ——轴的额定转速，（r/min ）；σb ——轴材料的抗强度，对于中间轴，若>800 N/mm 2时取800 N/mm 2，对于螺旋桨轴和尾管轴，若>600 N/mm 2时取600 N/mm 2；C ——设计特性系数，见表1。

（2）中空轴直径修正如果空心轴的实际孔径d 0大于0.4d 时，需按下式进行修正：340)(11ac d d dd -= mm （2） 式中d c ――修正后轴的直径，mm ；d 0――轴的实际孔径，mm ；d ――按照（1）式计算的轴直径，mm ； d a ――轴的实际外径，mm 。

2．冰区加强船舶的冰区加强附加入级符号分为若干级别，CCS 划分如下： Ice Class B1* 最严重冰况 Ice Class B1 严重冰况 Ice Class B2 中等冰况 Ice Class B3 轻度冰况 Ice Class B 除大块固定冰以外的漂流浮冰的冰况以上除Ice Class B 冰级外，其余各冰级均需对轴系尺寸有所修正。

目录1总论 (1)1.1船舶动力装置的含义与组成 (1)1.2船舶动力装置的技术、经济及性能指标 (2)1.2.1技术指标 (2)1.2.2经济指标 (5)1.2.3性能指标 (8)1.3船舶动力装置的基本类型及特点 (8)1.3.1柴油机动力装置 (8)1.3.2蒸汽轮机动力装置 (9)1.3.3 燃气轮机动力装置 (10)1.3.4 核动力装置 (11)1.3.5联合装置 (12)1.4船舶动力装置的设计要求及步骤 (13)1.4.1方案设计 (14)1.4.2技术设计 (14)1.4.3施工设计 (14)1总论1.1船舶动力装置的含义与组成船舶动力装置的主要任务是：为船舶提供各种能量和使用这些能量，以保证船舶的正常航行与安全，人员的正常生活与安全，以及完成各种作业等。

所以，船舶动力装置是各种能量的产生、传递及消耗的全部机械、设备及系统的有机组合体。

它是船舶的一个重要组成部分。

船舶动力装置中的机械、设备和系统，包括动力机械、工作机械、传动设备、滤清和储存设备、热交换器以及动力管系、全船管系和机舱自动化设备。

根据动力装置中各种能量的形式和特点，船舶动力装置可分以下几个部分：1.推进装置在给定的条件下，保证船舶正常航行所需的推进力的一整套设备，其中有：（1） 主发动机为发出推进动力的原动机，和为主发动机服务的辅助设备和管系。

主发动机有柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机及蒸汽机等。

（2） 主锅炉为蒸汽轮机和蒸汽机提供蒸汽的设备。

包括为它服务的辅助设备和管系等。

（3） 推进器为发出推进力的工作机。

主要有螺旋桨推进器、明轮推进器、直翼推进 器和喷水推进器等。

（4） 传动设备为将原动机发出的推进动力传递给推进器的设备。

包括减速器、离合器、联轴器、轴系、电力推进的专门设备以及为上述服务的管系等。

2.辅助装置发出除供推进装置以外的各种能量，以供船舶航行、作业和生活的需要，保证上述能量输送和储存的各种设备，其中包括：（1） 发电机组供应全船所需要的电能。