2 Валопровод

Валопровод является одним из важнейших элементов пропульсивного комплекса. Основное назначение валопровода – передача механической энергии от главного двигателя к движителю и передача развиваемого движителем упора корпусу судна.

2.1 Промежуточный вал

В соответствии с Правилами классификации и постройки судов внутреннего плавания Российского Речного Регистра (далее – ПСВП) диаметр промежуточного вала d_пр. должен быть не менее [3.2.2, с. 34]:

где R_m = 570 МПа – временное сопротивление материала вала (сталь 45Х),

k = 130 – промежуточный вал с коваными фланцами;

С_EW = 1,05 – коэффициент усиления;

P = 700 кВт – расчетная мощность, передаваемая валом;

n = 174 мин ^-1 – частота вращения промежуточного вала.

d_i – диаметр осевого отверстия вала.

d_r – наружный диаметр вала.

Для дальнейших расчетов принимаем диаметр промежуточного вала d_пр = 170 мм

2.2 Упорный вал

Диаметр упорного вала считаем по той же формуле, что и диаметр промежуточного вала. Для упорного вала в подшипниках качения(3.2.2, с.34) k=142. Таким образом получаем :

Для дальнейших расчётов принимается d_уп = 185 мм.

3. Гребной вал

В соответствии с ПСВП диаметр гребного вала определяется по той же формуле, что и диаметр промежуточного [3.2.2, с. 34]:

где k = 160 – гребной вал длиной более 4 диаметров гребного вала от носового торца ступицы гребного винта.

Для дальнейших расчетов принимаем диаметр гребного вала d_гр = 205 мм.

В соответствии с пунктом 3.5.1. ПСВП конус гребного вала под гребной винт должен выполняться с конусностью не более 1:12.

Для защиты вала от коррозии выбирается бронзовая облицовка. В соответствии с пунктом 3.3.3. ПСВП толщина бронзовой облицовки должна быть не менее [3.3.2, с. 35]:

где d_гр = 205 мм - действительный диаметр гребного вала.

Толщина бронзовой облицовки принимается равной s = 14 мм.

Толщина облицовки между подшипниками может быть:

S’=0,75^.14=10,5 мм. Принимаем 11 мм.

Толщина соединительных фланцев промежуточного и внутреннего конца гребного вала должна быть не менее наибольшей из величин:

0,2^. d_пр=0,2^. 170=34 мм

мм,

где: d_пр – диаметр промежуточного вала;

R_мв - временное сопротивление материала вала, МПа;

R_мб - временное сопротивление материала болта, МПа;

i – число болтов в соединении;

D – диаметр центровой окружности соединительных болтов, мм.

Принимаю d_Б=35 мм.

Принимаю для соединения 8 болтов с резьбой М35.

Конусность валов 1:10, таким образом, соединения валов с муфтой можно выполнить с концевыми гайками.

2.4 Элементы валопровода

2.4.1 Упорный подшипник

Выбирается подшипник упорный с диаметром упорной шейки 200 мм.

Максимальный упор Р_max = 200 кН.

2.4.2 Опорные подшипники

В качестве опорных подшипников используются подшипники скольжения с фитильно-кольцевой системой смазки. Подшипник подбирается по диаметру промежуточного вала d_пр = 170 мм согласно ОСТ 5.4153-75.

Согласно ПСВП, максимальное расстояние между смежными подшипниками [3, с. 37]:

где k₁ = 450 коэффициент для подшипников скольжения.

d_r = d_пр = 170мм – диаметр вала.

Минимальное расстояние между смежными подшипниками:

Так как расстояние от фланца редуктора до дейдвудного подшипника не превышает 6000 мм, то принимаем к установке один опорный подшипник скольжения по ОСТ 5.4153-75.