舵系计算书.龙de船人.docx

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2004.09.02
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陈希春
银河山

舵系计算书
SDC4999-200-01JS
南京顺达船舶设计有限公司
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m2
0.36
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6
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1
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底图登记号
旧底图登记号

1概述:
本计算书根据中国船级社《钢质海船入级与建造规范》（2001）第2分册第3章要求计算。
船舶主尺度
总长LOA79.650m
设计水线长LWL77.500m
垂线间长LPP75.800m
船宽B14.000m
型深D6.200m
设计吃水d5.000m
设计航速V10节
舵尺度
型式：普通双支点平衡舵
舵面积：A=6.26m2Af=1.5m2
舵面积系数：=A/（LWL×d）=1.61%
平衡系数：=0.240
舵叶平均高度：b=2.72m
舵叶平均宽度：c=2.3m
展舷比：=b2/A=1.18
舵系受力计算
舵力计算（）
正车时：
F=132·K1·k2·k3·AVd2
=96348.9N
式中：K1=（+2）/3=1.06,k2=1.1，k3=1.0,Vd=10kn
倒车时：
F=132·K1·k2·k3·AVd2
=21196.7N
式中：K1=（+2）/3=1.06,k2=0.8，k3=1.0，
Vd应不小于0.5V，取Vd=0.55V=5.5KN
舵杆扭矩（）,(3.1.3.2)
正车时：
T=F·R=22160.2N·m
式中：R=C（-）=0.207
R的取值应不小0.1C=0.23,取R=0.23
其中：C=2.3m,=0.33,=0.24,F=96348.9N
倒车时：
T=F·R=20476.0N·m
式中：0.966
其中：C=2.3m,=0.66,=0.24,F=21196.7N
舵机选择
考虑风浪与舵系磨擦因素：
T总=1.5T=33240.3N·m
选用35KN·m电动液压拨缸式舵机一台。
舵杆、舵叶系统的受力(3.1.4.5)
按如图所示的计算模型用直接计算法确定。
图中：l1=1.8ml2=0.52m
l3=2.5ml4=0.22m
l=l3+l4+l2=3.24m
计算载荷P
正车：P=F/l3=38539.56N/m
倒车：P=F/l3=8478.68N/m
下舵承至舵叶间的最大弯矩MB（）
34107.5N·m
式中F=96348.9N取FA=0.1FFC=0.6F
尾框底骨弹簧系数（）
1.445×107N/m
式中I5=18706cm4l5=2.0m(取自规范计算书)
舵销支持力P
57809.3N
尾框位移
4mm
舵系主要零件的计算
舵杆直径()
舵柄处传递舵杆扭矩的舵杆直径应不小于:
正车:Dt=4.2(T/KS)1/3=107.001mm
式中:正车时的舵杆扭矩T=22160.2N.m
材料系数1.34
其中:#35碳素钢σS=315N/mm2
实取：Dt=160mm
下舵承处和下舵承以下的舵杆直径应不小于:(3.1.5.4)
197.8mm
式中MB=34107.5N·mT=22160.2N·m
实取:Dc=200mm,#25船用锻钢
舵杆上的等效应力σe应不超过118KS=118×1.34=158N/mm2
43.52N/mm2
14.13N/mm2
49.93N/mm2<158N/mm2
式中MB=34107.5N·mDC=200mmT=22160.2N·m
舵叶板
舵旁板、顶板和底板的厚度（）

=8.96mm
式中：S=0.5mm,0.919mm,
d=5.0m,F=96348.9NA=6.26M2b=0.7m
选取：舵旁板t=9mm,顶板和底板t=9mm
舵叶内隔板厚度（）
应不小于0.7倍的舵旁板厚度，即t=0.7×8.96=6.27mm,且不小于8mm。
选取：横隔板t=8mm，垂隔板t=8mm，代替下舵杆的垂直隔板取t=14mm
舵叶的导边板厚度(3.1.6.4)
应不小于1.2倍的舵旁板厚度，即t=1.2×8.96=10.752mm
选取：t=11mm
舵杆和舵叶的水平连接法兰
连接法兰的螺栓直径（）(3.1.7.6)

=44.3mm
式中：DC=200mm,KS=1.34,Eb=200×0.9=180mm,取240
kb=(s/235)0.75=1.34
其中：#35碳素钢S=315N/mm2选取：Φ45×6只#35船用锻钢
连接法兰的厚度（1）
44.3mm
式中：db=44.3mm,Kb=1.34(#35碳素钢)，Kf=1.34(#35碳素钢)
选取：舵杆法兰厚度t=65mm，舵叶法兰厚度t=65mm
螺栓孔外侧的宽度（）
b=0.67db=29.7mm实取：b=65mm
法兰取圆形，尺寸Ф500 （具体由放样定）
.2）
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