1、船舶設備與系統 第一章 舵設備講課人:嘻嘻嘻郵箱:哈哈哈引言課程安排學 期 授 課 學 時 分 配課 程 教 學 周 數8周 學 時4理論教學時數32其中多媒體教學時數32雙語教學時數0實驗時數0課程設計時數0復習、習題課時數0機動時數0備注講授課布置思考題若干及閱讀材料，下一次講授課時進行課堂提問和討論；學生的成績根據以下三個部分綜合評定。平時成績: 30%(作業、考勤、平時提問)期末考試成績: 70%引言教學目的 船舶設備與系統是船舶與海洋工程專業的主要必修課程之一，本課程是一門多學科性的綜合性專業課程，內容龐雜、涉及范圍廣泛、船舶標準多。學習本門課程的目的是：讓學生全面掌握船舶的設備以及

2、各系統的作用、結構特點、選用方式，學會制定合理的船舶舾裝工藝方案。它是學生在本專業領域就業、上崗的必備能力之一，為培養學生實際工作能力打下良好的基礎。引言參考資料 運輸船舶設備與系統 人民交通出版社 船舶設計手冊（舾裝分冊） 國防工業出 版社 船舶設備 哈爾濱船舶工程學院出版社引言主要內容 本課程講述內容主要包括：舵設備、錨設備、系泊設備、拖曳設備、救生設備、起貨設備、關閉設備、船舶管路系統、艙底水系統、壓載系統、日用水系統、消防系統、通風、供暖、空調與制冷系統。一、概述三、舵葉的水動力特性及計算四、舵葉參數的確定本章目錄二、舵裝置的分類與構造五、舵設備零部件尺寸的確定六、操舵裝置七、特種舵及

3、其他操縱裝置一、概述 舵是船舶操縱裝置的一個重要部件。船舶操縱性是船舶的重要性能之一，廣義上來講是泛指船舶對駕駛者操縱的反應能力。 從使用角度而言，駕駛者對船舶的操縱包括有很多： 船舶的啟動、暫停、加速、減速、倒退及直線航行，還有系帶浮筒、拖帶船舶等操作。 一、概述 船舶原理下冊的“船舶操縱性與耐波性”部分對于船舶的操縱性所做的規定為：船舶受駕駛者的操縱而保持或改變航向的性能，包括航向穩定性和回轉性。 一、保持船舶預定航向的能力，稱為航向穩定性； 二、改變船舶運動方向的能力，稱回轉性。一、概述保證船舶操縱性的設備有哪些？篙槳櫓舵側推器 其中舵因其結構簡單、工作可靠，是目前使用最為廣泛的操縱設備

4、一、概述 舵是船舶的一種十分重要和不可缺少的專用舾裝設備。可以想象，如果船沒有舵，或舵失靈，就象汽車沒有方向盤一樣，將無法行駛。在大海里任憑風浪擺布。一、概述 船用舵是平板或機翼型結構，設于船的尾端，一般在推進器之后。一、概述1.1 舵的作用原理當水流以某攻角作用于舵葉上時，在船尾產生了橫向的舵力，舵力通過舵桿傳遞于船體上，從而迫使船舶轉向，也就達到了調整航向的目的。 一、概述1.1 舵的作用原理 航行中的船舶，水流在舵葉上產生橫向作用力，根據船舶的航向轉動舵葉 ，使船舶產生回轉力矩，保持所需航向。舵力產生的原因：舵葉兩面流體速度不等，壓力不等。 一、概述1.1 舵的作用原理 據流體力學中的機

5、翼理論原理，當施右舵角后，流過舵葉兩面的水流速度發生變化，左側流速加快，右側流速減慢，從而舵葉兩側間產生垂直于舵葉的壓力差，此時水流對舵葉產生的摩擦阻力，與壓力的合力即構成為舵力。 將舵力按船舶首尾方向與其垂直方向分解，則可得起橫向作用的升力與對航進起阻力作用的阻力。一、概述1.1 舵的作用原理1、影響舵力大小的因素：2、幾何舵角：3、最大有效舵角：舵的進速增大，舵力也就明顯增大；當舵速一定時，轉船力矩隨舵角而變，一般船舶的最大有效舵角為3235左右，舵角3235又稱為使用極限舵角。3538。舵角、舵葉面積、舵的前進速度(舵速)和舵的斷面形狀。一、概述1.2 舵設備的組成與布置舵+操舵裝置+舵

6、機+轉舵裝置 一、概述1.2 舵設備的組成與布置舵設備各個組成部分的作用： 舵角指示器2反映舵葉轉動角度的儀表，裝于駕駛室用以了解和監督舵的實際位置； 操舵器1是供舵工或駕駛人員轉舵用的手柄或舵輪；傳動裝置3是將舵機4的啟動信息由駕駛室傳至舵機艙； 舵機是帶動舵轉動的機械，是轉舵的原動力； 轉舵裝置5的作用是把舵機的動力傳遞給舵； 舵6是舵葉、舵桿及其支承部件的總稱。一、概述1.2 舵設備的組成與布置 能在規定的時間內將舵轉動； 能限制舵的轉動角度； 能將舵可靠的停止在限制舵角內的任何位置上； 能從駕駛室監視舵位； 能迅速地由主操舵裝置轉換為備用或應急操舵裝置。 整套舵設備堅固耐用； 在滿足使

7、用要求情況下，盡量減小各部分外形尺寸和質量。整個舵設備在安裝完成后需滿足什么樣的使用條件？ 二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類舵設備舵裝置操舵裝置舵葉舵葉的支承、限位部件操舵系統轉舵裝置舵機1、按舵桿的軸線位置分類（1）不平衡舵（unbalanced rudder）又稱普通舵。舵葉面積全部在舵桿軸線（導邊）的后方。舵壓力中心至舵軸的距離較大，有利于保持航向穩定性。所需轉舵力距大，海船上很少見，用于沿岸航行的小駁船。二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類（2）平衡舵（balanced rudder）舵葉面積部分在舵桿軸線的前方。用舵時起到平衡作用。舵壓力中心靠近舵軸，所需轉舵力距小，

8、便易于操舵，減少了舵機所需的馬力，可選擇小型舵機。目前海船上廣泛應用。缺點：舵在工作時容易擺動，不利于航向穩定性。平衡比度/系數：部分面積與全部面積之比，一般為0.2-0.3。二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類（3）半平衡舵（semi-balanced rudder）舵葉的上半部分做成不平衡舵，下半部分做成平衡舵。半平衡舵與尾柱連接在一起，使舵比較堅固可靠， 有利于保持航向的穩定性，比較適合于大型船舶。當前比較流行的航海舵就屬于半平衡舵。平衡比度介于平衡舵和不平衡舵之間，一般為小于0.2。二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類舵的類型（按舵桿的軸線位置分） a-不平衡舵 b-平衡舵

9、 c-半平衡舵二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類2、按舵葉的支承情況分類(1）雙支承舵（double bearing rudder）有兩個支承點的舵。支承點可為舵承、舵托等。上支承點一般是在船體上。下支承點對于雙支承的平衡舵，是在舵葉下端的舵托處，對于雙支承的半懸掛/半平衡舵，是在舵葉的半高處。二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類2）多支承舵（multi-pintle rudder）多于兩個支承點的舵。支承點可為舵承、舵鈕、舵托等。有三個以上的舵鈕用舵銷與尾柱連接，一般為不平衡舵，除船體內的支承外，舵的重量主要由舵托支承。二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類3）懸掛舵（un

10、der-hung/spade rudder）船舶內部設僅有上支承，無下支承。舵葉懸掛于船體下面。舵桿受彎矩大，常用作多舵船的邊舵。這種類型的舵從上往下逐漸變窄。二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類4）半懸掛舵（partially under-hung rudder）上半部支承在舵柱或掛舵臂處舵鈕上，而下半部支承在舵葉的半高處。一般為半平衡舵。二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類 舵的主要類型 半平衡舵 不平衡舵 三支點平衡舵 穿心舵軸平衡舵 半懸掛舵 懸掛舵 多支承舵 雙支承舵 二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類3. 按舵葉的剖面形狀分類1）平板舵（flat-plate r

11、udder）又稱單板舵。舵葉是一塊鋼板或在鋼板上兩面交替安裝的橫向加強筋（舵臂）等構成。僅用于帆船、小艇上。舵效隨著舵角的增大變壞，失速現象發生得早，且阻力大。二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類2）流線型舵（streamline rudder）又稱復合舵。舵葉內部以水平隔板和垂直隔板作為骨架。舵葉外部用鋼板制成水密的空心體。水平剖面呈機翼形。阻力小，升力大，舵效高，所需的轉舵力矩大，構造比較復雜，但應用廣泛。 二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類以上介紹的舵均為普通舵，據有關資料統計，約70- 8

12、0的船都采用流線型普通舵。1.一般大型及超大型海船多用支承或雙支承的流線型平衡舵；2.中小型船用半平衡流線型掛舵的居多；3.平板舵僅用在非自航船或小艇上。二、舵裝置的分類與構造2.1 舵裝置的分類舵葉作用：產生舵壓力組成：舵葉旁板、垂直隔板、水平隔板、 舵桿、舵銷二、舵裝置的分類與構造2.2 舵裝置的主要組成部件二、舵裝置的分類與構造2.2 舵裝置的主要組成部件1) 制造： 為了保證舵葉的強度和線型，用水平隔板和垂直隔板按線型組成骨架，將兩塊流線型的外殼板直接焊接在骨架外面。1-舵桿2-舵板3-水平加強筋4-焊接襯板5-垂直加強筋按規范要求，舵葉焊成后，每個密封部分都應當進行密性試驗。密性試驗

13、前應將舵表面打掃干凈，焊縫應清除氧化皮及焊渣，不得對水密焊縫涂刷油漆、敷設隔熱材料及水泥等。常用的密性試驗方式：在一定的水柱高度條件下的灌水試驗和充氣試驗等。2) 防腐： 密性試驗合格后，通常在舵葉內灌上瀝青，以防舵葉內部銹蝕。3) 附屬裝置：為了灌放水和防腐瀝青在舵葉上部和下部開有小孔，并配有不銹金屬（黃銅）制成的栓塞，稱為舵底塞。為了便于舵葉的裝卸，在舵葉上開有由鋼管構成的繩孔或在尾端上開有凹槽。舵桿作用：承受和傳遞作用在舵葉上力和舵給轉舵裝置的力。二、舵裝置的分類與構造2.2 舵裝置的主要組成部件舵桿（rudder stock）舵葉轉動的軸，其下部與舵葉連接，上部與轉舵裝置相連。 結構特

14、點：為了使舵在受損時不必拆開船體內的部分就能修理，把舵桿分作上舵桿和下舵桿兩段制造，然后用法蘭接頭連接。上舵桿的頂端稱舵頭。舵頭通過舵桿套筒伸至舵機室與轉舵裝置相連接。上舵桿下端是法蘭接頭，與舵葉連接。其連接形式有水平法蘭、垂直法蘭和垂直嵌接三種。 下舵桿，也稱舵的主件。在舵葉上。有些舵無下舵桿。舵承作用：用來支持舵桿，支承舵的重量，保證船體水密的設備。按其位置可分為：上舵承、下舵承。二、舵裝置的分類與構造2.2 舵裝置的主要組成部件滑動水密下舵承上舵承舵承（rudder carrier） 結構特點：上舵承裝在舵機甲板上。由止推滾珠軸承和垂直滑動軸承組成，滾珠軸承承受舵的重量，垂直軸承則承受側

15、向力。下舵承裝在舵桿筒口或舵桿筒內。它是一個垂直的滑動軸承，用其承受側向力，并設有填料函以保證水密。 應用：懸掛舵都采用上、下兩個舵承。目前大型船普遍采用的是不設下舵承而只設上舵承，全部重量和力都由上舵承承擔。舵桿與舵葉連接件目前常用的連接方式有法蘭連接及錐體連接舵柱船體尾柱一部分，用以支持不平衡舵掛舵臂附連于船體尾部的臂狀構件，用以支持半懸掛舵舵銷和舵鈕舵葉與舵柱或掛舵臂間采用舵銷連接時，舵葉及舵柱或掛舵臂上相應的設置數個有孔的凸出物為舵鈕；舵銷的作用是使舵葉與舵柱或掛舵臂可靠地連接。二、舵裝置的分類與構造2.2 舵裝置的主要組成部件舵托位于尾柱底部的突出部分，用以安裝下舵銷或舵軸舵柄安裝在

16、舵桿頭上，用以轉動舵桿止跳環防止舵上抬的裝置舵角限位器限位裝置，用以防止舵葉轉角超過所允許的極限角度。通常分別設置在舵機、操舵機械所在甲板和舵葉上。二、舵裝置的分類與構造2.2 舵裝置的主要組成部件二、舵裝置的分類與構造2.2 舵裝置的主要組成部件舵葉的偏轉由操舵裝置(通常稱舵機)來控制，舵機經舵柄1將扭矩傳遞到舵桿3上，舵桿3由舵承支承，它帶動舵葉7偏轉，舵承固定在船體上，由承及密封填料組成，舵葉還可通過舵銷5支承在舵柱8的舵托9或舵鈕6上。二、舵裝置的分類與構造2.3 舵裝置的構造 各種不同舵裝置在構造時需要考慮到自身所受到的載荷和彎矩，在布置及構造時盡可能地減小所受載荷及彎矩。如： 懸掛

17、舵的舵葉及舵桿的重力由上舵承承受，則在布置時盡量加大上、下舵承之間距離，以減小舵承的徑向載荷； 設置一個舵銷的雙支點平衡舵，其下舵承應設于船體最下部或舵軸筒內，并盡可能靠近舵葉，以減小下舵承處舵桿所受到的彎矩。三、舵葉的水動力特性及計算 計算舵葉水動力特性的目的： 求得作用在舵葉上的水動力和力矩，以校核舵裝置的強度或確定舵裝置各部件的尺度和舵機功率。三、舵葉的水動力特性及計算3.1 舵的基本參數1舵面積2舵高3舵寬4展弦比5平衡系數6厚度比7. 后掠角三、舵葉的水動力特性及計算3.2 敞水舵的水動力特性 略去自由表面、船體、螺旋槳對舵葉所處水流的影響，舵葉的運動可看作為單獨一個機翼在無限流場中

18、以一定的攻角做勻速運動，即相當于有限展長機翼的定常運動。 當水流以流速 、攻角 流經舵葉時，舵上產生水壓力P，作用于壓力中心O。水動力的合力P可分解為升力Px和阻力Py，或者是法向力Pn和切向力Pt，根據它們之間的幾何關系可以得出：三、舵葉的水動力特性及計算3.2 敞水舵的水動力特性水動力對舵葉前緣的力矩：合力對舵桿軸線的水動力矩：三、舵葉的水動力特性及計算3.2 敞水舵的水動力特性水動力分量的無因次表達：三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算舵的水動力計算方法有三種： 利用模型舵葉的敞水試驗資料； 按經驗公式計算舵的水動力特性； 數值計算。三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的

19、水動力特性計算 為了得到比較精確的舵的水動力參數，對于某一個具體的舵可以利用風洞做模型試驗。 但模型試驗要求模型與實船之間滿足苛刻的相似條件且模型試驗價格昂貴，不能完全滿足我們實際的水動力特性計算需求。 采用模型試驗的方法最可靠并接近實際，模型試驗的資料來自于自航模型試驗、舵的模型試驗及敞水舵圖譜資料。 利用模型舵葉的敞水試驗資料三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算 盡管如此，前人在舵的模型試驗方面做了大量的工作并得出了很多有意義的結果。 各個研究機構發表的舵的圖譜就是人們的研究成果，我們在舵的設計中使用比較廣泛和普遍。 NACA系列圖譜（美國） HEX系列圖譜、LLAFH系列

20、圖譜（蘇聯） JfS系列圖譜（聯邦德國） Go系列圖譜（哥廷根大學） 三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算表中編號：第一個數字：拱度比，對稱機翼為0，不對稱機翼為某個數值；第二個數字：拱度所在位置占弦長的百分數，對稱機翼為0，不對稱機翼為某個數值；最后兩位數字：厚度比。表中所示均為對稱機翼剖面。三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算舵的圖譜選用原則： 盡量選擇展弦比相近的資料； 實船舵的展弦比、厚度比及剖面形狀與模型舵相同時，可直接采用試驗結果； 實船舵的厚度比及剖面形狀與模型舵相同，但展弦比不相同時，需進行展弦比換算，否則會產生誤差 。三、舵葉的水動力特性及計算

21、3.3 舵的水動力特性計算換算公式（普蘭特Prandtl公式）: 下標1：模型舵下標2：實船舵 為攻角，單位為度流經舵葉的水流發生分離之前: 三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算舵的水動力特性計算主要用途是借此確定舵機扭矩及功率。所選的舵沒有適用的圖譜時，采用下述近似公式進行計算。 按經驗公式計算舵的水動力特性1 易格（Jaeger）公式適用于對稱機翼剖面的舵三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算2 孟德爾（Mandel）公式根據NACA系列試驗結果所得式中： 為攻角為0時的升力系數曲線的斜率三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算距離舵導緣弦長（或平

22、均寬度）處的力矩系數為：式中，CD為橫流阻力系數，按圖1-19查取。三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算舵的阻力系數：式中，Cx0為攻角為0時的Cx值。NACA0015剖面Cx0=0.0065。三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算3 喬塞爾（Jossel）公式最常用的計算公式。缺點是忽略了船體及螺旋槳的影響以及展弦比的影響，優點是十分簡便且偏于安全，故使用依舊普遍。式中：Pn為作用在舵上的法向力，N；xp為壓力中心距舵的導緣距離，m。三、舵葉的水動力特性及計算3.3 舵的水動力特性計算3 喬塞爾（Jossel）公式經修正的喬塞爾（Jossel）公式為：式中：K為

23、修正系數，按表1-2查取。喬塞爾公式是根據展弦比為0.75的平板，在速度不大情況下的試驗結果所提出的，后人經過修正后的喬氏公式適用于低速小展弦比的平板舵。三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響1 船體的影響 船體為一曲面，船后的流場比較復雜，對船后舵葉的水流特性有很大的影響，主要表現為船體整流效應和船體伴流的影響。 有效攻角 的變化 船舶以一定的漂角和角速度做回轉運動時，在不考慮船體對水流的影響下，舵軸處的幾何漂角由于船體整流效應的影響，其值為：三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響 有效攻角 的變化 此時舵的幾何攻角為： 正負號的規定：船舶回轉運動及舵繞舵桿軸線運

24、動方向相同取正號，方向相反取負號。實際上由于船體對尾部附近水流的影響，使水流有沿船長方向流動的趨勢，導致在舵桿軸線處的實際漂角比1-23式所得幾何漂角要小。1 船體的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響 有效攻角 的變化 從而舵的有效攻角為： 在正常回轉時，舵的有效攻角總是小于轉舵角。但在作Z形試驗時，反向操舵使船舶擺脫回轉狀態時，有效攻角大于轉舵角。 總之，由于船體整流效應的影響，船舶做曲線運動時，舵的有效攻角小于轉舵角。1 船體的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響 有效進速的變化 船體的伴流會使舵的迎流速度下降： 式中，v為船速， 為舵處的伴流系數

25、。1 船體的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響 有效進速的變化 的計算：1 矩形舵或梯形舵，其上緣靠近船體，間隙小于舵的最大厚度：1 船體的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響 有效進速的變化 的計算：2 船體與矩形舵或梯形舵的上緣之間間隙大于舵的最大厚度：1 船體的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響 有效進速的變化 的計算：3 在高度上任意布置的半懸掛式舵：1 船體的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響 有效進速的變化 受船體影響下的舵的法向力和舵桿力矩：1 船體的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和

26、螺旋槳的影響 螺旋槳的尾流對舵葉的影響，主要表現在螺旋槳尾流中的軸向誘導速度將增加舵葉的來流速度。 按理想推進器理論，螺旋槳的迎流速度為：2 螺旋槳的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響 舵的軸向平均速度為：2 螺旋槳的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船體和螺旋槳的影響 有螺旋槳尾流影響的情況下，舵的臨界攻角大于在單獨舵試驗中的值，且值隨著滑脫比的增加而增加。 當螺旋槳滑脫比很小時，其對舵的壓力中心位置影響可不計。但當滑脫比大于0.5時，壓力中心位置變化很大。目前最可靠的確定螺旋槳尾流中舵的壓力中心的方法是模型試驗。2 螺旋槳的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.4 船

27、體和螺旋槳的影響 總結而言：在舵的水動力計算中，螺旋槳尾流的影響可歸結為在軸向誘導速度影響下螺旋槳尾流軸向平均速度的計算。 綜合考慮船體和螺旋槳的影響，所得舵的法向力和彎矩如下：2 螺旋槳的影響三、舵葉的水動力特性及計算3.5 倒航時舵葉的水動力特性計算 倒航時，航速明顯下降，舵壓力較小，但舵桿扭矩增大，需進行倒航水動力特性計算，計算原理同正航舵。但取值上需要注意： 倒航航速取正航時一半； 倒航伴流系數取正航時1/31/2； 倒航時忽略螺旋槳尾流影響； 水動力特性系數取倒航時模型舵的試驗數據，若無，升力系數取正航時的0.75倍； 倒航時壓力中心距導緣的距離或壓力中心系數取自倒航時的模型試驗數據

28、，若無，取正航時的距離或按經驗公式確定。三、舵葉的水動力特性及計算1、舵效的概念 操單位舵角后，船舶航行一個船長距離時，取得轉向角的大小的效能稱為舵效。2、舵效指數(轉首指數P)其物理意義：操單位舵角后，船舶航行一個船長距離時，按一階模擬得到的轉向角的變化值。三、舵葉的水動力特性及計算3、影響舵效的因素（1）舵角的影響一般舵力越大，舵效越好。舵力大小與舵角有關，舵角越大，舵效越好。（2）舵速影響一般舵力越大，舵效越好。舵力大小與舵速有關，舵速越大，舵效越好。（3）排水量影響 舵效與船舶轉動慣量有關，慣量大(排水量)越大，舵效越差。換言之，轉動慣量越大，船舶不易控制。三、舵葉的水動力特性及計算3

29、、影響舵效的因素（4）縱傾、橫傾的影響 首傾比尾傾舵效差；橫傾時，向低舷轉向比向高舷轉向舵效差。（5）轉舵速率的影響 轉舵越快，舵效越好，反之，越差。（6）外界因素的影響（風、流、淺水等） 順風、順流舵效比頂風、頂流舵效差；淺水中，由于船舶旋回阻尼力矩比深水中大，因此，淺水中舵效比深水中差。四、舵葉參數的確定性能優良的舵設備所具備的條件： 能滿足船舶對操縱性的要求； 保證舵裝置與操舵裝置重量輕、成本低、體積小、消耗功率小、工作可靠、便于制造和維修； 盡量減少下述不利影響： 航速的降低 主機功率的消耗 船體的振動四、舵葉參數的確定舵設計的基本思想： 在滿足回轉直徑的要求下，提供適宜的轉船力矩；

30、小舵角狀態下，能及時應舵（靈敏的舵效應）。舵設計的主要步驟： 合理布置并選定舵的幾何參數； 計算舵上的水壓力/轉船力矩/舵桿扭矩； 進行強度計算，定出舵桿直徑以及其他構件的尺寸； 計算出所需舵機功率，并選擇舵機。4.1 舵的數目及形式的確定 一般舵設備的設計都是在船舶型線設計之后進行的，因此，舵葉的布置將受到尾部線型的限制。 從側面看，舵葉上緣不可超出設計水線并應與尾部線型有良好的吻合，下緣不得低于龍骨線。 從水平面看，在任何可能達到的舵角下，舵葉均不應超出船體輪廓線。 通常都將置于螺旋槳之后的舵布置在正對螺旋槳的位置上。四、舵葉參數的確定舵的位置4.1 舵的數目及形式的確定 舵的數目的選擇除

31、了與船舶操縱性要求有關外，也應考慮船尾形狀、螺旋槳數目。 增加舵葉的數目，有利于采用較大的舵葉面積，增加舵的展弦比，一般會更容易滿足較高的操縱性要求。但與此同時，舵裝置和操舵裝置的設置復雜，造價也較高。 所以，除了為了滿足特殊要求和受特殊限制外，應盡量采用數量較少的舵葉。四、舵葉參數的確定舵的數目4.1 舵的數目及形式的確定 單槳船的舵柱后面常設置不平衡舵，某些雙槳船舶或非自航船在船中縱剖面的呆木后面設置不平衡舵。此類舵用一個或多個舵銷支承，常用在密實或大塊碎冰區航行的船舶上。 四、舵葉參數的確定舵的形式4.1 舵的數目及形式的確定 設有導框底骨的無舵柱單槳船，為了減少轉舵力矩，常設置舵托支承

32、的平衡舵。四、舵葉參數的確定舵的形式其中：（a）型舵大多用于中小型船；（b）型及（c）舵大多用于大中型船；考慮到舵結構的簡化和拆裝方便，目前（b）型用的較多，（c）型很少采用。4.1 舵的數目及形式的確定 半懸掛舵即所謂的馬林那舵，在雙槳單舵船舶、無尾柱單槳單舵船舶及多槳多舵船舶上使用較多，且采用舵銷將舵支承在呆木或者掛舵臂上。四、舵葉參數的確定舵的形式其中：（a）型舵與舵桿大多采用錐體連接； ：（b）型舵與舵桿大多采用法蘭連接。呆木或掛舵臂結構可提高船舶航向穩定性，彌補半懸掛舵水動力特性較差的缺陷。4.1 舵的數目及形式的確定 懸掛舵在無尾柱的單槳或多槳船舶上均有使用，且應盡可能設置在螺旋槳

33、后面。 某些要求倒航時具有良好操縱性的船舶，如渡船、拖船等，可設置首舵（效率低，很少采用）或倒車舵。目前此類船舶大多配置全回轉導管螺旋槳（Z型推進器）或者側向助推裝置。四、舵葉參數的確定舵的形式4.2 舵面積的確定 對于大中型船舶而言，操縱性已成為考核船舶性能的重要指標。船舶操縱性臨時標準以及ccs制定的指導性文件海船操縱性1997，對于具有舵和推進器、船長大于100m的船舶以及化學品船和氣體運輸船，均要求在設計階段對這些船舶做出操縱性預報，并在船舶完工后進行實船試驗，試驗結果應符合標準規定的操縱性指標。四、舵葉參數的確定4.2 舵面積的確定 舵面積是影響船舶操縱性的主要因素之一，但往往受到船

34、尾布置上的限制，在布置許可下，增大舵面積能明顯地減小大舵角時的回轉直徑，對回轉性有利；但同時卻使小舵角時阻尼力矩增大，且增大操舵裝置的功率與重量。 因此，舵面積的選擇有一定的適中的范圍。四、舵葉參數的確定4.2 舵面積的確定 舵面積選擇中常用的參數為舵面積比：四、舵葉參數的確定式中：L為船長，T為夏季載重線的吃水，A為舵面積。4.2 舵面積的確定 對于船舶操縱性指標沒有明確的定量要求，僅僅是希望有較好的操縱性情況下，可采用母型船進行舵面積換算。四、舵葉參數的確定1 按母型船選擇舵面積式中：L0、T0為母型船船長及吃水； L、T為設計船船長及吃水。4.2 舵面積的確定 此種方法選擇舵面積的困難在

35、于：統計資料中舵面積比的上下限范圍較大，通常適用于船舶設計的初期。四、舵葉參數的確定2 按船型統計資料選擇舵面積4.2 舵面積的確定 DNV船舶入級規范關于舵面積的規定四、舵葉參數的確定3 按船級社規范確定舵面積 直接在推進器后面工作的單舵或多舵，其舵面積應不小于下式所得值：4.2 舵面積的確定 DNV船舶入級規范關于舵面積的規定四、舵葉參數的確定3 按船級社規范確定舵面積 在港灣、運河或其他狹窄水道內頻繁地機動航行的船舶，按上述公式確定的舵面積應予增加。 對于設有流線型舵柱的船舶，舵柱側面積的一半可計入舵面積。 設掛舵臂的船舶，位于舵頂部水平線以下掛舵臂面積，可計入舵面積。 不直接在推進器后

36、面工作的舵，按上述公式計算所給出的舵面積應至少增加30%。 具有特殊剖面形狀或形狀可提高效率的舵，總的舵面積可減小。 具有大的干舷及高的連續上層建筑的船舶，必須考慮增加舵面積。4.2 舵面積的確定 GL鋼質海船入級和建造規范關于舵面積的規定四、舵葉參數的確定3 按船級社規范確定舵面積 為達到足夠的操縱性能，建議可動舵面積應不小于下式所得值： C1、 C2、 C3、 C4分別為船型系數、舵型系數、舵剖面形狀系數、舵系布置系數，在不同情況下，取值有所不同。4.2 舵面積的確定四、舵葉參數的確定4 按圖譜確定舵面積 按一般要求確定舵面積的圖譜： 此圖譜適用于：除雙體船、高速船及特種作業船以外的機動海

37、船，舵剖面NACA00常用舵型。4.2 舵面積的確定四、舵葉參數的確定4 按圖譜確定舵面積 按抗風要求確定舵面積的圖譜： 此圖譜適用于：除雙體船、高速船及特種作業船以外的機動海船，舵剖面NACA00常用舵型。4.2 舵面積的確定四、舵葉參數的確定4 按圖譜確定舵面積舵的可動面積不必大于按圖1-22中相應曲線確定的值，但需注意以下幾點： 不在螺旋槳尾流中的舵，其面積應按圖譜所確定的值增加50%。 在港灣、運河或其他狹窄水道內頻繁地機動航行的船舶，按圖譜確定的舵面積應予增加。 拖船或拖網漁船的舵面積應按照圖譜所確定的值再增加70%。 高升力舵或特殊剖面舵，其面積應按圖譜確定值適當減少。 舵面積大的

38、客船、渡船、滾裝船等，回轉時可能產生過大的橫傾角，應估算相應的舵面積。4.2 舵面積的確定四、舵葉參數的確定4 按圖譜確定舵面積客船、渡船、滾裝船等側向受風面積較大的船，舵面積應按圖1-23進行校核，校核時需注意： 圖1-23適用于單槳單舵或雙槳雙舵船舶，對于雙槳單舵船，其舵面積應增加50%。 舵的可動面積應取圖1-22和圖1-23所確定的數值中的大者。4.3 舵葉的展弦比及外形四、舵葉參數的確定展弦比是影響舵葉的流體動力特性的主要因素，由圖可見： 隨著展弦比的減小，與升力系數最大值對應的臨界攻角將加大，失速現象推遲出現； 臨界攻角以前，同一攻角下，展弦比越大，升力系數越大。即舵的展弦比較大的

39、船，小舵角下的舵效較好； 展弦比較小時，展弦比越小，升力系數最大值越大。 展弦比過小時，壓力中心后移，但相對而言，影響較小。4.3 舵葉的展弦比及外形四、舵葉參數的確定 在確定舵葉尺度時，往往由于尾部形狀及船舶吃水的限制，展弦比的選擇余地不大，一般在0.53.0之間，海船通常為2左右，內河船為1左右，艦艇在0.81.5之間。 設計舵的外形時，主要應該考慮與船體和螺旋槳的良好配合，且應使結構合理、施工方便。4.4 舵葉的剖面形狀四、舵葉參數的確定 國內外目前使用較多的舵葉剖面有NACA系列、 HEX系列、LLAFH系列、JfS系列、Go系列等等，上個世紀8090年代，前兩種剖面在國內的應用更為廣

40、泛，現在JfS系列應用也很廣。 舵葉剖面：由垂直于舵桿軸線的平面截得的舵葉剖面。 舵葉剖面常為矩形剖面，懸掛舵常取為倒梯形，以提高壓力中心位置，減少彎矩。 矩形舵的各個剖面形狀完全相同，非矩形舵雖然各個剖面的弦長不同，但一般均采用相同的厚度比。 4.4 舵葉的剖面形狀四、舵葉參數的確定 流線型舵的剖面形狀通常為對稱剖面，導流管為不對稱剖面。 歷年來，各國發表了許多船用舵系列的水動力試驗結果，它們給出了各種剖面形狀、展弦比、側投影形狀、尖端形狀、后掠角等舵的水動力資料。 4.4 舵葉的剖面形狀四、舵葉參數的確定 厚度比為舵葉剖面的最大寬度與舵寬之比，其對升力系數、壓力中心系數和攻角的影響并不顯著

41、。 一般來說： 為有利于推進，厚度比宜取0.150.18； 對內河、擁擠或限制航道中的船舶，常要求小舵角舵效好，應舵快，故厚度比宜取0.120.15； 雙槳三舵船的中舵和駁船舵可取厚度比0.18； 懸掛舵由于強度需要，并便于與舵桿相配合，應取較大厚度比，而沿著舵高方向的各剖面的厚度比，可自上而下遞減。 4.5 舵平衡系數四、舵葉參數的確定 對于一定形狀和面積的舵葉，舵平衡系數是舵桿位置的函數。選擇合適的平衡系數，適當地縮小舵桿軸線與舵壓力中心之間的間距，可在不降低升力的情況下，降低舵桿扭矩，從而選用功率較小的舵機。 由于舵壓力中心隨著水流的攻角而變化，無論選擇怎樣的舵軸位置，也只能在某一攻角下

42、達到平衡壓力中心位于舵桿軸線上，舵桿的扭矩為零。 欠平衡：舵桿軸線位于壓力中心之前。 過平衡：舵桿軸線位于水壓力中心之后。4.5 舵平衡系數四、舵葉參數的確定 小型船舶所需轉舵力矩小，操舵裝置人力操縱，宜選擇小的舵平衡系數； 大中型船舶操舵裝置動力操縱，宜選擇較大的舵平衡系數。 實際舵平衡系數的選定需要考慮到與船體、螺旋槳等的配合，常在0.20.3之間。五、舵設備零部件尺寸的確定 舵裝置強度的核算通常是對舵桿、舵葉、舵軸、舵柄及舵銷等主要部件的核算。 強度核算的目的：決定舵上各部分構件尺寸的大小。包括舵桿直徑、舵板厚度等。 核算方法：一種是根據的船舶建造規范進行； 一種是按力學理論計算。5.1

43、 舵系的受力計算五、舵設備零部件尺寸的確定 K1展弦比影響系數； K2舵葉剖面形狀系數； K3舵葉位置系數。 Vd設計航速，按夏季載重吃水時船舶的最大營運航速確定。1 舵力5.1 舵系的受力計算五、舵設備零部件尺寸的確定 T船舶正車和倒車時的舵桿扭矩； F舵力； R力臂。 2 舵桿扭矩5.1 舵系的受力計算五、舵設備零部件尺寸的確定無缺口舵葉的力臂有缺口舵葉的力臂 2 舵桿扭矩5.1 舵系的受力計算五、舵設備零部件尺寸的確定3 舵桿彎矩懸掛舵下舵承處的舵桿彎矩 5.1 舵系的受力計算五、舵設備零部件尺寸的確定雙舵銷舵和雙支點平衡舵，受力按下列公式計算：上舵銷軸承和舵軸下軸承的支持力下舵銷軸承和

44、舵軸下軸承的支持力4 舵銷對舵葉的支持力5.1 舵系的受力計算五、舵設備零部件尺寸的確定半懸掛舵，受力按下列公式計算：下舵銷軸承的支持力上舵銷軸承的支持力4 舵銷對舵葉的支持力5.1 舵系的受力計算五、舵設備零部件尺寸的確定單舵銷半懸掛舵，受力按下列公式計算：4 舵銷對舵葉的支持力5.2 舵桿五、舵設備零部件尺寸的確定CCS海船規范對于舵桿各部分尺寸的規定如下：舵柄處傳遞舵扭矩的舵桿直徑應不小于下式所得值舵桿材料系數適用于上舵承處舵桿無彎矩的情況5.2 舵桿五、舵設備零部件尺寸的確定舵桿材料系數的計算：式中 取值應不大于0.7 或450MPa，取其小者。5.2 舵桿五、舵設備零部件尺寸的確定對

45、于雙支點平衡舵及半懸掛雙舵銷舵的舵桿，其上舵承以下的舵桿直徑應不小于上舵承處的舵桿直徑。對于懸掛舵、單舵銷半懸掛舵及單舵銷雙支點平衡舵，其下舵承處和下舵承以下的舵桿直徑應不小于按下式計算所得值。5.2 舵桿五、舵設備零部件尺寸的確定 下舵承以上的舵桿直徑，應盡可能保持與下舵承處的舵桿直徑一致，然后逐漸減少至上舵承處的直徑。但錐體長度應不小于兩直徑差額的3倍，錐體以上至上舵承間不應有任何凹槽。 單板舵的舵桿直徑按以上各式計算，對懸掛舵，其下段的1/3可向下過渡至下舵桿直徑的0.75倍。5.3 舵葉五、舵設備零部件尺寸的確定 流線型舵的下舵桿通常以箱形結構代替，該箱形結構由設在鑄鋼件下方的兩塊連續

46、垂向隔板和有效舵旁板組成。其余的垂直隔板可連續，也可在水平隔板處切斷，見圖1-6。除了組成箱形結構的垂直隔板不應開孔外，其余的垂直隔板和水平隔板可以開孔，孔的大小應不超過隔板寬度的一半。5.3 舵葉五、舵設備零部件尺寸的確定 舵葉的導緣通常用鋼板彎制。舵葉的尾端(隨緣)形式較多，最簡單的方法是將兩側的舵葉旁板搭接，但這種形式較易產生裂紋，因此通常的做法是加設型材，如扁鋼、圓鋼、半圓鋼或按舵葉的尾端線型加工的專用型材，如圖l-31所示。 5.3 舵葉五、舵設備零部件尺寸的確定 在人員不能進入舵內進行焊接時，舵葉的旁板同隔板的連接常常采用塞焊的方式，即在一側的旁板上用間斷的填角焊縫將隔板焊在旁板上

47、；另一側隔板上設有墊板，沿著該墊板在舵葉旁板上開長條形塞焊縫孔進行焊接，焊后將焊縫磨平，如圖1-32所示。塞焊孔的最小長度為75 mm，最小寬度為舵板厚度的2倍，塞焊孔兩端為半圓，塞焊孔的間距不超過150 mm。5.3 舵葉五、舵設備零部件尺寸的確定流線型剖面舵葉結構的具體要求如下： 組成箱型結構的有效舵旁的寬度，應取不大于該處舵葉橫向尺度的兩倍，也不大于2.5倍的下舵承處的舵桿直徑或舵頂部連接法蘭的長度。 舵旁板、頂板和底板的厚度t(mm)應不小于按下式計算所得的值。5.3 舵葉五、舵設備零部件尺寸的確定根據舵旁板的厚度可以得到其他一系列構件的尺寸如下： (1) 舵頂板和底板的厚度應不小于舵

48、旁板的厚度； (2) 舵葉內部垂直隔板和水平隔板的厚度應不小于0.7倍的舵旁板厚度，且不小于8 mm； (3) 舵葉的導邊板厚度應不小于1.2倍的舵旁板厚度，但也不必大于22 mm； (4) 半懸掛舵在下舵銷區域的舵旁板應加厚，其厚度應較按式(161)計算所得之厚度增加80。加厚的舵旁板應延伸超過連續垂直隔板和下舵銷區域上下的水平隔板，在角隅處應有盡可能大的圓角。5.3 舵葉五、舵設備零部件尺寸的確定流線型剖面舵葉結構的具體要求如下： 舵葉制作完成后應按規范要求做密性試驗。密性試驗合格后進行舵內涂裝，具體方法為灌注瀝青液，并使舵葉轉動，以期瀝青液能到達舵葉內各個部分，然后將剩余的瀝青液倒出。5

49、.4 舵桿與舵葉的連接五、舵設備零部件尺寸的確定舵桿與舵葉的法蘭連接中最常用的是水平法蘭連接，很少采用垂直法蘭連接。連接法蘭的形狀和尺寸取決于連接的強度要求、法蘭所在處的舵剖面的形狀及螺栓布置的要求等因素。1 法蘭連接5.4 舵桿與舵葉的連接五、舵設備零部件尺寸的確定水平法蘭連接按CCS海船規范的要求如下。 連接法蘭的螺栓直徑應不小于按下式所得值：1 法蘭連接式中，Dc為下舵承處的舵桿直徑； n為螺栓總數，不小于6個； Eb為螺栓中心與螺栓系中心的平均距離； Ks、Kb分別為舵桿材料系數和螺栓材料系數。5.4 舵桿與舵葉的連接五、舵設備零部件尺寸的確定水平法蘭連接按CCS海船規范的要求如下。

50、連接法蘭的厚度應不小于按下式所得值，但不大于0.9倍連接法蘭螺栓直徑：1 法蘭連接式中，Kf為法蘭材料系數。5.4 舵桿與舵葉的連接五、舵設備零部件尺寸的確定水平法蘭連接按CCS海船規范的要求如下。 螺栓外側的寬度應不小于0.67倍的螺栓直徑； 連接法蘭的螺栓應為鉸孔螺栓，螺母應有可靠的制動裝置； 連接法蘭應配有緊配鍵，以減輕螺栓的負荷。如果螺栓直徑按式(1-62)計算所得值再增加10，則可不裝緊配鍵； 如果舵桿與法蘭分別鍛制而以焊接連接時，則應在整個結合面內焊透，并應符合船級社規范對于焊接的要求。1 法蘭連接5.4 舵桿與舵葉的連接五、舵設備零部件尺寸的確定 其他船級社的相關規定： BV海船

51、規范規定：當舵桿直徑不超過350 mm時，連接法蘭和舵桿可以焊接，但法蘭厚度應增加10。 GL海船規范規定：懸掛舵只有連接法蘭的規定厚度小于50 mm時，才允許使用水平法蘭。1 法蘭連接5.4 舵桿與舵葉的連接五、舵設備零部件尺寸的確定 舵桿與舵葉的錐體連接可分為有鍵連接和無鍵連接，其錐體長度一般應不小于1.5倍下舵承處的舵桿直徑，且錐形部分應無階梯地過渡到圓柱部分。 CCS海船規范對此有較為詳細的計算規定。2 錐體連接5.5 舵銷與舵鈕五、舵設備零部件尺寸的確定 舵銷通常用錐體連接方式固定，如同錐體連接的舵與舵桿，但很少用鍵。因為由舵銷軸承產生的摩擦力矩不大，但由于錐體承受一定的彎矩，所以應

52、按錐體連接的要求進行設計。5.5 舵銷與舵鈕五、舵設備零部件尺寸的確定CCS海船規范對舵銷及舵鈕連接的要求如下： 1舵銷與銷座應為錐形配合，錐體長度應不小于舵銷直徑。 2舵銷直徑應不小于按下式計算所得的值： 3銷座的厚度應不小于025倍的舵銷直徑。 4舵銷軸承的長度應不小于舵銷襯套的直徑，但不應超過舵銷襯套直徑的1.2倍，軸承襯套外側的舵鈕厚度應不小于0.25倍的舵銷直徑。5.6 舵承五、舵設備零部件尺寸的確定CCS海船規范關于舵桿、舵銷及舵軸的滑動軸承也有相關要求。 (1) 軸承應有足夠的潤滑，其支承面積即為支承面的長度乘以直徑之值，應不小于按下式計算所得的值。式中，P為軸承支持力；p為許用

53、表面壓力5.6 舵承五、舵設備零部件尺寸的確定CCS海船規范關于舵桿、舵銷及舵軸的滑動軸承也有相關要求。 (2) 支承面的長度和直徑之比不大于1.2。 (3) 金屬軸承的徑向間隙應不小于按下式計算所得的值。式中，d為支撐面的直徑。六、操舵裝置 操舵裝置一般由操舵系統、舵機和轉舵裝置組成。操舵系統是控制及制約舵機運動，以使舵葉轉動一定的角度并保持在該角度上的機構；舵機是操舵裝置的原動機；轉舵裝置是把舵機的動力傳遞 舵桿并使舵葉轉動的機構。六、操舵裝置 操舵裝置按其使用要求可分為主操舵裝置和輔助操舵裝置。 主操舵裝置：在正常航行情況下，為駕駛船舶而使舵產生動作所需的機械、轉舵機構、舵機裝置動力設備

54、及其附屬設備和向舵桿施加轉矩的部件，如舵柄及舵扇。6.1 操舵裝置的基本要求1 基本形式六、操舵裝置 主操舵裝置能在船舶最大航海吃水和最大營運前進航速時進行操舵，使舵自任一舷的35轉至另一舷的35 ，并且于相同條件下自一舷的35轉至另一舷的30的時間不超過28s。 為此，舵柄處的舵桿直徑(不包括冰區航行加強)大于120 mm時，主操舵裝置應為動力操作。同時，主操舵裝置和舵桿應設計成在船舶最大后退速度時不致損壞。1 基本形式6.1 操舵裝置的基本要求六、操舵裝置 輔助操舵裝置：在主操舵裝置失效時，為駕駛船舶所必需的設備。這些設備不應屬于主操舵裝置的任何部分，但可共用其中的舵柄、舵扇或作同樣用途的

55、部件。輔助操舵裝置應具有足夠的強度和足以在可駕駛的航速下操縱船舶，并能在應急情況下迅速投入工作。 具體來說，應能在船舶最大航海吃水和最大營運前進航速的一半但不小于7 kn時進行操舵，舵自一舷的15 轉至另一舷的15 ，且所需時間不超過60S。為此，在任何情況下當舵柄處的舵桿直徑(不包括航行冰區的加強)大于230 mm時，輔助操舵裝置應為動力操作。1 基本形式6.1 操舵裝置的基本要求六、操舵裝置 人力操舵裝置：依靠人力來轉動舵葉，人通過操舵系統直接控制轉舵裝置。 它結構簡單，只須當其操作力在正常情況下不超過160N，且確保其結構不致對操舵手輪產生破壞性的反沖作用時，方允許裝船使用。1 基本形式

56、6.1 操舵裝置的基本要求六、操舵裝置 每艘海船均應配置一套主操舵裝置和一套輔助操舵裝置。主操舵和輔助操舵裝置應滿足當其中一套發生故障時不致引起另一套也失效。 當船舶配備的主操舵裝置具有兩臺或幾臺相同的動力設備時，可不設置輔助操舵裝置。客船任一臺動力設備不工作時，主操舵裝置仍能按規定進行操舵；貨船則在所有動力設備都工作時，主操舵裝置能按規定進行操舵。2 海船操舵裝置的配置6.1 操舵裝置的基本要求六、操舵裝置 每艘海船均應配置一套主操舵裝置和一套輔助操舵裝置。主操舵和輔助操舵裝置應滿足當其中一套發生故障時不致引起另一套也失效。 10 000總噸及以上的油船、化學品船、液化氣體運輸船和70 00

57、0總噸及以上的其他船舶，其主操舵裝置應設有兩臺或幾臺相同的動力設備，并能達到上述操舵要求。2 海船操舵裝置的配置6.1 操舵裝置的基本要求六、操舵裝置 主操舵裝置應在駕駛室和舵機艙兩處都設有控制器(操舵器)。 當主操舵裝置設有兩臺或幾臺相同的動力設備時，應設置兩套獨立的控制系統，且每套系統均應能在駕駛室控制。 但這并不要求設雙套操舵手輪或手柄。若控制系統是由液壓遙控傳動裝置組成時，除10 000總噸及以上的油船、化學品船、液化氣體運輸船外，不必設置第二套獨立控制系統。3 操舵控制系統6.1 操舵裝置的基本要求六、操舵裝置 10 000總噸及以上的每艘油船、化學品船、液化氣運輸船的主操舵裝置應包

58、括兩個相同的動力轉舵系統在正常運行中同時工作能滿足正常操舵的要求。 當一個動力轉舵系統的任何部分(但除舵柄、舵扇或為同樣目的的服務的部件因轉舵機構卡住外)發生單項故障以至喪失操舵能力時，應在45 S內能夠重新獲得操舵能力。 輔助操舵裝置應在舵機艙進行控制，若輔助操舵裝置是用動力操縱，則也應能在駕駛室實行控制，并應獨立于主操舵裝置的控制系統。3 操舵控制系統6.1 操舵裝置的基本要求六、操舵裝置 目前，舵機按其驅動能源可分為液壓舵機、電動舵機及人力舵機三大類。 操舵裝置的選擇實質上是舵機的選擇，對舵機形式及其扭矩的確定。 在確定舵機扭矩時，除了舵上的水動力造成的舵桿扭矩外，還應計及舵系統各支承處

59、的摩擦力矩，而其中最主要的是舵桿軸承的摩擦力矩。6.2 船用舵機的類型及扭矩確定六、操舵裝置 操舵裝置總的計算扭矩可按下式計算，即：6.2 船用舵機的類型及扭矩確定式中：T為作用于舵上的水動力引起的舵桿扭矩； 為諸舵承處摩擦力矩之和； 為舵承處摩擦系數； di為舵軸承處舵桿直徑； Pi為舵軸承處支承反力。六、操舵裝置 舵的總摩擦力矩：6.2 船用舵機的類型及扭矩確定不平衡舵非懸掛式平衡舵懸掛舵六、操舵裝置 人力操舵裝置的主要形式有：舵索傳動的操舵裝置、剛性傳動的操舵裝置以及手動液壓操舵裝置。 其中第一種和第三種使用較為普遍。6.3 人力操舵裝置舵索傳動的操舵裝置：使用舵柄的缺點：影響操舵穩定性

60、。 解決方法：盡可能采用舵扇。操舵索通常應采用鏈條，但直徑小于15 mm的舵鏈可用破斷負荷相當的柔韌鍍鋅鋼絲繩代替。舵索傳動的操舵裝置：六、操舵裝置6.3 人力操舵裝置舵索傳動的操舵裝置：六、操舵裝置6.3 人力操舵裝置剛性傳動的操舵裝置：適用于小型船舶及非自航駁船，傳動更為可靠。六、操舵裝置6.3 人力操舵裝置手動液壓的操舵裝置：由推舵機構組成，用于漁船、駁船、交通艇等小型機動船舶或無動力船。六、操舵裝置6.3 人力操舵裝置六、操舵裝置6.4 電動操舵裝置1.組成：電動機、傳動齒輪、舵扇、緩沖彈簧、舵柄等2.工作原理： 由操舵裝置控制系統控制電動機，帶動蝸桿，蝸輪。因為齒輪和蝸輪是同軸的，所