《船舶传动轴计算》课件 —— 深入解析船舶传动轴的计算原理与设计方法

船舶传动轴计算深入解析计算原理与设计方法欢迎参加《船舶传动轴计算》专业课程本课程将系统讲解船舶传动轴的计算原理与设计方法，从基础理论到实际应用，帮助您掌握船舶动力传输系统的核心技术课程概述课程目标掌握船舶传动轴计算的基本理论与方法能够独立进行传动轴的设计与计算了解国内外船级社规范及应用学习内容传动轴基础知识与设计原则强度、刚度、振动等计算方法特殊工况下的传动轴计算先进计算软件的应用应用领域船舶设计与制造船舶检验与维修船级社认证第一部分船舶传动轴基础知识基本概念历史发展传动轴是船舶动力系统中连接原从早期的木质结构到现代的高强动机和螺旋桨的重要部件，负责度合金钢，传动轴技术经历了显传递扭矩和动力著的演变它是船舶推进系统的枢纽，其设计算方法也从简单的经验公式发计直接影响船舶的安全性和经济展到复杂的计算机模拟和分析性研究意义传动轴计算直接关系到船舶安全，故障可能导致严重后果船舶传动轴的定义和作用传动轴的定义在船舶动力系统中的重要性船舶传动轴是连接主机与螺旋桨的旋转轴系，主要由推力轴、中传动轴是船舶动力传递链中的关键环节，其性能直接影响船舶的间轴和螺旋桨轴组成它的主要功能是传递发动机产生的动力到推进效率和安全性设计不当会导致振动、噪音、过热甚至断裂螺旋桨，使船舶获得推进力等严重问题传动轴通常采用高强度合金钢制造，需要承受复杂的载荷状况，传动轴系统的可靠性对船舶航行安全至关重要，尤其在恶劣海况包括扭矩、轴向力、弯矩等多种内力下，良好设计的传动轴可以有效应对变化的载荷条件传动轴的分类按位置分类按结构分类推力轴、中间轴、尾轴实心轴、空心轴按功能分类按材料分类主推进轴、辅助轴碳钢轴、合金钢轴、复合材料轴不同类型的传动轴在船舶推进系统中承担不同的角色推力轴主要承受和传递螺旋桨产生的轴向推力；中间轴连接推力轴和尾轴，主要传递扭矩；尾轴直接与螺旋桨连接，除了传递扭矩外，还需要防水和耐腐蚀传动轴系统组成螺旋桨轴直接连接螺旋桨，承受复合载荷中间轴连接推力轴和螺旋桨轴，传递扭矩推力轴连接发动机，承受和传递推力船舶传动轴系统是一个复杂的机械组合体螺旋桨轴是直接与螺旋桨连接的部分，它需要在水中工作，因此必须具有良好的防水性能和耐腐蚀性能中间轴主要起到连接作用，一般设置在干燥的轴隧内，主要传递扭矩推力轴则与推力轴承配合，用于承受和传递螺旋桨产生的轴向推力传动轴材料选择600MPa屈服强度高强度合金钢的典型屈服强度，确保承受高扭矩40%重量节省空心轴相比实心轴可节省的典型重量比例年30设计寿命现代船舶传动轴的预期使用年限级8材料等级CCS船级社规定的传动轴材料最高等级船舶传动轴通常采用高强度合金钢，如35CrMo、42CrMo等这些材料具有优良的机械性能，能够承受高扭矩和复杂的应力状态材料的选择需要考虑强度、韧性、疲劳性能、耐腐蚀性等多方面因素第二部分传动轴设计基本原则强度优先原则刚度适宜原则传动轴设计首先要保证足够的强度，能够安全承受各种工况下传动轴需要具有适当的刚度，既不能过于柔软导致过大变形，的应力这包括考虑静态强度和疲劳强度，确保在极端条件下也不能过于刚硬造成振动传递良好的刚度设计可以减小振动不发生断裂并提高系统稳定性振动控制原则经济合理原则传动轴设计必须考虑振动问题，尤其是扭转振动应避开危险转速，减小振幅，防止共振造成的灾难性后果强度设计原则静强度设计疲劳强度设计静强度设计主要考虑传动轴在最大扭矩下的应力状态，确保不发由于船舶传动轴长期在交变载荷下工作，疲劳强度设计尤为重生塑性变形或断裂计算时需要考虑安全系数，一般取

1.5-

2.5要需要考虑材料的疲劳极限、表面状态、尺寸效应等因素，合之间，具体取值根据载荷性质和使用条件确定理预估传动轴的使用寿命静强度计算需要考虑扭转、弯曲、轴向力等多种载荷的组合效疲劳强度计算通常采用修正的Goodman准则或Soderberg准应，通过合理的计算模型评估最大等效应力对于大型船舶，尤则，考虑平均应力和交变应力的共同作用对于关键部位，还需其要关注轴颈过渡区、键槽等应力集中区域应用断裂力学方法进行裂纹扩展分析，确保传动轴具有足够的疲劳寿命在疲劳设计中，应特别关注表面处理工艺对疲劳性能的影响，如淬火、滚压、喷丸等表面强化措施可以显著提高疲劳强度刚度设计原则抗弯刚度抗扭刚度综合刚度分析传动轴的抗弯刚度直接影响轴的挠度和振动特抗扭刚度是传动轴设计的核心参数之一，它决实际设计中，需要对传动轴的抗弯和抗扭刚度性过小的抗弯刚度会导致过大的挠度，影响定了轴在传递扭矩时的角变形量适当的抗扭进行综合分析，找到最佳平衡点通常，增大轴系对中和轴承负荷分布，甚至可能导致轴承刚度既能确保有效传递动力，又能避免过大的轴径可以同时提高两种刚度，但也会增加重量过热和损坏扭转振动和成本设计中需要控制最大挠度在允许范围内，一般不同类型的船舶对传动轴的抗扭刚度要求不同，对于长轴系，还需要通过合理的轴承布置来提要求最大挠度不超过轴径的1/1000，对于高速例如，高速船舶通常需要较高的抗扭刚度来减高整体刚度，减小挠度和振动轴承间距的选旋转的传动轴，这一要求可能更加严格小系统的扭转振动，而大型低速船舶则可能需择需要综合考虑刚度要求和空间布置限制要考虑适当降低刚度以减少冲击载荷的影响振动设计原则振动类型识别识别轴系可能出现的各类振动，包括扭转振动、横向振动和轴向振动扭转振动是船舶传动轴最主要的振动形式，也是造成严重事故的主要原因固有频率计算计算传动轴系统各阶固有频率，建立振型曲线通过科学的数学模型准确预测系统的动态特性，为后续设计提供基础数据危险转速分析分析船舶各种运行工况下可能出现的危险转速，避免在这些转速长时间运行制定转速限制方案，确保安全运行范围减振措施实施设计并实施有效的减振措施，如安装扭振减振器、优化联轴器参数、改善轴系布置等通过结构优化和减振装置安装，有效控制振动幅度轴系布置设计轴系布置设计是传动轴计算与设计的关键环节，直接影响轴系的强度、刚度和振动特性合理的轴承间距能够确保轴的挠度在安全范围内，一般控制在轴径的

0.3-

0.5毫米以内轴系对中是保证轴系平稳运行的基础，对中精度要求通常为

0.05-

0.1毫米/米轴系布置还需考虑船舶总体布局、维修空间和安装工艺等因素对于大型船舶，轴系往往需要分段制造和安装，因此连接部位的设计尤为重要，必须确保良好的同轴度和连接强度第三部分传动轴计算方法概述经验公式法基于长期积累的经验数据，使用简化公式快速估算理论计算法利用材料力学、动力学等理论进行详细分析计算数值模拟法应用有限元、边界元等数值方法进行高精度模拟试验验证法通过模型试验或实船测试验证理论计算结果船舶传动轴的计算方法经历了从简单到复杂、从经验到理论、从单一到综合的发展过程现代传动轴计算通常采用多种方法相结合的综合计算策略，既保证精度，又兼顾效率不同阶段的设计可以采用不同精度的计算方法，初步设计阶段可采用经验公式法快速估算，详细设计阶段则需要应用理论计算和数值模拟进行精确分析计算方法分类理论计算法经验公式法有限元分析法基于材料力学、结构力学和动力学等基基于大量实践经验和统计数据，建立简利用有限元软件建立传动轴的详细模础理论，建立传动轴的力学模型，求解化的计算公式，快速估算传动轴的主要型，进行应力分析、模态分析和瞬态动应力、变形和振动等参数这种方法可参数这种方法操作简便，适用于初步力学分析等这种方法可以处理复杂几以提供较为准确的计算结果，适用于标设计和快速校核何形状和载荷条件，提供高精度的计算准工况分析结果•优点计算简单快速，便于工程应用•优点理论基础扎实，计算过程清晰•优点可处理复杂结构，分析能力强•缺点精度有限，适用范围受限•缺点对复杂结构和边界条件处理能•缺点建模复杂，计算资源需求大力有限计算参数确定参数类别主要参数确定方法典型取值范围动力参数功率根据船舶设计要求确500KW~50MW定动力参数转速根据主机特性确定80~900rpm材料参数弹性模量材料测试或手册查询206~210GPa材料参数许用应力根据材料屈服强度确80~200MPa定安全系数静强度安全系数根据船级社规范确定

1.5~

2.5安全系数疲劳安全系数根据船级社规范确定

1.8~

3.0船舶传动轴计算参数的准确确定是计算结果可靠性的基础功率和转速通常由船舶的设计要求和主机特性决定，是计算扭矩和传动轴尺寸的基础数据材料特性参数如弹性模量、屈服强度、疲劳极限等可以通过材料测试获得，也可查询相关手册安全系数的选取需要综合考虑载荷性质、使用条件、重要性等因素对于重要船舶或特殊工况，通常选用较高的安全系数；而对于一般商船，可以选用较低的安全系数以优化设计不同船级社对安全系数的规定也有所不同，设计时需参照相应规范第四部分传动轴强度计算1确定计算载荷根据船舶主机功率和转速计算额定扭矩，并考虑负荷系数确定设计扭矩同时分析各种工况下可能出现的附加载荷，如推力、弯矩等，建立完整的载荷谱2计算危险截面应力识别传动轴上的危险截面，如轴径变化处、键槽、油孔等，计算这些位置的应力集中系数，并计算实际应力值通常需要考虑扭转应力、弯曲应力和轴向应力的组合效应3判断强度是否满足要求将计算得到的实际应力与材料的许用应力进行比较，确定安全系数是否满足规范要求对于静强度和疲劳强度需分别进行校核，确保传动轴在各种工况下均安全可靠4优化设计方案根据强度计算结果，调整传动轴的尺寸、结构和材料，优化设计方案，既满足强度要求，又尽可能降低重量和成本，提高传动效率静强度计算疲劳强度计算疲劳极限确定应力集中因素船舶传动轴长期在交变载荷下工作，疲劳强度是设计的关键考虑传动轴上的几何不连续区域，如轴径变化处、键槽、油孔等，会因素疲劳极限是材料能够承受的最大交变应力，通常通过材料产生应力集中现象，显著降低疲劳强度应力集中因素可通过理疲劳试验获得论计算、有限元分析或查表获得对于常用的传动轴材料，如合金结构钢，其疲劳极限约为抗拉强减小应力集中的措施包括增大过渡圆角半径、优化键槽设计、度的

0.45-

0.5倍然而，这一值需要根据实际情况进行修正，考采用表面强化处理（如滚压、喷丸）等对于高应力区域，可考虑尺寸效应、表面状态、环境影响等因素虑使用特殊结构设计，如锥形过渡、渐变过渡等在疲劳强度计算中，还需考虑平均应力的影响，通常采用Goodman线或Soderberg线进行修正，确保疲劳安全系数满足规范要求组合应力计算扭转应力弯曲应力轴向应力等效应力传动轴主要承受扭矩作由于轴的自重、不对中等螺旋桨产生的推力会导致根据强度理论，将各种应用，产生扭转应力扭转原因，传动轴会产生弯曲传动轴产生轴向应力轴力组合成等效应力，如应力的计算公式为应力弯曲应力的计算公向应力的计算公式为Von Mises等效应力式为τ=T·r/Ipσe=√σ²+3τ²σ=M·y/Iσa=F/A其中T为扭矩，r为轴的等效应力需小于材料的许半径，Ip为极惯性矩其中M为弯矩，y为距中其中F为轴向力，A为轴用应力性轴距离，I为惯性矩的横截面积安全系数的确定船舶类型载荷性质商船一般

1.5-

2.0，军舰可达

2.5-

3.0稳定载荷取小值，冲击载荷取大值工作环境恶劣环境需要更高安全系数维护周期规范要求长期无维护需较高安全系数不同船级社规范有不同规定安全系数是传动轴设计中的关键参数，它反映了设计的保守程度和可靠性水平安全系数的大小需要在安全性和经济性之间寻找平衡点过高的安全系数会导致材料浪费和重量增加，而过低的安全系数则可能带来安全隐患在实际设计中，还需要考虑材料的均匀性、加工精度、载荷估算的准确性等因素对于关键部位，如推力轴或高应力区域，通常采用较高的安全系数；而对于次要部位，可适当降低安全系数以优化设计第五部分传动轴刚度计算刚度概念及重要性传动轴刚度是衡量其抵抗变形能力的指标，包括弯曲刚度和扭转刚度两个主要方面刚度直接影响传动轴的动态特性、承载弯曲刚度计算能力和使用寿命弯曲刚度与轴的弹性模量和截面惯性矩相关，决定了轴的挠度大小适当的弯曲刚度可以减小轴系振动，确保良好的对中状扭转刚度计算态扭转刚度与轴的剪切模量和极惯性矩相关，影响轴的扭转变形和扭转振动特性扭转刚度的合理设计是避免危险共振的关键临界转速计算基于轴系的刚度和质量分布，计算系统的临界转速，避免在这些转速附近长时间运行，防止发生共振现象挠度控制根据刚度计算结果，确保传动轴的最大挠度在允许范围内，避免过大的挠度导致的对中不良和载荷分布不均弯曲刚度计算210GPa弹性模量标准轴钢的典型弹性模量值1/1000最大挠度限值与轴径之比的常用安全标准3-8m轴承间距大型船舶传动轴典型轴承间距范围4π惯性矩系数实心圆轴截面惯性矩计算中的常数弯曲刚度计算是传动轴设计的重要环节，直接关系到轴的变形程度和运行稳定性计算公式基于材料力学中的梁弯曲理论，考虑轴的材料特性、几何尺寸和支撑条件基本公式为EI，其中E为材料的弹性模量，I为轴截面的惯性矩影响弯曲刚度的主要因素包括轴径大小（对刚度影响最大，呈四次方关系）、轴材料特性、轴长和支撑条件等对于实心圆轴，截面惯性矩I=πd⁴/64，其中d为轴径；而对于空心轴，I=πd₁⁴-d₂⁴/64，其中d₁和d₂分别为外径和内径扭转刚度计算临界转速计算计算原理计算步骤临界转速是指当轴的旋转频率与其固有频率相匹配时的转速，在临界转速计算的基本步骤包括首先建立轴系的质量-弹簧模该转速下会发生共振现象，导致振幅急剧增大临界转速计算基型，确定各部分的质量和刚度；然后编写系统的动力学方程；接于轴系的动力学模型，考虑质量分布、刚度特性和边界条件着求解特征值问题，得到系统的固有频率；最后将固有频率转换为临界转速对于简单的轴系，可以用Rayleigh能量法近似计算；而对于复在实际计算中，需要考虑支撑轴承的刚度、轴上附加质量（如联杂轴系，则需要建立详细的数学模型，应用矩阵转移法或有限元轴器、飞轮等）、阻尼特性等因素对于大型船舶传动轴，还需法求解传动轴的临界转速通常有多个，分为一阶、二阶等，一要考虑螺旋桨的附加质量效应和水动力效应，这些会显著影响系阶临界转速最为危险统的动态特性计算得到临界转速后，需要与实际运行转速进行比较，确保两者有足够的分离裕度，通常要求运行转速至少低于一阶临界转速的80%或高于其120%轴系挠度计算挠度计算方法允许挠度标准挠度与振动的关系轴系挠度计算主要基于弹性梁理论，考虑轴的自重、船舶传动轴的最大允许挠度通常由船级社规范规定，轴系挠度与其振动特性密切相关较大的静态挠度安装误差、受力状况等因素对于简单支撑条件，一般要求最大挠度不超过轴径的1/1000对于高往往意味着较低的刚度，这会导致较低的固有频率可以直接应用材料力学中的挠度公式；对于复杂情速轴或特殊用途的轴，这一要求可能更加严格，如和较大的振动幅度因此，挠度计算对于预测和控况，需采用数值方法如有限元分析1/1500或1/2000制轴系振动至关重要计算时需考虑轴承的支撑作用，轴承可简化为弹性挠度控制对于保证轴承的正常工作至关重要过大在设计阶段，通过合理控制挠度，可以有效避免共支撑或刚性支撑对于长轴系，还需考虑分段计算，的挠度会导致轴承负荷分布不均，造成局部过载和振问题，提高轴系的稳定性和可靠性对于已知有确保各段之间的连续性和平滑过渡过早磨损特别是对于船尾管轴承，由于其长度较振动问题的轴系，可以通过修改支撑条件、调整轴大，需要特别注意挠度控制，确保良好的润滑条件径或增加减振装置等方式降低挠度，改善振动状况和散热效果第六部分传动轴振动分析振动类型振动危害•扭转振动-围绕轴线的角振动•疲劳断裂-引起材料疲劳损伤•横向振动-垂直于轴线的线振动•轴承损坏-导致异常磨损和过热•轴向振动-沿轴线方向的线振动•噪声增大-影响船舶舒适性•联合振动-多种振动形式的组合•效率下降-降低传动系统效率分析方法•理论计算-基于动力学方程•数值模拟-有限元或边界元方法•实验测量-通过传感器采集数据•频谱分析-分析振动信号特征船舶传动轴振动是船舶动力系统中的常见问题，也是设计中必须认真对待的关键环节振动不仅会加速设备磨损，缩短使用寿命，严重时还可能导致断轴等灾难性事故因此，全面准确的振动分析和有效的控制措施对于保证传动轴的安全运行至关重要扭转振动基础振动原理影响因素扭转振动是船舶传动轴最主要的振动形式，是指轴系各部分绕其影响扭转振动的主要因素包括几何轴线作角振动的现象当外部激振力的频率与系统的固有频•质量分布-螺旋桨、飞轮等转动部件的惯性矩率接近时，会发生共振，导致振幅急剧增大，超过材料允许的范围，引起断裂•刚度特性-轴段的直径、长度和材料特性•激振源-主机气缸爆发不均匀性、螺旋桨水动力变化等扭转振动的基本原理可以通过质量-弹簧-阻尼系统来解释在轴•系统阻尼-材料内阻尼、轴承摩擦、螺旋桨水动力阻尼等系中，飞轮、螺旋桨等相当于质量，轴段相当于扭转弹簧，而摩擦和流体阻力则提供阻尼当系统受到周期性扭矩作用时，会产•运行条件-转速、负载、航行状态等生扭转振动在设计阶段，通过合理配置这些参数，可以有效避开危险转速，降低振动幅度，提高系统可靠性扭转振动计算模型集中质量模型将轴系质量集中于若干离散点上，通过无质量弹性轴段连接•优点简化计算，适合手算和初步分析•缺点精度有限，对复杂系统适用性差分布参数模型考虑质量和刚度的连续分布，更接近实际情况•优点计算精度高，适用于各种复杂系统•缺点计算复杂，需要数值方法支持有限元模型将轴系离散为有限个单元，综合考虑几何特性和边界条件•优点可处理任意复杂结构，精度高•缺点建模和计算工作量大，需专业软件在实际应用中，模型选择需要根据设计阶段、精度要求和可用工具综合考虑初步设计阶段可以采用集中质量模型进行快速分析，而详细设计阶段则需要采用分布参数模型或有限元模型进行精确计算对于特别复杂的轴系，如多轴和多分支系统，有限元模型通常是首选方法自由振动计算自由振动计算是扭转振动分析的基础，主要目的是确定轴系的固有频率和振型固有频率是系统在无外力作用下自由振动的频率，当外部激励的频率接近固有频率时，系统会发生共振，造成较大振幅振型则描述了不同固有频率下，系统各部分的相对振动幅度和相位关系计算方法主要有两种霍尔泽法和矩阵迭代法霍尔泽法适用于简单系统，计算过程直观；矩阵迭代法适用于复杂系统，可以由计算机程序实现高效求解对于大型船舶传动轴系统，通常需要计算多阶固有频率，一般至少计算到6阶，以全面评估系统的动态特性强迫振动计算振动控制措施结构优化减振装置•合理选择轴径和轴长，避开危险频率•安装扭振减振器，吸收振动能量•调整轴系质量分布，改变固有频率•使用弹性联轴器，隔离振动传递•优化联轴器参数，增加系统阻尼•增设飞轮，提高系统惯性，降低振幅•改进轴承支撑结构，减小振动传递•采用阻尼材料，增加系统耗能运行控制•确定并避开危险转速区域•快速通过共振区，减少停留时间•建立振动监测系统，实时预警•制定科学的操作规程，规范操作振动控制是传动轴设计的重要内容，目标是减小振动幅度，避免共振带来的危害在设计初期就应考虑振动问题，通过合理的结构布局和参数选择，从源头上预防振动对于无法通过基本设计避免的振动问题，可以采用专门的减振装置，如扭振减振器、阻尼器等现代船舶还广泛采用振动监测系统，通过实时监测轴系振动状态，及时发现异常，预防事故发生同时，制定科学的操作规程，明确规定避开危险转速区域或快速通过这些区域的操作方法，也是控制振动风险的重要手段第七部分轴系校中计算校中概念轴系校中是指调整相邻轴段或设备的中心线，使其处于同一直线上或预设的相对位置上，以确保轴系平稳运行校中质量直测量方法接影响轴系的振动、轴承寿命和传动效率校中前需要进行精确测量，常用方法包括直尺千分表法、激光对中法和光学对中法等现代船舶多采用先进的激光对中系统，计算过程可以提供高精度的实时测量数据根据测量数据，计算需要调整的垫片厚度或移动距离计算中需要考虑热膨胀、船体变形等因素，确保在工作状态下保持良调整实施好的对中状态根据计算结果，通过添加或减少垫片、移动设备位置等方式进行调整调整后需要再次测量验证，确保达到设计要求运行验证轴系投入运行后，通过振动监测、温度监测等手段验证校中效果，必要时进行微调，确保长期稳定运行校中的重要性对轴系寿命的影响对船舶性能的影响轴系对中不良会导致轴承负荷分布不均，造成局部过载和过早磨轴系对中状态直接影响船舶的振动和噪声水平对中不良会增加损根据统计数据，对中不良是轴承早期失效的主要原因之一，振动幅度，不仅影响船员和乘客的舒适性，还可能导致设备损坏可能使轴承寿命缩短50%以上和结构疲劳尤其是对于客船和豪华游艇，振动控制要求更为严格对中不良还会导致轴的额外弯曲应力，增加疲劳风险特别是在轴颈过渡区等应力集中部位，微小的对中偏差都可能显著降低疲此外，对中不良还会增加系统的能量损失，降低传动效率，增加劳寿命实际数据表明，良好的对中状态可以将传动轴的使用寿燃油消耗研究表明，良好的对中状态可以降低2-5%的能耗，命延长2-3倍对于大型船舶来说，这意味着每年可节省数十万美元的燃油成本和减少相应的碳排放从安全角度看，严重的对中不良可能导致轴断裂、轴承烧损等重大事故，造成船舶停航和巨大经济损失因此，精确的轴系校中是确保船舶安全、经济、舒适运行的关键环节校中计算原理1静态校中2动态校中静态校中是在设备停机状态下进行的校中工作，基于几何测量原动态校中考虑了设备在运行状态下的实际位置变化，包括热膨胀、理，确保轴系在冷态下的对中状态满足设计要求静态校中的计算负载变形和船体变形等因素的影响动态校中的目标是确保轴系在主要考虑轴系的几何尺寸和支撑状态，不考虑运行时的热膨胀和载工作温度和载荷下保持最佳对中状态，而不仅仅是在冷态下对中良荷变形好静态校中计算步骤包括测量相邻轴段的相对位置偏差、确定校中动态校中计算需要建立热态变形模型，预测各部件在工作温度下的目标值、计算所需的调整量、实施调整并验证结果对于直线型轴膨胀量对于船舶传动轴，还需考虑船体的装载状态、波浪载荷、系，计算相对简单；而对于带有角度的复杂轴系，则需要应用空间温度变化等因素导致的相对位移计算结果是冷态下的预设偏置几何学进行三维分析值，使设备在热态工作时能够自动达到理想的对中状态校中误差分析测量误差热膨胀误差仪器精度限制、操作不当引起温度变化预测不准确导致安装误差船体变形误差安装过程中的定位和紧固偏差载荷、波浪等因素引起的结构变形校中误差来源多样，识别和控制这些误差对于确保校中质量至关重要测量误差是最基本的误差来源，可以通过选用高精度仪器、规范操作流程、多次重复测量等方式降低现代激光对中系统的测量精度可达

0.001mm，大大提高了校中精度热膨胀误差是动态校中的主要挑战，需要精确计算各部件在工作温度下的膨胀量这要求掌握准确的热膨胀系数、温度分布和热传递规律船体变形误差则更为复杂，需要考虑船舶在不同装载状态、航行状态下的结构变形对于大型船舶，这种变形可能达到数毫米，不容忽视校中方法比较直尺千分表法激光校中法光学校中法应变测量法使用直尺和千分表测量轴使用激光发射器和接收器利用光学仪器如经纬仪、通过测量轴承座的应变分的径向和轴向跳动，计算测量轴的相对位置，自动水平仪等确定轴线位置布判断校中状态偏心和角度偏差计算偏差和调整量•优点适用于长距离•优点直接反映实际•优点设备简单，成•优点精度高，操作校中，受空间限制小载荷状态本低简便，数据处理自动•缺点精度受限于操•缺点设备专业性强，化•缺点精度有限，操作者经验，环境影响数据解析复杂作复杂•缺点设备成本高，大对环境要求较高第八部分特殊工况下的传动轴计算特殊环境识别分析特殊工况下的环境因素，如低温、冰载荷、高温、盐雾等，了解它们对传动轴性能的影响机制载荷特性分析研究特殊工况下的载荷特点，如冰区航行时的冲击载荷、军舰快速机动时的瞬态载荷等，建立合适的载荷模型材料性能评估评估材料在特殊环境下的性能变化，如低温脆性、高温蠕变、耐腐蚀性等，选择适合的材料或采取防护措施强度与刚度计算根据特殊工况的要求，修正计算参数和安全系数，确保传动轴在极端条件下仍有足够的强度和刚度裕度特殊结构设计针对特殊需求设计专门的结构形式，如冰区船舶的加强型轴系、高速船的轻量化传动轴等，满足特殊性能要求冰区船舶传动轴计算冰载荷特性计算方法冰区船舶传动轴需要承受冰与螺旋桨相互作用产生的强烈冲击载冰区船舶传动轴计算采用特殊的方法，主要有以下几个方面荷这种载荷具有高强度、短时间、随机性等特点，峰值可能达

1.冰载荷估算根据船级社规范和实测数据，建立冰载荷模到正常载荷的3-5倍冰载荷的作用方式主要有两种一是螺旋型如IACS极地规范规定，极地破冰船的螺旋桨轴设计扭矩桨撞击冰块产生的冲击扭矩；二是冰块卡在螺旋桨和船体之间导应为正常扭矩的

1.5-3倍，具体系数取决于冰级等级致的堵转扭矩

2.动态响应分析采用瞬态动力学方法，分析传动轴在冲击载根据国际船级社的统计数据，北极航行的破冰船，其传动轴系统荷作用下的动态响应，计算瞬时应力和变形故障率比普通船舶高出约40%，主要原因就是冰载荷造成的疲劳

3.疲劳寿命评估考虑随机冲击载荷的累积损伤效应，采用累损伤和过载断裂因此，冰区船舶传动轴的计算必须特别关注冲积损伤理论评估传动轴的疲劳寿命击载荷和疲劳寿命

4.材料选择选用低温韧性好的合金钢，确保在极低温环境下不发生脆性断裂此外，设计中还需考虑防护措施，如扭矩限制器、断轴保护系统等，以防止过载造成的灾难性后果高速船传动轴计算高速运转特点高速船传动轴的转速通常在600-1500rpm之间，远高于常规船舶高速旋转产生的离心力和陀螺效应显著增强，动平衡要求更高同时，振动问题更为突出，固有频率与工作频率的间隔设计尤为关键轻量化需求为提高速度，高速船对重量控制极为严格，传动轴需要在保证强度的前提下尽可能减轻重量这往往需要采用高强度材料或复合材料，并通过精细的结构优化达到轻量化目标振动控制挑战高转速导致振动频率增高，且振动能量显著增大振动控制成为设计难点，需要精确的动力学分析和专门的减振措施，确保系统稳定运行热管理问题高速旋转产生更多热量，轴承温升明显需要加强散热设计，选用耐高温润滑油，并考虑热膨胀对轴系对中的影响，确保热态下的良好工作状态高速船传动轴计算注意事项包括进行更详细的动力学分析，特别是扭转振动和临界转速计算；采用更高的安全系数，通常比常规船舶高20-30%；更精细的材料选择，注重疲劳强度和高温性能；特别关注轴承设计，确保在高速条件下的可靠润滑和散热大功率船舶传动轴计算大功率传动特点计算难点特殊考虑因素现代大型集装箱船和油轮的主机功率可达20-大功率传动轴计算的主要难点有轴系长度增加大功率传动轴设计中还需要特别考虑以下因素制30MW，远洋邮轮甚至更高这类大功率传动系统（可达50-80米），导致整体刚度降低；轴承载荷造和安装工艺的难度增加，需要更高的加工精度和的特点是极高的扭矩（可达数百万牛·米）和巨大增大，需要特别关注轴承选型和热平衡计算；联轴特殊装配技术；运行监测系统的设计，实时监控轴的轴径（可达700-800mm）器传递扭矩巨大，对连接强度和对中精度要求更高系状态，及时发现异常；维修和更换的便利性，考虑模块化设计，便于维护大扭矩带来的主要挑战是高应力和大变形，需要合此外，大功率系统的建模也更为复杂，需要考虑更理设计轴径和材料强度；而大轴径则导致重量增加多的相互作用因素，如结构与流体的耦合效应、热在计算中，通常采用更保守的安全系数，并进行更和加工难度提高，需要在强度和重量之间寻找平衡-机械耦合效应等计算往往需要高级的数值模拟多的敏感性分析，评估各种不确定因素对系统可靠点软件和大规模计算资源性的影响，确保在各种工况下都能安全运行多轴系统传动轴计算第九部分传动轴计算软件应用随着计算机技术的发展，传动轴计算已经从早期的手工计算和简化公式发展到现代的综合计算软件和高级仿真技术专业软件极大地提高了计算效率和精度，能够处理更复杂的模型和工况，为传动轴设计提供了强有力的工具当前船舶传动轴计算软件主要分为几类专用传动轴计算软件，如ShaftDesigner、DNVGL Nauticus Machinery等；通用有限元分析软件，如ANSYS、ABAQUS等；船舶总体设计软件中的轴系模块；以及企业自主开发的定制软件这些工具各有特点，在不同阶段和目的的计算中各展所长常用计算软件介绍软件名称类型主要功能适用范围Nauticus Machinery专业轴系软件轴系强度、刚度、振商船设计动计算ShaftDesigner专业轴系软件全面的轴系设计与分各类船舶析ANSYS通用有限元软件高级结构与动力学分复杂问题研究析TORSIONAL振动分析软件详细的扭转振动分析振动问题VIBRATIONGRASOM轴系优化软件轴系设计优化特殊船舶国内外传动轴计算软件功能各有侧重国际知名船级社开发的软件如DNV GL的Nauticus Machinery、ABS的ShaftMaster等，与其规范紧密结合，适合按规范进行常规计算；而一些专业公司开发的软件如英国的ShaftDesigner，则在特定领域如振动分析、声学分析等方面有独特优势通用有限元软件如ANSYS、ABAQUS等，虽然不是专门为船舶轴系设计的，但其强大的分析能力和灵活性使其在复杂问题研究中不可替代这些软件能够处理非线性问题、耦合分析和高级动力学模拟，适合进行深入的科研和特殊问题解决软件应用Nauticus Machinery数据输入输入轴系基本参数，包括几何尺寸、材料属性、轴承布置等导入或手动建立轴系三维模型计算执行选择计算类型强度分析、刚度分析、振动分析等设置计算参数和边界条件启动计算并监控计算过程结果分析查看计算结果应力分布、挠度曲线、振动频率等生成计算报告，包括图表和数据表进行规范符合性检查优化设计根据计算结果调整设计参数进行参数敏感性分析迭代计算直至达到满意设计NauticusMachinery是DNV GL船级社开发的专业轴系计算软件，广泛应用于船舶设计行业该软件的优势在于与DNV GL规范的完美结合，提供直观的规范符合性检查功能，便于设计者确保设计满足船级社要求此外，软件还具有强大的模型建立功能和丰富的材料库，能够快速构建各种复杂轴系模型有限元分析软件在传动轴计算中的应用建模方法分析步骤有限元分析的第一步是建立准确的物理模型和数学模型对于传动传动轴的有限元分析通常包括以下步骤轴，通常采用三维实体建模，详细描述几何特征，特别是过渡圆角、

1.静力分析计算轴在静载荷下的应力分布和变形，评估静强度键槽等应力集中区域对于复杂的轴段，如螺旋桨轴的锥度部分，需要精细建模以准确反映应力分布

2.模态分析计算轴系的固有频率和振型，为振动分析提供基础

3.谐响应分析分析轴在周期载荷下的振动响应，评估共振风险网格划分是模型质量的关键传动轴的网格需要在应力集中区域进行

4.瞬态分析研究轴在冲击载荷等非稳态条件下的动态响应加密，如轴径变化处、键槽等，而在应力梯度较小区域可适当放粗，以平衡计算精度和效率通常采用六面体单元进行结构化网格划分，

5.疲劳分析基于应力时程，评估轴的疲劳寿命以获得最佳的计算效率和精度

6.热-结构耦合分析考虑温度变化对轴系的影响在实际分析中，需要特别关注边界条件的设置，包括轴承支撑、载荷施加方式、接触条件等，这些直接影响计算结果的准确性计算结果分析与处理数据整理收集和整理各种计算结果，包括强度、刚度、振动等数据图形展示将数据转化为直观的图表，如应力云图、挠度曲线、振幅谱图等结果评估将计算结果与设计要求和规范标准进行比较，判断设计是否满足要求结果验证通过不同方法交叉验证结果，确保计算的准确性和可靠性计算结果分析是传动轴设计的关键环节，需要丰富的工程经验和专业判断能力数据解读不仅要关注最大值和最小值，还要分析分布规律和敏感因素例如，应力分析不仅要检查最大应力是否超过许用值，还要关注应力集中区域、应力梯度和多轴应力状态等，全面评估设计的安全裕度结果验证可采用多种手段，如简化理论计算与详细数值分析对比、不同软件交叉验证、模型试验或实船测试等特别是对关键参数，如危险转速、最大应力等，验证的重要性更加突出在实际工程中，经验公式计算、专业软件分析和试验验证三者结合，才能确保计算结果的可靠性和设计的安全性第十部分传动轴设计优化确定优化目标1明确设计需求和优化方向，如减重、提高刚度、降低振动等建立优化模型2确定设计变量、约束条件和目标函数，构建数学优化模型选择优化算法3根据问题特点选择合适的优化方法，如梯度法、遗传算法等执行优化过程4迭代计算，不断调整设计变量，寻找最优解验证优化结果5通过详细分析和必要的试验验证优化设计的性能传动轴设计优化是在满足基本功能和安全要求的前提下，进一步提升性能、降低成本的过程优化涉及多个方面，如结构形式、材料选择、轴承布置等，需要综合考虑各种因素和约束条件，寻找最佳平衡点现代优化技术，如参数化设计、多学科优化和拓扑优化等，为传动轴设计带来了新的思路和方法结合高性能计算和智能算法，可以在更大的设计空间中寻找更优的解决方案，实现性能的显著提升传动轴结构优化轴径优化过渡段设计轻量化设计轴径是传动轴设计中最基本也是最关键的参数，直接轴径变化处的过渡段是应力集中的高发区域，也是疲传动轴轻量化是当前研究热点，特别是对高速船舶尤影响强度、刚度和重量轴径优化的目标是在满足强劳裂纹的常见起源点优化过渡段设计可以显著提高为重要轻量化设计的主要方法包括优化截面形度和刚度要求的前提下，尽可能减小轴径，降低重量传动轴的疲劳强度和可靠性状，采用空心轴代替实心轴；使用高强度材料，如高和成本强钢、钛合金等；应用复合材料，尤其是碳纤维复合传统的过渡段采用简单的圆弧过渡，而现代优化设计材料可在保证强度的同时大幅减轻重量现代优化方法通常采用变截面设计，根据各段的载荷则采用更复杂的曲线形状，如椭圆弧、抛物线过渡分布调整轴径，使材料利用率最大化对于长轴系等，或使用计算机辅助优化生成的自由曲面过渡，可轻量化设计需要全面考虑强度、刚度、振动特性和成统，还可采用渐变轴径设计，避免应力集中，同时优以使应力集中系数降低20-30%，大幅提高轴的疲劳本等因素研究表明，合理的轻量化设计可以在保证化重量分布寿命性能的前提下，将传动轴重量减轻30-40%，对提高船舶整体性能具有显著意义材料优化35%40%强度提升重量减轻新型合金材料与传统材料相比的强度提升比例采用复合材料可减轻的典型重量比例倍325%疲劳寿命延长成本节约表面强化处理后的传动轴疲劳寿命提升倍数优化材料选择和处理工艺可节约的整体成本传动轴材料优化是提高性能的重要途径新材料应用方面，高强度低合金钢如42CrMo、34CrNiMo6等已成为现代船舶传动轴的主流材料，它们具有高强度、高韧性和良好的加工性能对于特殊用途，如高速船舶或军用舰艇，钛合金和马氏体不锈钢等高性能材料也开始应用，虽然成本较高，但在减重和抗腐蚀方面有显著优势表面处理技术对提高传动轴性能也极为重要感应淬火可增加表面硬度，提高耐磨性；高频淬火可形成有利的残余压应力，提高疲劳强度；离子氮化可改善表面耐腐蚀性能；喷丸强化可有效抑制表面裂纹扩展研究表明，合理的表面处理可使传动轴的疲劳寿命提高2-3倍，是一种性价比极高的优化手段轴承布置优化轴承类型选择润滑系统优化根据位置和功能选择不同类型的轴承确保轴承获得充分有效的润滑推力轴承承受轴向力优化油路设计，提高散热效果轴承间距优化径向轴承支撑轴重并限制横向位移选择合适的润滑油，延长使用寿命监测系统配置合理的轴承间距是确保轴系刚度和减小振动的关键安装温度、振动等监测装置过大的间距会导致过大的挠度和振动实时监控轴承工作状态过小的间距会增加轴承数量和成本及时发现异常，防止事故3轴承布置优化是传动轴设计中的关键环节，直接影响系统的可靠性和使用寿命轴承间距的确定需要综合考虑轴挠度、振动特性、空间布置和成本等因素通常，轴承间距越小，轴的刚度越高，挠度越小，但会增加轴承数量和系统复杂性优化设计通常采用有限元分析和优化算法，求解最佳轴承间距组合减振措施优化减振器设计弹性联轴器应用减振设计原则•橡胶减振器-利用橡胶的弹性和阻尼特性•橡胶联轴器-简单可靠，维护方便•隔离原则-阻断振动传递路径•液体减振器-利用液体的惯性和粘性阻尼•鼓形齿式联轴器-传递大扭矩，补偿不对中•吸收原则-消耗振动能量•复合减振器-结合多种减振原理•膜片联轴器-无背隙，高精度传动•抵消原则-产生相反的振动抵消•调谐减振器-针对特定频率优化设计•液力联轴器-缓启动，减小冲击•调频原则-避开共振频率减振措施优化是控制船舶传动轴振动的有效手段减振器的设计需要根据振动特性精确调整，以达到最佳减振效果对于扭转振动，常用的减振器有橡胶型、弹簧型和粘性型等；而对于横向振动，则多采用轴承支撑优化和隔振支架等措施减振器的参数选择，如刚度、阻尼比和质量比等，需要通过动力学分析进行精确计算，以获得最佳的减振效果弹性联轴器是另一种重要的减振手段，它不仅可以传递扭矩，还能补偿轴的不对中，吸收冲击和减小振动传递选择合适的联轴器类型和参数，可以显著改善系统的动态性能，降低振动和噪声水平，延长设备寿命优化设计中需要平衡传递能力、弹性、减振效果和成本等多方面因素第十一部分传动轴计算标准与规范规范的作用国际通用性定期更新船级社规范是船舶传动轴设计虽然各船级社规范有所不同，规范并非一成不变，而是随着和计算的基本准则，规定了最但基本原则是一致的，都基于技术进步和经验积累不断更低安全要求和技术标准规范长期积累的经验和科学研究新设计者需要关注最新版本确保传动轴具有足够的安全裕不同船级社之间存在相互认可的规范要求，确保设计符合当度，能够在各种工况下安全可机制，便于国际航行船舶的管前标准靠运行理和检验合规性验证传动轴设计完成后，需要通过船级社的检验和认证，确认其符合相应规范要求这包括材料检验、尺寸检查、无损检测等多个环节国内外主要船级社规范CCS规范DNV规范ABS规范中国船级社（CCS）规范是我国船舶设计挪威-德国船级社（DNV GL，现更名为美国船级社（ABS）规范在北美和亚太的主要依据在传动轴计算方面，CCS规DNV）规范在国际上具有广泛影响力，地区影响广泛ABS规范在传动轴计算范对材料强度、轴径计算、轴系校中等以其严谨科学著称DNV规范在传动轴方面采用了相对简化的方法，强调实用方面有详细规定特别是对轴径计算，计算方面采用了更为复杂的方法，特别性和安全裕度在轴径计算上，ABS采采用基于扭矩的经验公式，同时考虑材是在振动分析和疲劳评估方面有独特的用基于功率和转速的经验公式，计算方料特性和安全系数计算模型便快捷CCS规范特点是结合中国造船实际，对国DNV规范的特点是计算方法科学性强，ABS规范的特点是实用性强，计算简单内常用材料和工艺有针对性规定近年考虑因素全面，对特殊工况如冰区航明了，易于工程应用该规范对安全系来，随着中国造船业的发展，CCS规范不行、恶劣海况等有专门规定该规范被数要求较高，确保有足够的安全裕度断更新完善，逐步接轨国际标准，同时广泛应用于欧洲建造的高端船舶，如大ABS规范在商船特别是油轮、散货船等保持自身特色对于特殊船舶如极地船型邮轮、特种工程船等DNV还提供配领域应用广泛，也是美国军方船舶的重舶、高速船等，CCS也制定了专门的附加套的计算软件，便于设计者进行符合规要参考标准要求范的计算规范要求对比分析规范应用注意事项规范选择选择合适的船级社规范是传动轴计算的首要问题一般应根据船舶建造地、船东要求和船舶航行区域综合确定对于国际航行船舶，可能需要满足多个船级社要求，此时应采用各规范中最严格的标准版本更新规范定期更新，设计时必须使用最新版本不同版本之间可能存在显著差异，使用过时规范可能导致设计不合格或安全隐患设计单位应建立规范管理系统，确保及时获取和应用最新规范特殊条款解读规范中的特殊条款往往针对特定船型或工况，需要正确理解和应用例如，极地船舶、高速船和液化气船等都有专门的附加要求，这些要求可能分散在规范的不同章节中，需要全面掌握超规范设计规范规定的是最低安全要求，对于重要船舶或特殊工况，可能需要采用更高标准此时需要科学论证设计依据，并获得船级社的认可超规范设计应基于可靠的理论分析和必要的试验验证第十二部分传动轴计算案例分析问题定义明确设计目标、性能要求和约束条件，包括船舶类型、功率、转速、航行区域等关键参数这一阶段需要全面收集和分析原方案选择始数据，为后续计算奠定基础根据需求和约束条件，确定传动轴的基本参数和布局方案，包括轴系类型、轴段数量、轴承布置等在这一阶段通常需要比详细计算较多个备选方案，综合考虑技术可行性和经济性进行全面深入的工程计算，包括强度计算、刚度分析、振动计算等这是设计过程的核心环节，需要应用专业知识和计算工优化改进具，确保设计的安全可靠基于计算结果进行设计优化，调整关键参数，改进薄弱环节，寻求性能与成本的最佳平衡点优化过程通常是迭代的，需要文档编制反复计算和评估完成设计图纸和计算书，详细记录设计过程、依据和结果，为制造、安装和检验提供依据完整清晰的文档是设计质量的重要体现，也是后续工作的必要保障大型集装箱船传动轴计算案例计算过程结果分析该案例分析一艘装载能力为15000TEU的大型集装箱船传动轴设计振动分析是该案例的重点和难点由于大功率和大扭矩，扭转振动问主机功率为72000kW，转速为102rpm，采用单轴推进系统传动题尤为突出通过建立18质量点的扭转振动模型，计算了1-12阶振轴总长约45米，由推力轴、三段中间轴和一段螺旋桨轴组成动频率和振型发现4阶和5阶振动在某些转速下可能与主机激振频率发生共振，引起过大振幅计算首先根据功率和转速确定基本轴径按照DNV规范，最小轴径计算公式为d≥k·P/n^1/3，其中k为材料系数计算得到各段轴径为解决振动问题，采取了以下措施一是在推力轴端安装调谐式扭振分别为推力轴810mm，中间轴790mm，螺旋桨轴850mm然后减振器，降低关键阶次的振动响应；二是优化联轴器参数，增加系统进行详细的强度校核，包括静强度和疲劳强度计算阻尼；三是调整轴径分布，避开危险频率区间；四是制定详细的转速限制规定，确保船舶不在危险转速区域长时间运行随后进行刚度计算，包括轴系挠度计算和临界转速计算计算表明，最大挠度发生在螺旋桨轴段，约为

0.4mm，满足小于轴径1/1000的校中计算也是该案例的关键环节由于轴系长度大，热膨胀和船体变要求；一阶临界转速为28rpm，与工作转速有足够分离，不会发生形对校中影响显著通过热态变形分析，确定了冷态下的预偏置值，共振确保在工作温度下各轴承的载荷分布均匀最终通过激光校中技术实现了高精度校中，各轴承的偏差控制在

0.05mm以内邮轮传动轴计算案例噪声与振动控制乘客舒适性是核心挑战复杂布局设计多轴系统空间布置困难变速运行特性不同航速下的性能优化冗余设计需求4确保系统高可靠性该案例分析的是一艘15万总吨大型豪华邮轮的传动轴系统设计该邮轮采用电力推进方式，配备四台柴油发电机组和两套电力推进系统，双轴布置与传统船舶不同，邮轮传动轴设计面临多方面特殊挑战，其中噪声和振动控制是最核心的问题，直接关系到乘客舒适性和邮轮的市场竞争力计算中采用了特殊的设计指标，振动标准远严于普通船舶，要求轴系固有频率与激振频率至少有30%的分离裕度，远高于常规的15%要求为实现这一目标，设计团队采用了一系列创新措施使用复合材料轴段降低重量并增加阻尼；应用主动式扭振减振器，能够根据工作状态自动调整参数；设计特殊的弹性支撑系统，隔离振动传递；采用水润滑轴承替代传统油润滑轴承，降低噪声军舰传动轴计算案例该案例分析的是一艘5000吨级导弹驱逐舰的传动轴系统军舰传动轴设计与民用船舶有显著不同，最突出的特点是高可靠性要求和特殊工况考虑该驱逐舰采用CODOG（柴油机或燃气轮机）推进方式，具有双轴系统，每轴配备一台燃气轮机（25MW）和一台高速柴油机（5MW），通过合并齿轮箱连接到传动轴设计中特别关注了抗冲击性能，按照军用标准，传动轴系统需要承受水下爆炸产生的冲击载荷计算采用动力学瞬态分析方法，模拟不同强度冲击波下轴系的动态响应，确保关键部件不发生永久变形或断裂另一个关键考虑是低噪声设计，为降低水下辐射噪声，采用了特殊的隔振措施和声学处理，如弹性联轴器、声学脱耦装置等，并通过水动力学优化减小螺旋桨激振力总结与展望课程内容回顾本课程系统讲解了船舶传动轴的计算原理与设计方法，从基础知识到高级应用，涵盖强度计算、刚度分析、振动控制等核心内容，并结合实际案例进行了深入分析数字化发展传动轴设计正向数字化、智能化方向发展数字孪生技术将实现全生命周期管理，人工智能和仿真技术将提高计算效率和精度，为设计优化提供更强大支持新材料应用高性能复合材料、新型合金和表面工程将为传动轴带来革命性变化，实现轻量化设计、高效能和长寿命，特别是在高速船舶和特种船舶领域应用前景广阔绿色低碳面向双碳目标，传动轴设计将更加注重能效提升和环境友好，通过优化传动效率、减少材料消耗和延长使用寿命，为航运业绿色低碳转型贡献力量船舶传动轴计算是船舶设计领域的重要组成部分，其理论与实践正在不断发展完善随着船舶向大型化、智能化、绿色化方向发展，传动轴设计面临新的挑战和机遇未来研究方向包括基于大数据的传动轴健康监测与预测性维护；考虑多场耦合的高精度计算模型；新能源船舶传动系统的优化设计等期望通过本课程的学习，同学们能够掌握船舶传动轴计算的基本原理和方法，具备独立进行传动轴设计和分析的能力，并能够跟踪领域最新发展，不断提升专业水平，为船舶工业的发展贡献力量。