张 黎， 管庆祥， 王海波， 王运才

(大连船舶重工集团设计研究院有限公司， 辽宁 大连 116011)

0 引 言

目前船舶市场普通船舶通常选用半悬挂平衡舵，舵承布置在位于舵机甲板上方的舵承座上。对于全悬挂舵，由于设计有舵套筒结构，如果按照常规舵承设计，舵承座将影响舵套筒上方舵系部件的安装，而且全悬挂舵舵杆的设计值相对较大，如果按照常规舵承设计，舵杆的长度及质量也相对较大。为此，本文着重对全悬挂舵的舵承设计及与常规舵承的不同之处进行研究，达到合理设计全悬挂舵舵承的目的。

1 常规及嵌入式舵承受力计算分析

以某大型集装箱船的船型和舵型参数(见表1和表2)进行计算，结合船级社规范[1]中带舵套筒的全悬挂舵受力图[1](见图1)，对舵系受力进行分析。

表1 某大型集装箱船船型参数

表2 某大型集装箱船舵型参数

图1 全悬挂舵受力分布图

Mb=MCR2-MCR1

(1)

(2)

(3)

(4)

B2=CR+B3

(5)

式(1)～式(5)中：MCR1为下舵钮下方舵叶的弯曲力矩，N·m；MCR2为下舵钮上方舵叶的弯曲力矩，N·m；Mb为舵杆的弯曲力矩，N·m；CR1为A1舵叶区域的舵力，N；CR2为A2舵叶区域的舵力，N；CR为舵叶的舵力，N；B2为舵杆下舵钮处的作用力，N；B3为舵杆上舵钮处的作用力，N。

由式(1)～式(5)可以看出：常规舵承位于舵机甲板上端和优化后嵌入舵套筒中的型式，只有l30数值发生变化，其他变量数值是一样的，l30由常规舵承的8.154 m变为嵌入式舵承的6.941 5 m。通过式(1)～式(3)计算，两种舵承设计型式的舵杆的弯曲应力Mb是一样的。通过式(4)和式(5)计算：常规舵承设计时B2=10 518 534 N，B3=2 500 808 N；优化后的嵌入式舵承设计时B2=10 853 014 N，B3=2 835 288 N。……