艉軸架

艉軸架是安裝在船體外部的關鍵支撐結構，主要用於固定推進軸並保障螺旋槳正常運轉。其典型結構由加強座、支臂和軸轂構成，雙臂夾角在60°~90°範圍內可最佳化支撐剛性。根據套用場景可分為I型單臂式（適用於小型船舶）和V型雙臂式（適用於大型船舶），通過緩衝裝置與防腐蝕塗層提升抗衝擊性能。2023年研究表明採用DNV-GL規範設計的雙臂艉軸架比傳統方案減重16.8%，且滿足強度與振動性能要求。現代安裝工藝通過總段預裝與雷射定位技術，將船塢周期縮短約1個月，安裝精度誤差控制在2mm以內。

中文名稱	艉軸架
英文名稱	propeller shaft bracket
定　　義	。裝在船體外面的艉軸支架。
套用學科	船舶工程（一級學科），船舶總體（二級學科）

基本介紹

• 別稱：人字架
• 結構組成：加強座、支臂、軸轂 
• 主要功能：支承船外推進軸  
• 支撐類型：單臂型、雙臂型 
• 安裝階段：總段預裝 
• 設計規範：CCS、DNV-GL 

結構特徵

艉軸架核心組件包含圓柱套接式旋轉連線結構與卡接式軸轂固定裝置，通過凹槽-圓柱配合防止支臂斷裂，緩衝墊層可吸收90%以上的碰撞衝擊能量。典型人字架採用兩支臂與船底外板剛性連線，軸轂直徑需滿足D=0.18~0.22倍螺旋槳軸徑的船級社規範要求。雙臂夾角超過75°時支撐剛性提升顯著，但需在焊接工藝中補償1.2~2.5mm的收縮變形量。

功能設計

該結構承擔三項核心功能：

• 支撐螺旋槳軸靜態載荷（占軸系總載荷的60%~75%）
• 通過氣缸緩衝裝置動態吸收航行衝擊力
• 配合環氧樹脂澆注工藝保障軸系同心度偏差≤0.05mm2023年專利技術採用雙層防腐蝕塗層設計，使得鹽霧試驗壽命達到傳統結構的2.3倍。

工程規範

不同船級社對截面參數有差異化要求：

• 寬厚比範圍：CCS規範限定0.35~0.45，DNV-GL允許±15%浮動
• 支撐臂厚度：按t=4.5+0.045D（D為軸徑，單位mm）計算
• 等效應力校核：C級規範要求Von Mises應力≤220MPa輕量化設計案例顯示，按最小尺寸要求最佳化的雙臂結構可降低16.8%重量，同時振動幅值減少12%~18%。

安裝工藝

現代造船採用五階段安裝法：

1. 總組階段預埋支架與散裝件
2. 雷射經緯儀三維定位（軸向偏差≤2mm）
3. 實施艏端向下5-10mm/舷側2-7mm的偏置補償
4. 雙焊工對稱焊接控制熱變形
5. 環氧樹脂澆注固化後復光檢查軸承同心度該工藝使船塢周期從45天縮短至15天，定位精度提升40%。

強度評估

工程檢驗採用兩種方法論：

• 咬合法：通過0.05~0.1mm裝配失配量產生彎矩，驗證支臂抗彎剛度需≥8×10^6 N·m/rad
• 葉片損失法：模擬單葉片缺失工況，計算離心力失衡量應滿足船級社規範要求有限元分析表明雙臂結構在極端工況下的安全係數需≥2.5，單臂結構需≥3.2。