利用一对 / 多对齿轮啮合,依靠齿数比实现【降转速、增扭矩】,同时完成动力离合、换向,把主机动力平稳传给螺旋桨。
动力链路:柴油机 / 燃气轮机 → 输入轴 → 齿轮副 → 输出轴 → 艉轴 → 螺旋桨
1. 减速增扭(核心)
中高速主机转速通常 600~1800 rpm;但螺旋桨高效工作转速只有 100~300 rpm,桨转速太高会产生空泡(气蚀),推力下降还会损坏桨叶。
小齿轮(主动轮,齿数少)带动大齿轮(从动轮,齿数多)啮合
转速按齿数比例降低,扭矩同比例放大(忽略传动损耗)
例:减速比 4:1,主机 720rpm 输入,输出约 180rpm,扭矩放大 4 倍。
2. 正倒车换向 + 离合(船用推进齿轮箱特有)
多数中小型船舶的船用减速机集成液压湿式离合器 + 换向齿轮组:
正车:正车离合器接合,动力直接经主齿轮组传递,螺旋桨正向旋转;
倒车:液压控制切换,接入中间惰轮,改变输出轴转向,桨反转;
空挡:离合器脱开,主机空转,动力切断,螺旋桨不转,方便启停、靠泊。
大型低速二冲程主机(大型集装箱船、散货船)转速本身就很低,不需要减速齿轮箱,直接连艉轴。
3. 两种主流结构原理
平行轴斜齿轮(商船较常用)
多级平行布置的斜齿轮,承载大、可靠性高、维修方便;适合大功率船舶推进减速机。
行星齿轮减速机
太阳轮、行星轮、内齿圈组合;体积小、重量轻、同轴线输出;多用于燃气轮机、甲板辅机、舵桨、绞车等船用辅助设备。动力输入太阳轮,行星轮同时啮合,多路径分担载荷,减速增扭后由行星架输出动力。
4. 配套润滑冷却系统(海上工况必备)
船用减速机带有强制压力润滑 + 冷却油路:油泵持续输送润滑油,润滑啮合齿面、轴承,同时带走齿轮摩擦产生的热量;润滑油经过冷却器降温,防止高温、磨损、胶合;还能缓冲船体颠簸带来的冲击载荷,适应海上交变负载。
5. 辅助作用
并车:双机船舶可通过齿轮箱将两台主机功率合并到一根输出轴;
动力分支:分出一路驱动轴带发电机、泵类等辅机;
减振:配合弹性联轴器,隔离主机振动,保护轴系。
