軸承在工作時處于復雜的受力狀態,除了承
受軸系重量外,還需承受因螺旋槳重量不平衡所
引起的慣性力和船體變形所產生的附加力,以及
處于彎曲狀態的軸系回轉時產生的多種力和力
矩。軸承油膜支承力將隨軸系回轉速度的變化而
變化,同時將會改變船舶推進軸系的支承狀態,從
而改變軸系對外載荷的振動響應特性、油膜軸承
的流體力學特性以及各向異xing,交叉耦合等復雜
結構特性。
對于船舶推進軸系中所使用的大型油膜軸
承,常根據有限元法、傳遞矩陣法和三彎矩方程法
對軸承在校中狀態下所受的負荷進行計算,進而
依據雷諾方程,根據具體的負荷輸入,計算油膜軸
承偏心率、歐克魏克數,以求解其剛度矩陣、阻尼
矩陣等動力學特性; 根據負荷變化的近似解,代入
軸系回旋振動數學模型,研究軸承狀態對回旋振
動的影響。
海洋工程船推進軸系校-法
1.1 低速軸校中計算
低速軸作為齒輪箱輸出軸到尾軸部位,在對該段軸進行計
算期間,應提前做好建模工作,將其劃分為41 個截面。由于
在冷態狀態下,齒輪箱的前后軸承之間會產生較大的反力差,
對低速軸系做好動態校中計算具有-性。另外,在對齒輪箱
進行計算期間,還需要充分了解到對齒輪力所產生的影響,將
兩個軸承之間的反力差控制在總重的20%。
1.2 高速軸校中計算
在對高速軸進行校中計算時,需使用膜片聯軸器sx419-6
與各軸段進行連接,推進系統軸承軸套,在與中間軸進行連接時,主要是使用
rato-s3310 與主機進行連接,將其作為彈性元件中的一種,
對高彈聯軸器及膜片聯軸器進行建模,并做好簡化處理工作。
在處理期間,推進系統,應-軸系處于---狀態下,將膜片聯軸器的彈
性部分忽略掉,將其作為一種剛性元件,需做好相關的處理工
作。在對安裝的狀態進行計算時,需要將2 個半聯軸器分別放
置在各自相連的中間軸中,將金屬膜片與過渡法蘭之間的密度
控制在0。對高彈聯軸器分解為3 個單元,分別與主機、中間
軸相連接,將中間彈性部分的密度控制為0。另外,在對高
速軸進行校對時,應充分的考慮到齒輪箱的輸入軸,所產生的
熱膨脹量。當環境溫度為25℃時,會產生0.1512mm 的熱膨脹量。
在冷態狀態時,軸承會保持均勻的受力狀態。在熱態狀態期間,
軸承所產生的負荷不均,齒輪箱的后軸承處會產生較大的支反
力,導致齒輪箱出現---的損壞,與校中計算中的要求不相符。
因此,為了提升高速軸校中的準確性,理論中心線需要以輸入
軸前后軸承的延長線及連線為主,以完成對高速軸的有效校中,
-在熱態狀態時,各軸承的負荷均能夠保持均勻的狀態。
為了建立推進動力系統與船體耦合的大動力系統理論,對其耦合形成機理與規律進行系統的研究,需要重點解決如下問題:
1 大型船舶的-效應影響下船舶推進裝置工作不確定性。 大型船舶由于尺寸-造成船體
變形大、推進系統振動-,引發諸多參數相互耦合,影響船舶航行性能,即-效應。由于-效
應作用,導致大型船舶推進裝置的實際工作狀態與原始設計狀態和建造狀態不一致,其實際工作狀態
受環境影響而在一定方位內變動,使得實際工況與設計工況不一致,推進系統螺旋槳,出現了工作不確定性問題。
2 不同海洋服役環境下船體變形和船舶運動誘發的船舶推進裝置-船體之間動力學耦合。 船舶 航行在海洋環境中,海洋環境的風、浪、流等外激載荷是隨機多變的,尤其是---海洋環-部激勵載
荷作用在船體上時,推進系統艉軸管,引起大型船舶的船體不均勻變形和隨機運動,并通過船體的傳遞作用引起船舶推
進動力裝置過載響應,導致推進裝置關鍵部件過載而破壞,機械系統狀態超出了服役允許的范圍而不
能工作,這就提出了大型船舶推進裝置—船體動力學耦合性問題。
3 基于實驗室試驗模型的船舶設計與實際海洋服役環境條件下船舶航行性能兩者之間的船舶 推進裝置—船體之間航行性與能效性的一致性研究。由于實驗室的測試條件不可能復原實際的海洋航 行環境,導致實驗室測試得到的數據與船舶在海洋環境中的實際數據不一致,存在著一定的誤差,這二 者的不一致是導致船舶設計數據與實船航行的航行性和能效性不一致的-原因,如何消除其差異對 船舶工業的快速發展意義重大。