船舶推進軸系是船舶動力裝置的重要組成部分,對船舶的穩定運行有很大的影響[1]。由于軸和螺
旋槳的重力在艉管軸承處產生的單邊載荷,會造成軸承的邊緣磨損。通過校中計算可解決軸承間載
荷分布不均問題。但是,軸系回旋振動計算軸瓦,軸承自身的偏磨會-影響軸承的承載性能,并對軸系的動態校中性能和
船體振動造成影響。
piggot[6]的研究結果表明,滑動軸承的軸承孔和軸頸之間的相對夾角達到0.0002rad ,軸承的承載性
能將下降40%。j. bouyer 和m. fillon[7]則認為由于校中---引起的軸承和軸頸之間的夾角和附加彎矩
會對滑動軸承性能的-影響,試驗表明,70nm 的附加彎矩能使直徑100mm 的軸承中截面的承
載能力下降20%,油膜厚度下降80%,容易造成油膜,引起軸承磨損。
在我國的船舶行業標準cb/z 338-2005 中建議艉管后軸承支承點處的截面轉角不超過
-4 3.5 10 rad 。如果計算值不超過此值,軸承按直線布置,即忽略軸承和軸線之間的夾角;如果超過
此值則需要對軸承進行斜鏜孔處理,使軸承轉角符合要求。盡管如此,由于當前的軸系校中工藝技術
及安裝精度的---,軸承和軸頸仍不能做到完全順應,存在一定的夾角和附加彎矩,達不到軸承的性
能使用要求,常引起軸承偏磨,使其固有頻率下降,甚至引起共振。
軸系校中對各軸系軸負荷比要求嚴格,主要
目的是為避免軸系中個別軸承---磨損及偏磨.
軸系軸承偏磨問題包括以下2方面內容:a.軸系
長期工作后,單個軸承承載部分載荷不均勻造成
的局部磨損---;b.軸系中各軸承間載荷分布不
均勻造成個別軸承快速磨損.
對此-學者提出了不同的軸系校中優化
算法.但中軸承位置調整局限在艉
軸前軸承以前的中間軸承,且并不---艉軸前后
兩軸承負荷比范圍.實踐證明艉軸前后軸承負荷
比過小,會造成較---的軸承偏磨.雖
都改變了艉軸前后兩軸承負荷比,但改變后的比
值都比較小,僅艉軸前后兩軸承負荷比值
結果接近1/4,然而該結果與優化前軸承載荷相
比,載荷均化效果并不明顯.業界也做了相
關研究,取得了好的成果,但也有不足之處.
軸系校中的原理和方法
船舶軸系校中計算, 可以認為是軸系設計的
一部分或軸系校中設計。這是按一定的要求和方
法,將軸系鋪設成某種狀態,使所有軸承上的負荷
及各軸段內的應力均處于允許的范圍之內, 或具
有的數值, 從而-軸系能夠持續正常的運
轉。
船舶---進軸系校中按照軸系校中原理,目前
可分為3 種:軸系直線校中、軸系軸承負荷校中、軸
系合理校中。---型民用船舶推進軸系一般采用合
理校中。軸系合理校中是把軸承負荷、螺旋槳軸在
尾管后軸承處的相對傾角、軸彎曲應力作為---條
件,同時滿足主機廠家的要求,通過理論計算,以確
定軸承的理論高度,并使得軸承在運行工況下都有
合理的負荷。其采用的計算方法有三彎矩法、傳遞
矩陣法和有限元法等。
對于以兩沖程柴油機為主機的船舶推進軸系而
言,軸系校中的目標為:
1 所有軸系軸承和主軸承都有負荷,且在合理
范圍內所有軸承不可以脫空。
2 對尾管后軸承的傾斜安裝或尾管的斜鏜孔
給出指導意見。
3 柴油機所有氣缸的拐擋差滿足-公司的
要求。