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。
軸對中計算的目的是在對中時確定軸線軸承的位置,或優化軸線的軸承負荷,從而讓船舶推進系在所有運行條件下安全運行。軸線軸承軸的位置由軸承襯套中心點的垂直與水平偏距以及基準線和軸承襯套軸之間的角度所決定。軟件運行時,會自動計算軸線的偏差圖3。
圖3:軸承襯套中的接觸應力
應用模型可自動從基本模型之上構建。基本模型中的任何改動都會立即更新軸線的偏差。由sd支持的軸對中技術包括直接計算、偏距探索、幾何對中、懸鏈線對中和應變儀對中。由于軟件具有反向工程功能,因此也可以根據已測量的彎曲負荷、軸承應力、千斤頂負荷、松垂與間歇,以及軸偏差來計算對中。
應用模型可以進一步開發,以滿足具體的應用要求。用戶可以增加額外的對象,例如集中力、臨時支架和千斤頂,從而在實踐中驗證理論對中。一旦增加額外的支架和力,就會立即自動進行軸線偏差的重新運算。
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,軸系縱向振動計算艉軸管推進器,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,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,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。
|