軸承在工作時(shí)處于復(fù)雜的受力狀態(tài),,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(chǎn)生的附加力,,以及
處于彎曲狀態(tài)的軸系回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的多種力和力
矩,。軸承油膜支承力將隨軸系回轉(zhuǎn)速度的變化而
變化,,同時(shí)將會(huì)改變船舶推進(jìn)軸系的支承狀態(tài),從
而改變軸系對(duì)外載荷的振動(dòng)響應(yīng)特性,、油膜軸承
的流體力學(xué)特性以及各向異xing,,交叉耦合等復(fù)雜
結(jié)構(gòu)特性。
對(duì)于船舶推進(jìn)軸系中所使用的大型油膜軸
承,,常根據(jù)有限元法,、傳遞矩陣法和三彎矩方程法
對(duì)軸承在校中狀態(tài)下所受的負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而
依據(jù)雷諾方程,,根據(jù)具體的負(fù)荷輸入,,計(jì)算油膜軸
承偏心率、歐克魏克數(shù),,以求解其剛度矩陣,、阻尼
矩陣等動(dòng)力學(xué)特性; 根據(jù)負(fù)荷變化的近似解,,代入
軸系回旋振動(dòng)數(shù)學(xué)模型,研究軸承狀態(tài)對(duì)回旋振
動(dòng)的影響,。
海洋工程船推進(jìn)軸系校-法
1.1 低速軸校中計(jì)算
低速軸作為齒輪箱輸出軸到尾軸部位,,在對(duì)該段軸進(jìn)行計(jì)
算期間,應(yīng)提前做好建模工作,,將其劃分為41 個(gè)截面,。由于
在冷態(tài)狀態(tài)下,齒輪箱的前后軸承之間會(huì)產(chǎn)生較大的反力差,,
對(duì)低速軸系做好動(dòng)態(tài)校中計(jì)算具有-性,。另外,在對(duì)齒輪箱
進(jìn)行計(jì)算期間,,還需要充分了解到對(duì)齒輪力所產(chǎn)生的影響,,將
兩個(gè)軸承之間的反力差控制在總重的20%。
1.2 高速軸校中計(jì)算
在對(duì)高速軸進(jìn)行校中計(jì)算時(shí),,需使用膜片聯(lián)軸器sx419-6
與各軸段進(jìn)行連接,,推進(jìn)系統(tǒng)軸承軸套,在與中間軸進(jìn)行連接時(shí),,主要是使用
rato-s3310 與主機(jī)進(jìn)行連接,,將其作為彈性元件中的一種,
對(duì)高彈聯(lián)軸器及膜片聯(lián)軸器進(jìn)行建模,,并做好簡(jiǎn)化處理工作,。
在處理期間,推進(jìn)系統(tǒng),,應(yīng)-軸系處于---狀態(tài)下,,將膜片聯(lián)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(guān)的處理工
作,。在對(duì)安裝的狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算時(shí),需要將2 個(gè)半聯(lián)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(duì)高彈聯(lián)軸器分解為3 個(gè)單元,分別與主機(jī),、中間
軸相連接,,將中間彈性部分的密度控制為0。另外,,在對(duì)高
速軸進(jìn)行校對(duì)時(shí),,應(yīng)充分的考慮到齒輪箱的輸入軸,所產(chǎn)生的
熱膨脹量,。當(dāng)環(huán)境溫度為25℃時(shí),,會(huì)產(chǎn)生0.1512mm 的熱膨脹量,。
在冷態(tài)狀態(tài)時(shí),軸承會(huì)保持均勻的受力狀態(tài),。在熱態(tài)狀態(tài)期間,
軸承所產(chǎn)生的負(fù)荷不均,,齒輪箱的后軸承處會(huì)產(chǎn)生較大的支反
力,,導(dǎo)致齒輪箱出現(xiàn)---的損壞,與校中計(jì)算中的要求不相符,。
因此,,為了提升高速軸校中的準(zhǔn)確性,理論中心線需要以輸入
軸前后軸承的延長(zhǎng)線及連線為主,,以完成對(duì)高速軸的有效校中,,
-在熱態(tài)狀態(tài)時(shí),各軸承的負(fù)荷均能夠保持均勻的狀態(tài),。
為了建立推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)與船體耦合的大動(dòng)力系統(tǒng)理論,,對(duì)其耦合形成機(jī)理與規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)的研究,需要重點(diǎn)解決如下問題:
1 大型船舶的-效應(yīng)影響下船舶推進(jìn)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(jìn)系統(tǒng)振動(dòng)-,引發(fā)諸多參數(shù)相互耦合,,影響船舶航行性能,,即-效應(yīng)。由于-效
應(yīng)作用,,導(dǎo)致大型船舶推進(jìn)裝置的實(shí)際工作狀態(tài)與原始設(shè)計(jì)狀態(tài)和建造狀態(tài)不一致,,其實(shí)際工作狀態(tài)
受環(huán)境影響而在一定方位內(nèi)變動(dòng),使得實(shí)際工況與設(shè)計(jì)工況不一致,,推進(jìn)系統(tǒng)螺旋槳,,出現(xiàn)了工作不確定性問題。
2 不同海洋服役環(huán)境下船體變形和船舶運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的船舶推進(jìn)裝置-船體之間動(dòng)力學(xué)耦合,。 船舶 航行在海洋環(huán)境中,,海洋環(huán)境的風(fēng)、浪,、流等外激載荷是隨機(jī)多變的,,尤其是---海洋環(huán)-部激勵(lì)載
荷作用在船體上時(shí),推進(jìn)系統(tǒng)艉軸管,,引起大型船舶的船體不均勻變形和隨機(jī)運(yùn)動(dòng),,并通過船體的傳遞作用引起船舶推
進(jìn)動(dòng)力裝置過載響應(yīng),導(dǎo)致推進(jìn)裝置關(guān)鍵部件過載而破壞,,機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)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(jìn)裝置—船體動(dòng)力學(xué)耦合性問題,。
3 基于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)?zāi)P偷拇霸O(shè)計(jì)與實(shí)際海洋服役環(huán)境條件下船舶航行性能兩者之間的船舶 推進(jìn)裝置—船體之間航行性與能效性的一致性研究。由于實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試條件不可能復(fù)原實(shí)際的海洋航 行環(huán)境,,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室測(cè)試得到的數(shù)據(jù)與船舶在海洋環(huán)境中的實(shí)際數(shù)據(jù)不一致,,存在著一定的誤差,這二 者的不一致是導(dǎo)致船舶設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與實(shí)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(duì) 船舶工業(yè)的快速發(fā)展意義重大,。
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