轴系校中的原理和方法
船舶轴系校中计算, 可以认为是轴系设计的
一部分或轴系校中设计。这是按一定的要求和方
法,将轴系铺设成某种状态,回旋振动计算软件开发,使所有轴承上的负荷
及各轴段内的应力均处于允许的范围之内, 或具
有的数值, 从而---轴系能够持续正常的运
转。
船舶---进轴系校中按照轴系校中原理,目前
可分为3 种:轴系直线校中、轴系轴承负荷校中、轴
系合理校中。---型民用船舶推进轴系一般采用合
理校中。轴系合理校中是把轴承负荷、螺旋桨轴在
尾管后轴承处的相对倾角、轴弯曲应力作为---条
件,同时满足主机厂家的要求,通过理论计算,以确
定轴承的理论高度,并使得轴承在运行工况下都有
合理的负荷。其采用的计算方法有三弯矩法、传递
矩阵法和有限元法等。
对于以两冲程柴油机为主机的船舶推进轴系而
言,轴系校中的目标为:
1 所有轴系轴承和主轴承都有负荷,且在合理
范围内所有轴承不可以脱空。
2 对尾管后轴承的倾斜安装或尾管的斜镗孔
给出指导意见。
3 柴油机所有气缸的拐挡差满足-公司的
要求。
船舶建造和轴系修理时,均有轴系安装和轴系校中工作,轴系的安装和校中直接关系到主机推进系统运转的---性和船舶航行的安全性。轴系的安装与校中都是依轴系理论中心线为依据的。
轴系的理论中心线是船舶设计的确定的轴系中心线。它是有首、尾两个基准点确定的,首基准点一般在前隔舱壁上或主机某处;尾基准点一般在后隔舱壁或舵系中心线后某处。理论中心线的高低由基准点的高度确定。单轴系的船舶的理论中心线位于船体的中纵剖面上;双轴系的中心线按船体纵剖面对称分布。
轴系校中就是要按一定的要求和方法把轴系安装成一定的状态,在此种状态下轴系的各轴段内的应力和所有轴承上的负荷,都在允许的范围之内或具有合理的数值,从而使轴系能---地运转。轴系校中的实质就是准确地确定船轴机器轴承的位置。船舶轴系是否能---地运转,不仅取决于轴系的结构设计、材料和制造,而且更重要的是取决于轴系的安装。轴系校中、安装不佳,会造成轴承---,尾轴承过度磨损、密封装置损坏和轴系振动等。因此,轴系校中是按照一定的原理和方法,将轴系布置成某种轴线状态,使各轴承上的负荷,各轴段内的应力、弯矩、转角等尽可能在允许值的范围内或取得合理的数值,从而---轴系安全、---地运转。
船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分,对船舶的稳定运行有很大的影响[1]。由于轴和螺
旋桨的重力在艉管轴承处产生的单边载荷,会造成轴承的边缘磨损。通过校中计算可解决轴承间载
荷分布不均问题。但是,轴承自身的偏磨会---影响轴承的承载性能,并对轴系的动态校中性能和
船体振动造成影响。
piggot[6]的研究结果表明,滑动轴承的轴承孔和轴颈之间的相对夹角达到0.0002rad ,轴承的承载性
能将下降40%。j. bouyer 和m. fillon[7]则认为由于校中---引起的轴承和轴颈之间的夹角和附加弯矩
会对滑动轴承性能的---影响,试验表明,70nm 的附加弯矩能使直径100mm 的轴承中截面的承
载能力下降20%,油膜厚度下降80%,容易造成油膜,引起轴承磨损。
在我国的船舶行业标准cb/z 338-2005 中建议艉管后轴承支承点处的截面转角不超过
-4 3.5 10 rad 。如果计算值不超过此值,轴承按直线布置,即忽略轴承和轴线之间的夹角;如果超过
此值则需要对轴承进行斜镗孔处理,使轴承转角符合要求。尽管如此,由于当前的轴系校中工艺技术
及安装精度的---,轴承和轴颈仍不能做到完全顺应,存在一定的夹角和附加弯矩,达不到轴承的性
能使用要求,常引起轴承偏磨,使其固有频率下降,甚至引起共振。
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