船舶推力轴承关键部件结构强度与动态响应特性分析

摘要

推进轴系是船舶动力系统重要组成部分，其工作特性直接影响到船舶动力系统的可靠性及使用性能。推力轴承是推进轴系的重要设备之一，对轴系能否正常运转起着关键作用。因此，开展船舶推力轴承动态特性分析对保障船舶推进装置的可靠性、提高船舶使用寿命都具有至关重要的意义。 本文首先对推力轴承在最大负载工况下进行了结构强度分析，获得此工况下推力轴承关键部件的最大工作应力。在此基础上，进一步以动力学理论为基础，建立船舶推力轴承动力学数值分析模型。基于频域和时域分析方法，分别在频域和时域上对推力轴承进行动态特性分析，获得推力轴承关键部件的动态响应应力及位移等。通过引入“失效系数”建立动态特性的评估标准，完成对推力轴承在频域和时域两种计算方法下关键部件动态特性的评估，找出其薄弱环节。 基于上述研究工作，本文进一步开展油膜刚度对推力轴承动态特性影响的研究。通过将推力轴承推力块与推力盘、支撑轴瓦与推力轴轴颈之间的油膜定义为线性弹簧，建立了考虑润滑油膜刚度影响的推力轴承动力学数值模型，获得在时域动态载荷作用下推力轴承动态性能。通过对计算结果对比分析，分析了油膜刚度对推力轴承动态性能的影响规律。本文针对推力轴承动态性能所开展的研究工作，对推力轴承动态性能评估提供了重要参考依据，对提高船舶的生命力具有重要的意义。

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