含高速轴的可调桨推进轴系校中和回旋计算研究

摘要

轴系是船舶动力装置的重要组成部分。轴系的正常运转时船舶航行的保障。而轴系校中和回旋振动计算是轴系正常运转的保障。船舶轴系校中和回旋振动计算是对轴系布置合理性和可行性的理论认证过程，同时在轴系设计和安装过程中起着很重要的作用。校中质量的好坏直接关系着轴系能否正常运转，关系着船舶的安全航行和船员的生命安全。轴系回旋振动频率估算可以在一定程度上帮助预防重大事故的发生，进而减少船舶运行成本。
　　 本文阐述了轴系模型的建立、校中和回旋计算方法、轴系安装过程和校中检验方法等。并且分析了轴系校中和回旋计算过程中可能遇到的问题，例如轴系特殊部分的建模、不同布置的轴系安装方法、轴系校中检验方法研究、回旋计算影响因素分析、几种尾管斜镗孔方法、船体变形估算和油膜分析等。以一条带有高速轴的可调桨推进轴系为研究对象进行了轴系计算和回旋计算分析。计算结果表明此可调桨轴系的尾轴承转角很大，因此需要进行油膜分析证实油膜厚度足够支撑轴系的正常运转，进而不需进行斜镗孔。高速轴的校中会有别于普通轴系的校中计算，它的特点在于高弹联轴器的建模和参数的选取。了解影响轴系校中和回旋振动的因素对轴系设计是有帮助的。一旦证实是对轴系校中和回旋振动有害的轴系设计方向，都应该在轴系设计阶段就避免。这也是本文的研究目的之一。本文包含了轴系校中和回旋计算过程中所涉及的大部分问题，以及在轴系安装和检验过程中可能遇到的问题和解决办法分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 概述

1.1 目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目标和内容

1.3.1 研究目标

1.3.2 内容

第2章 轴系校中

2.1 轴系校中

2.1.1 定义

2.1.2 重要性

2.1.3 不合格校中的危害

2.1.4 影响因素

2.2 轴系建模

2.2.1 轴系简化

2.3 校中计算方法

2.3.1 三弯矩方程

2.3.2 传递矩阵法

2.3.3 有限元法

2.3.4 比较

2.4 校中计算状态

2.4.1 冷态

2.4.2 热态

2.4.3 安装状态

2.4.4 运转状态

2.5 校中计算结果和判断依据

2.6 轴系安装

2.6.1 概述

2.6.2 轴系安装过程

2.6.3 典型安装状态

2.6.4 开口和偏移测量

2.6.5 液压套合联轴器

2.6.6 含有配油轴的可调桨轴

2.7 轴系校中检验

2.7.1 顶举法

2.7.2 应变片法

2.7.3 校中检验问题的原因

第3章 轴系回旋振动

3.1 定义

3.2 起因

3.3. 轴系回旋振动的危害

3.4 计算方法

3.5 回避方式

3.6. 船级社要求

3.7 结论

第4章 软件实现

4.1 软件实现

4.2 软件集成

4.2.1 Microsoft Word

4.2.2 Matlab 6.1

4.2.3 Microsoft SQL 2000

4.3 软件基本功能

4.4 软件的特点

4.5 软件流程图

第5章 带有高速轴的可调将推进轴系校中和回旋振动计算实例分析

5.1 轴系不布置的特点

5.1.1 可调螺距螺旋桨

5.1.2 库珀分离式滚动轴承

5.1.3 centa联轴器

5.2 低速轴的轴系校中和回旋计算

5.2.1 设备明细

5.2.2 建模

5.2.3 校中计算结果

5.2.4 结果分析

5.3 高速轴

第6章 技术问题

6.1 齿轮力

6.1.1 齿轮一般布置下动态合力计算

6.1.2 公式验证

6.2 尾轴管斜镗孔方法

6.2.1 引言

6.2.2 尾管轴承斜镗孔

6.2.3 轴承倾斜

6.2.4 斜镗孔与轴承倾斜的比较

6.2.5 结束语

6.3 船体变形

6.3.1 概述

6.3.2 船体变形

6.3.3 船体变形测量

6.3.4 船体变形的估算

6.3.5 结论

6.4 油膜分析

6.4.1 油膜参数

6.4.2 滑动轴承润滑性能数值分析

6.4.3 艉管轴承的流体动力润滑模型的建立

6.4.4 艉管轴承的流体动力润滑数值计算分析

6.4.5 软件的实现

6.4.6 实例计算

6.4.7 结论

6.5 可调桨回旋振动计算的特点

第7章 结论和展望

7.1 结论

7.2 展望

鸣谢

参考文献

发表的论文和科研项目