船舶尾管后轴承润滑油膜特性对轴系校中影响研究

摘要

船舶正常航行期间，主推进轴系由于受到螺旋桨悬臂作用、船体振动以及主机输出功率波动等作用，通常承受较为复杂多变的外力，为保证主推进轴系正常运转，必须在安装轴系后有良好的校中质量。本文在轴系合理校中技术方法的研究基础上，通过对传统轴系校中支承方式的改进，对尾管后轴承润滑油膜影响轴系校中规律展开研究。
　　依据船舶主推进轴系结构建造和布置特点，利用ANSYS有限元软件进行轴系合理校中计算。根据轴系校中计算报告书提供的轴系数据，在ANSYS软件环境下建立合理的轴系有限元模型，计算得到各轴承负荷。改进传统轴系校中刚性支承模型，计入轴承刚度并等效为弹性支承单元，分析了轴承间负荷影响变化。建立尾管后轴承多点弹性支承模型，使其更接近真实受力工况，分析了尾管轴承间负荷分配规律。
　　船舶轴系尾管后轴承润滑油膜特性作为影响轴系校中动态因素之一，研究其特性可以了解轴系正常运转期间，尾管轴承负荷分配变化情况。本文基于径向滑动轴承润滑理论，利用MATLAB数值计算软件编写润滑油膜动态特性参数计算程序，为考虑润滑油膜对轴系校中影响规律研究奠定基础。
　　基于油膜刚度法，将润滑油膜动态刚度等效为弹性单元刚度计入轴系合理校中计算，使其更接近轴系运转情况下轴承负荷真实分配情况。结合实船轴系模型，利用ANSYS有限元软件和MATLAB数值计算软件综合计算，分析了尾管后轴承润滑油膜特性对轴系校中影响规律。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文研究目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文主要研究工作

2 轴承支承模型对轴系校中影响研究

2．1 轴系合理校中理论

2．2 ANSYS有限元分析方法

2．2．1 轴系结构有限元分析法

2．2．2 建立轴系有限元模型

2．3 轴承刚度对轴系校中影响研究

2．4 尾管后轴承多支承模型校中计算

2．5 轴承负荷测量

2．6 本章小结

3 滑动轴承油膜特性研究

3．1 润滑油膜形成机理

3．1．1 流体动力润滑发展历史

3．1．2 流体动力润滑基本原理

3．1．3 径向滑动轴承流体动力润滑二维雷诺方程

3．2 润滑油膜特性计算方法研究

3．2．1 二维雷诺方程的无量纲表达式

3．2．2 有限差分法的应用

3．3 径向滑动轴承润滑油膜动态特性实例计算及分析

3．3．1 无量纲润滑油膜压力计算·

3．3．2 轴系倾斜布置对油膜压力的影响

3．3．3 润滑油膜刚度系数计算

3．4 本章小结

4 润滑油膜动态特性对轴系校中影响研究

4．1 油膜刚度法

4．2 考虑润滑油膜特性的有限元计算及分析

4．2．1 未考虑润滑油膜多支承模型轴系校中

4．2．2 考虑润滑油膜多支承模型校中计算

4．3 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．1．1 支承模型对轴系校中影响研究

5．1．2 润滑油膜动力特性研究

5．1．3 考虑尾管后轴承润滑油膜动力特性对轴系校中影响研究

5．2 展望

5．2．1 轴系动态实验平台建设

5．2．2 完善轴系动态校中技术

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢