振動計算

n必要性：機械設(shè)備振動是影響其使用壽命的重要因素

之一，而船舶推進軸系的振動易通過軸承—基座 傳遞至船體，從而引發(fā)船體的二次振動和水下聲

輻射，同時降低船舶的舒適性。嚴重的軸系振動 將導(dǎo)致軸系異常磨損甚至斷裂，對船舶的安全穩(wěn) 定運行造成威脅。因此，軸系振動特性是影響軸

系設(shè)計質(zhì)量的重要因素，應(yīng)加以重視。

振動起因：

n誘發(fā)軸系振動的主要原因是軸系受到了不平

衡激勵（例如，螺旋槳在不均勻水流中產(chǎn)生的脈動 激振力）、軸系組成部件（中間軸、螺旋槳、聯(lián)軸器 等）加工不良、軸系校中質(zhì)量不高等。

v軸系振動類型：

n按照振動型式：

n扭轉(zhuǎn)振動：扭振振動是主機通過軸系傳遞功率至螺旋槳，造成各軸段間的扭轉(zhuǎn)角度不相等，軸段來回擺動產(chǎn)生的

n回旋振動：軸系在外力作用下產(chǎn)生的，軸一方面繞自身中心線旋轉(zhuǎn)，應(yīng)變計測量對中計算，同時又使軸線呈彎曲狀態(tài)以另一角速度繞原平衡軸中心線回旋的合成運動。

n縱向振動：（軸向振動）由于螺旋槳對動力激勵產(chǎn)生的沿軸向方向的振動；

軸系校中質(zhì)量的好壞會直接影響傳動系統(tǒng)工況及各軸承負荷分布情況，因此良好的軸系校中對保障

船舶安全運行具有重要意義。主要介紹了船舶推進軸系的主要組件及軸系安裝校中，分別講述了軸系按直線校中

的軸系按軸承允許負荷校中和軸系按軸承合理負荷校中

1　船舶軸系校中簡介

1.1　船舶推進軸系的主要結(jié)構(gòu)

船舶推進軸系安裝時， 由前向后分為是動力源主機、主

要動力傳輸艉軸及軸承，螺旋漿旋轉(zhuǎn)對水的推力經(jīng)軸系傳

輸回到主機，經(jīng)與主機連接的基座作用使船舶運動，軸系

部件通過聯(lián)軸器、錐面壓裝與對接法蘭進行連接。

螺旋槳是船舶前進推力的起源點，軸系將水的反作用

力傳輸給船體。螺旋槳分為固定與可調(diào)節(jié)螺距槳；艉軸后

端連接螺旋槳，穿過尾軸管前后軸承后；前端與中間軸連接，

尾軸穿過前后軸，直接摩擦前后軸承。

安裝在尾軸管前后端的尾軸軸承多為雙軸承，對尾軸

承的加工精度提出了很高要求，制造材料通常選用樹脂或

白合金。船舶推進軸系應(yīng)根據(jù)其設(shè)計要求，選擇是否安裝

中間軸；中間軸安裝時，兩端法蘭螺栓多通過壓裝方式安裝。

隨著船舶逐漸大型化，為滿足大功率推進的需要，大直徑軸系不斷被應(yīng)用，而軸系剛度的增加導(dǎo)致軸

承負荷對船體變形的敏感度提高。此外，船舶主尺度的增加和高強度鋼的采用使得船體變得相對“柔軟”，

在不同吃水狀態(tài)下會產(chǎn)生較大的變形。越來越多的研究都表明，在進行軸系校中分析時需考慮不同裝載工

況下船體變形的影響，未考慮該因素的軸系校中計算會導(dǎo)致軸承***等一系列嚴重的后果。特別是對于

艉機型、大直徑、短軸系船舶而言，由于其軸系剛性很大，船體變形對軸系校中的影響更不容忽視。目前

在進行大型船舶的軸系校中計算時首先是對軸系區(qū)域的船體變形進行預(yù)報，求取軸承處船體相對位置的變

化數(shù)據(jù)，供后續(xù)軸系校中計算使用。因此，在新船設(shè)計階段對艉部軸系布置區(qū)域的船體變形進行準確的分

析預(yù)報具有一定的工程實踐意義。