船舶推進(jìn)軸系曲線軸線模型及軸承承載特性研究.pdf

1、船舶推進(jìn)軸系對(duì)船舶的運(yùn)行穩(wěn)定性、聲隱身等性能有著至關(guān)重要的影響。由于軸系校中工藝及制造安裝水平的限制，國(guó)產(chǎn)船舶推進(jìn)軸系普遍存在軸承磨損及偏磨嚴(yán)重，軸系振動(dòng)及噪聲大等基本問(wèn)題。因此需要結(jié)合軸系的安裝校中方法，對(duì)軸系的動(dòng)力特性及軸承承載性能進(jìn)行深入研究。
　　本文在推進(jìn)軸系曲線校中計(jì)算方法研究和順應(yīng)軸系撓度曲線的軸承孔系布置方法研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)提出了適于軸系校中及軸系—軸承性能分析的曲線軸線模型。結(jié)合數(shù)值分析和ANSYS軟件仿真技術(shù)

2、，揭示了軸承結(jié)構(gòu)及軸系校中參數(shù)對(duì)動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承承載性能和軸系動(dòng)力特性的影響規(guī)律。獲得了優(yōu)化軸系結(jié)構(gòu)，消減軸系振動(dòng)的相關(guān)方法與經(jīng)驗(yàn)。本文的主要工作如下：
　　（1）結(jié)合理論分析及試驗(yàn)研究，本文提出了推進(jìn)軸系的曲線軸線模型。以某推進(jìn)軸系模擬縮比臺(tái)架為測(cè)試對(duì)象，總結(jié)了軸系在曲線軸系模型下的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)特性，分析了船舶軸系校中的計(jì)算模型及軸線精密測(cè)量與控制的相關(guān)工藝方法。
　?。?）本文完成了多種因素下動(dòng)壓滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑特性計(jì)算模型的建立

3、及求解?；跓o(wú)量綱化的Reynolds方程及其邊界條件，考慮軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)，軸頸不對(duì)中夾角，軸瓦磨損等因素構(gòu)建了動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的數(shù)值計(jì)算模型，并在MATLAB平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了求解程序。獲得了徑向滑動(dòng)軸承內(nèi)部流體壓力及液膜厚度分布形式，闡明了軸頸偏心率、軸承長(zhǎng)徑比、不對(duì)中夾角誤差和軸瓦磨損等因素對(duì)軸承液膜壓力分布的影響規(guī)律。
　　（3）本文開(kāi)展了不同因素下軸系動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的承載特性分析。在滑動(dòng)軸承液膜壓力特性研究的基礎(chǔ)上，考慮軸頸傾斜及偏移

4、、軸瓦磨損及軸承相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)等因素，建立了分析軸承承載性能、支承剛度和運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦力的數(shù)學(xué)計(jì)算模型。全面分析了多種因素對(duì)軸承動(dòng)靜態(tài)承載特性的影響，對(duì)指導(dǎo)軸系校中，保障軸承性能具有重要意義。
　?。?）基于推進(jìn)軸系模擬縮比臺(tái)架，本文還建立了軸系模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析的有限元模型。基于有限元ANSYS軟件，對(duì)軸系臺(tái)架進(jìn)行了橫向振動(dòng)模態(tài)分析和諧響應(yīng)預(yù)估。探明了軸承支承間距、支承剛度、有效接觸長(zhǎng)度、艉軸懸臂長(zhǎng)度等因素對(duì)軸系橫向振動(dòng)特性的影響規(guī)律