某化学品船轴系校中分析

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1、第4O卷第l期船海工程Vo1．40NO．12011年O2月SHIP&()CEANENGINEERINGFeb．2011某化学品船轴系校中分析邱晓峰。刘丽飞，甘振海，李磊，程涛(武汉船用机械有限责任公司，武汉430084)摘要：为解决某化学品船轴系设计完成后校中计算发现的艉轴承处轴转角超过规范要求的问题，在不改变轴系设计的前提下，通过分析研究和相关计算，决定采取对艉轴承进行斜镗孑L的措施米减小艉轴承与轴的相对转角，使之满足轴系校中规范要求，分析几种艉轴承斜镗孔方案对轴系校中结果的影响。关键词：轴系校中；相对转角；斜镗孑L中图分类号：U664．21文献标志码：

2、A文章编号：1671—7953(2011)01—008104某化学品船主推进系统由柴油机通过减速齿齿轮箱输出轴前轴承宽度881TIiTI轮箱和螺旋桨轴带动定距桨进行驱动。齿轮箱轴承热态上浮量0．072mmCCS船级社规范“螺旋桨轴直径大于300mm齿轮箱轴承许用比压4MPa的推进轴系须进行轴系校中计算”，本船螺旋桨轴外部载荷简化如下。最大轴承位的直径为300mm，轴系设计时未进1)螺旋桨的重量计为集中载荷，作用点取在行校中计算，在轴系设计完成后根据验船师要求，螺旋桨的中心(考虑水的浮力)；齿轮箱输出轴上须提交轴系校中计算书，根据本船推进轴系相关大齿轮的重量

3、计为均布载荷；液压螺母的重量也参数，对轴系进行校中计算。推进轴系参数如下。计为均布载荷；液压联轴器作为轴系的一部分。推进型式单机单桨2)通过改变浸入水中螺旋桨的质量来考虑主机功率2500kW(MCR)水的浮力；每个轴承取一个作用点，每个作用点的主机转速750r／min位置反应出轴在这个轴承上的挠度。螺旋桨类型定距桨3)因为后艉轴承足够宽，该轴承的作用点取桨叶数5在艉部轴承宽度的1／7处，其他轴承的作用点取螺旋桨直径3500mm在轴承宽度的中点。螺旋桨转速184．7r／min根据以上参数对本船推进轴系建模(见图螺旋桨重量3443．9kg1)，校中计算轴系包括

4、螺旋桨轴和齿轮箱输出轴。后艉轴承长度900mm4辨由承后艉轴承直径300mm(齿轮箱输出轴前轴承)前艉轴承长度224mm前艉轴承直径295mm艉轴承许用比压0．6MPa齿轮箱输}}{轴后轴承直径300iTIII1图l校中计算用轴系模型齿轮箱输出轴后轴承宽度128mm齿轮箱输出轴前轴承直径220mm1问题的提出本船推进轴系校中计算分为直线校中、合理收稿日期：20100311校中(冷态)、合理校中(热态)3种情况。修回日期：201004—071．1直线校中作者简介：邱晓峰(1970一)，男，硕十，研究员级高级_r程师。轴系处于直线状态，轴承不进行变位，也不考研

5、究方向：船舶推进虑轴承热态上浮量。结果见表1。E-mail：mancpp@126．com81第1期船海工程第4O卷计算结果显示轴承负荷不均匀，轴承受力不对能够变位的轴承进行变位，同时考虑轴承理想。在热态时的上浮量，对齿轮箱轴承负变位0．52。1．2合理校中(热态)结果见表2。表1直线校中结果计算结果显示各轴承负荷均匀，计算比压均在轴系的安装状态为冷态，不考虑轴承热态的许用比压范围内，且受力比较均匀，但艉轴承(轴承上浮量(本船齿轮箱轴承热态的上浮量为序号1)处转角太大，超出规范要求的3．5×10rad。0．072mm)，冷态时齿轮箱轴承的变位值为1．3合理校

6、中(冷态)一0．52O—O．072=-0．592mm。结果见表3。表3合理校中(冷态)结果由表1可以看出，对轴承进行变位轴系合理式中：轴系转角，4．0087×10rad校中后，改善了各轴承的受力情况，但增大了艉轴，——艉轴承长度，900mm。承处轴的转角，使得螺旋桨轴在艉管轴呈承弯曲计算得出h===0．361mm，实际取h一状态，过大的转角使得轴径与轴承衬沿轴系极不0．200mm，即艉轴承斜镗孑L的斜度为0．200／900均匀地接触，即在后艉轴承艉部边缘附近局部接mm。触，形成“边缘负荷”，造成该轴承局部迅速磨损，3斜镗孔方案同时使艉轴密封迅速磨损，造成漏

7、油。3．1方案一2采取的措施保证轴承支点高度不变(见图2a))。相当于如果在设计阶段进行了轴系校中计算，可以该轴承没有变位，因此轴承所受负荷不变，斜镗孔适当增加后艉轴承处的轴径来改善艉轴的转角。后可减小轴与轴承的相对转角为2．2222×由于轴系设计已经完成，只有采取对后艉轴承进10一rad。实际相对转角为一一一行斜镗孔的措施来减小艉轴承处的相对转角，使1．7865×10一rad，满足规范要求的小于3．5×之满足轴系校中规范要求。根据热态校中计算结10一rad。果，计算斜镗孔的斜度。3．2方案二h—z·tanfl保证轴承艏端中心高度不变(见图2b))。82某

8、化学品船轴系校中分析一邱晓峰，刘丽飞，甘振海，李磊，程涛此方案艉轴