船舶轴系设计的几个问题分析.pdf

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1、船海工程2002年第6期（总第150期）文章编号：1671－7953（2002）06－30－03船舶轴系设计的几个问题分析柏茂举郭朝义（湖州市航运管理处，湖州313000；高港区中商集团口岸船舶工业公司，泰洲225321）摘要：通过船舶轴系设计和实际检验，分析了轴系设计中应注意合理的轴承间距、严格按规范确定轴系直径、强度校核计算、振动分析、测试以及轴系校中计算等问题。关键词：船舶轴系；振动；轴系校中中图分类号：U664．81文献标识码：AAbstract：Inlightofthepracticeo

2、fdesignandsurveyofthemarineshafting，theauthoranalyzedsomeproblemswhichshouldbepaidattentiontoduringthedesignstage，suchastheproperdistanceofbearings，analysisandtestoftheshaftvi－bration，calculationoftheshaftdiameter，strengthandalignment，etc．Keywords：sha

3、ftingofship；vibration；shaftalignment置轴承。1引言一般一根中间轴只设一道中间轴承。对于下船舶轴系主要由传动轴（推力轴、中间轴、螺列情况可用两道中间轴承：旋桨轴等）、传动设备（联轴器、减速齿轮箱等）、支Ld＞350mm＞22承部件（推力轴承、中间轴承、尾管轴承等）、尾密d（1）封装置以及其它附件等组成。其主要任务是将主Ld＜100mm＞40d机的功率传递到螺旋桨，同时将螺旋桨产生的轴中间轴承间距一般按下式估算：向推力传给船体，以推动船舶的运动。因此，螺旋395．3

4、dl632．4d（2）桨能否持续正常运转，在很大程度上决定于轴系FF式中：L———中间轴长度，mm；工作的可靠性。轴系的故障一般有两类：其一是轴的某部分发生裂缝或折断；其二是轴承发生过l———两轴承的间距，mm；热后被烧坏。引起轴系故障的原因很复杂，主要d———中间轴轴径，mm。归纳为两方面。首先是轴系本身在结构、强度、材中间轴承实际布置间距，应由轴系校中计算料等方面存在缺陷（内在的原因）；其次是轴系在最终确定。运转中受到异常外力作用（外部原因）。轴系经常2．2尾轴承的位置及间距在内外因素的综合作

5、用发生故障。因此，在船舶单轴系船舶，螺旋桨轴一般采用两道尾轴承轴系设计时，必须注意以下问题。支承。对于尾管较短的大型船舶，在尾管中可以只设置一道后尾轴承，而在尾管前加设一道中间2合理的轴承间距轴承（相当于前尾轴承），以支承螺旋桨轴。多轴2．1中间轴承的位置及间距系船舶尾轴承数目视船体尾型不同而异，对具有中间轴承应设置在船体结构刚性较好变形较尾轴架的船舶，除尾管中设置尾轴承外，最末一道小的部位，如隔舱壁附近或强肋板处。对于小型轴承设在尾轴架内。船舶可以直接将轴承设置在隔舱壁上。单轴系船尾轴承的间距按

6、下式估算：舶，尾管内设有尾轴承。对于多轴系船舶，一般设d＞400mml12dE有尾轴架，除尾管内设尾轴承外，在尾轴架内应设d＝300～400mmd）52～41（＝l（3）d＜300mml＝（16～40）d收稿日期：2002－10－05式中：d———螺旋桨轴径，mm作者简介：柏茂举（1965－），男，学士，工程师尾轴承实际布置间距，应由轴系回旋振动计30船舶轴系设计的几个问题分析———柏茂举郭朝义算校核后确定。度校核。强度校核的方法有两种，一是在初步设计阶段，根据有关规范给定的经验公式对中间轴、3按

7、有关规范确定传动轴基本轴径螺旋桨轴等进行初步校核；二是在详细设计完成传动轴的基本轴径必须严格按有关规范确后，进行校中计算，确定整个轴系各截面的状态参定。因为规范提出的轴径计算公式是考虑了轴的数（剪力、弯矩、挠度、转角）；同时，通过扭转振动正常负荷以及上述航行中可能遇到的种种外来因计算，确定轴段的扭转应力；然后，利用工程力学素，并分析总结了国内外轴系发生故障的原因后中的强度计算理论进行合成应力计算，确定轴系提出的经验公式，具有合适的安全系数，只要不发的安全系数，进行许用判断，完成轴系校核。值得生强烈

8、的扭转振动和横向振动，按它计算的轴段，注意的是，在轴系强度校核中，许用安全系数一般一般不会发生断轴等强度事故。由经验来确定，选择时应注意以下问题。由于螺旋桨轴、推力轴、中间轴受力情况各有1）轴的负荷情况。尾轴工作条件较中间轴差异，故按规范计算的轴径是不同的。差，安全系数应取得大一些；对刚性传动的轴系，对钢质海船，按文献［1］计算。由于受到发动机交变转矩负荷，材料易发生疲劳，3故其安全系数也应取得比柔性传动的轴系大一Ne560d＝F·C·mm（4）neσb＋160些。式中：d———轴