船舶推力轴承纵向液压减振技术研究.pdf

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1、第38卷第3期舰船科学技术Vol.38,No.32016年3月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYMar.,2016船舶推力轴承纵向液压减振技术研究刘伟，王磊，俞强，刘义军（中国舰船研究设计中心，湖北武汉430064）摘要:针对船舶轴系的纵向振动情况，研究一种嵌入式船舶推力轴承纵向液压减振器，以隔离螺旋桨脉动激励而引起的船舶轴系纵向振动。首先，建立桨轴系统的动力学模型，分析船舶推进轴系纵向减振特点；其次，提出液压减振器模型，开展动力学分析并提出动刚度计算方法；最后开展系统减振效果验证试验，结果表明推力轴承集成纵向液压减振器后可明显降低轴系纵向振动，为船

2、舶轴系声学设计提供方法。关键词：船舶推力轴承；液压减振；纵向振动；台架试验中图分类号：U664.21文献标识码：A文章编号：1673–3185(2012)03–0059–04doi：10.3404/j.issn.1672–7619.2016.03.013Researchofreducingaxialvibrationwithhydraulicshockabsorberinship’sthrustbearingLIUWei,WANGLei,YUQiang,LIUYi-jun(ChinaShipDevelopmentandDesignCenter,Wuhan43006

3、4,China)Abstract:Toreducingaxialvibrationinducedbythepulsethrustexcitationfrompropellerahydraulicshockabsorberembeddedinship'sthrustbearingwasintroduced.Firstly,themodelofpropeller-shaftisolationsystemwassetup,andthecharacteristicofaxialvibrationwasanalyzed.Secondly,thedynamicmodelofh

4、ydraulicshockabsorberwasdesignedandthecomputingmethodofstiffnesswasproposed.Finally,experimentanalysisofthrustbearingwithhydraulicshockabsorberwasdeveloped,theresultdemonstratedthatthedesignedabsorbercanreducetheaxialvibrationeffectively,providingamethodfortheacousticdesignofship'ssha

5、ft.Keywords:propellerrubberbearing；pressuredistribution；structureoptimization；finiteelementanalysis0引言力轴承隔离螺旋桨脉动的措施。曹贻鹏等[8]开展了基于动力吸振器的潜艇推进轴系轴向减振技术研究。在船舶航行过程中，不可避免地在尾部形成不均上述研究在轴系纵向振动控制措施方面取得较大匀伴流场，螺旋桨在伴流场中会产生脉动激振力，该成果，但在大刚度、低动静比推力轴承减振技术方面纵向力经推力轴承传递到船体，引起船体产生振动，研究不足。为此，本文结合船舶推进轴系特点，研究降低

6、船舶的舒适性和声学性能。近年来，国内外学者集成液压减振技术的推力轴承。通过理论与试验分析针对螺旋桨纵向激励通过轴系传递引起的船体振动声液压减振结构的动、静态特性，提出液压减振推力轴辐射开展了大量研究。承设计方法，并通过试验进行验证。Goodwin[1]提出基于液力吸振原理的推进轴系的纵1桨－轴系统纵向振动特性分析向振动控制技术研究，Dylejko[2]与Merz[3]等在此基础上进行深化，建立声辐射计算模型并提出半主动控制等船舶推力轴承将动力装置的输出功率传递螺旋优化方法。刘义军等[4]开展了碟簧式推力轴承理论与桨，并将螺旋桨产生的动力传递给船体，推动船舶航试验研

7、究，取得了较好的减振效果。沈建平等[5]研究行。工作中，推力轴承不仅是船舶航行动力传递枢了采用舱壁式推力轴承减小轴系纵向振动。张金国等[6]纽，同时也是螺旋桨纵向激励向艇体传递的主要提出应用法兰盘式推力轴承降低纵向激励向艇体的传路径。递。杨志荣等[7]提出一种应用集成橡胶隔振元件的推为了降低螺旋桨纵向激励向艇体的传递，在轴系收稿日期：2015–06–29；修回日期：2015–07–20作者简介：刘伟(1985–)，男，硕士，工程师，从事船舶推进技术研究。·60·舰船科学技术第38卷1上应用隔振器是最有效的方式之一，如在轴上加装纵B=Bl，(4)10M2+(10

8、M+向减