船舶艉轴承的工作特性分析.pdf

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1、第6卷第l期中国舰船研究V01．6No·l20l!兰圣星。曼!!翌宝塑』!竺竺型!!曼些巳坚!兰!些堕一!!坠j型!坚I-—_—_—●_——————●__‘●_I___’’————————。—————————_—‘—+‘—。。—————————————’●———————————————。。’’’‘———’_——‘。——————————————一——doi：10．3969，j．issn．1673—3185．2011．01．015船舶艉轴承的工作特性分析沈永凤1方成跃-曹宏涛z1中国舰船究设计中心．湖北武汉4300642海军装备部沈阳局．辽宁沈阳1100

2、31摘要：根据某近海拖轮的推进系统，将其轴系进行分析和简化，并利用有限元软件ANSYS建立轴系横向振动的有限元模型．并分析船舶艉轴承发生磨损的原因。如果艉轴承支撑位置安装不当以及螺旋桨激励力的影响，会使轴承负荷分配不均．引起超负荷轴承的过度磨损。而艉轴承的过度磨损则会引起其支承长度的变化，不同位置轴承支承长度的变化对轴系固有振动特性的影响也不同。关键词：艉轴承；磨损；负荷中图分类号：U661．44文献标志码：A文章编号：1673—3185(2011)Ol一78—04PerformanceCharacteristicsAnalysisontheShaf

3、tBearingofPropellerShenYong-fe耐FangCheng--yue1CaoHong-ta021ChinaShipResearchandDesignCenter，Wuhan430064，China2DepartmentofNavalEquipment，ShenyangDivision，Shenyangl10031，ChinaAbstract：Accordingtothepropulsionsystemofanoffshoretugboat，theFiniteElement(FE)modelofshaftingwa$establi

4、shedbyanalysisandsimplificationusingtheANSYSsoftware，abrasionoccuringonthestemshaftbearingwereexamined．Incasethepropellershaftbeatingcannotbeinstalledintherightpositionandresultsinexcitingforceactingonthepropeller，loadsonthebearingwillbedistributedasymmetrically。over-abrasionwi

5、llbegivenriseontotheoverloadedbearing．Moreover，theaftermathofover—abrasionisthatthesupposinglengthofbearingswillbechanged，bringsaboutdifferenteffectsonthenaturalvibrationcharacteristicsoftheshafting．?Keywords：stemshaftbearing；abrasion；10ad1引言随着船舶行业的发展，船舶的吨位越来越大，对其可靠性的要求在逐步提高。最近

6、的一系列有关资料和报道中[I-2]。影响船舶正常运行的主要因素仍是船舶轴系及其关键部件的可靠性和主要零件的使用寿命。其中，船舶艉轴承失效仍然是船舶的致命要害所在⋯。2艉轴承的磨损原因分析为便于分析．本文以2500kW近海拖轮推进轴系为例，进行有关共性问题的研究。其推进机组技术参数为：主机机型G8300ZC6B／7B．四冲程、水冷、直列式直接喷射增压中冷、不可逆转船用柴油机，额定功率l471kW．额定转速500r／min；齿轮箱型号为GWC49—54，速比2．9172：1：螺旋桨的质量为2739kg，桨叶数4：计入30％附连水螺旋桨的质量为3560．7

7、kg；螺旋桨的极转动惯量为10345．2kgf．cm．s2：计人60％附连水螺旋桨对直径的转动惯量为8276．2kgf．cm．s2；轴系的最大工作转速为171．4r／min。利用有限元软件ANSYS进行简化处理．建立轴系的计算模型．见图l、图2。收稿日期：2010—03—02作者简介：沈永凤(1984一)。女，硕士。研究方向：船舶与海洋结构物设计与制造。E-mail：beyond-shen@163．com方成跃(1963一)，男，研究员。研究方向：船舶动力系统研究与设计。E-mail：fang_cy@126．COS第1期沈永凤等：船舶艉轴承的[作特性

8、分析图1轴系的简化模型Fig．1Simplifiedmodeloftheshafting图2轴系的有限元模型