基于轴承动态润滑特性的船舶推进轴系振动特性研究

发布时间：2020-12-04 20:19

　　推进轴系是船舶主动力的传递和输出装置,也是船舶运行时的主要振动源,由于设计制造水平的限制,国产船舶推进轴系普遍存在轴系振动噪声大以及运行稳定性不佳的问题。因此需要依据推进轴系的具体结构及材料性能,对其振动特性进行深入研究。轴承作为推进轴系上最为关键的结构之一,其承载性能及布置方式对轴系振动有显著影响。轴系轴承主要形式分为推力轴承和径向滑动轴承,本文以模拟缩比轴系为主要分析对象,结合相关数值分析软件,研究了轴承刚度、支承位置及支承长度等因素对推进轴系振动的影响规律,分析了轴承非线性承载特性与轴系振动响应的交互作用规律,并对不同校中因素下的轴系纵横耦合振动特性进行了探索。具体内容如下:(1)参考实际船舶轴系,选取适当的缩小比例,进行推进轴系模拟缩比台架的规划设计,所得台架与原轴系动静力学相似,可以依此模型开展振动特性研究,在此基础上建立了推进轴系的纵向振动和横向振动分析模型。(2)根据推进轴系中轴承的具体作用形式,从激振力加载、轴承刚度、支承点位置、支承长度等方面分析推进轴系纵向振动和横向振动的振动特性,得到不同的轴承刚度及其配置能明显改变轴系的固有频率及振动响应。(3)以艉轴承为研究对象... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

推进轴系结构及其部件示意图

理、分析方法及其控制技术进行较全面系统的综述。周旭辉[37]等采用船轴系进行相似建模，研究不同推力轴承轴向刚度下的轴系振动特性船体纵向激励传递特性进行过较为深入的分析，研究表明推力轴承基振动的主要传递路径，故可在推力轴承及其基座上采取控制措施以减船体的传递。轴承是影响推进轴系纵向振动的关键因素，因此有必要在考虑推进轴上建立更加完备的推进轴系纵向振动分析模型，使之更加符合实际情信的分析结果。进轴系横向振动研究现状推进轴系尾部是一个带有螺旋桨的悬臂端，当推进轴系做横向振动时速度绕其几何中心线（即校中后的挠度曲线）旋转，螺旋桨的盘面将产生偏摆且其动量矩矢量的方向将相应地不断改变。由于螺旋桨的惯的质量偏心、安装不佳导致的法兰盘处的质量偏心等因素，也会导致的发生[40-41]。如图 1-2 所示。

调节台架配有的可精准调控的动力装置，保证模拟台架的稳定运行，从而保障试验获得的推进轴系动力学特性的可靠性。激振方案如图 2-1 所示。纵向激振器信号源功率放大器横向激振器滑动轴承螺旋桨弹性联轴器电机元件说明：图 2-1 缩比台架激振方案示意图根据课题研究需求，本课题组设计了推进轴系的模拟缩比台架，如图 2-2 所示。以此台架为研究对象，进行了相关的振动特性理论分析。图 2-3 为缩比试验台架的计算模型示意图。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]主共振与内共振下纵横耦合轴系动力学分析[J]. 邹冬林,荀振宇,饶柱石,塔娜.  振动工程学报. 2016(03)
[4]变刚度支撑对船舶轴系横向振动影响分析[J]. 李小军,朱汉华,杨文,刘乐,杨宗榕.  中国修船. 2015(03)
[5]船舶推进轴系纵横耦合振动响应分析(英文)[J]. 杨志荣,邹冬林,饶柱石,塔娜.  船舶力学. 2014(12)
[6]箔片结构库伦摩擦效应对径向箔片轴承特性的影响[J]. 徐方程,刘占生,张广辉,黄飞淋.  航空动力学报. 2013(08)
[7]船舶主推进轴系纵向振动的弹性波解析研究[J]. 张赣波,赵耀.  中国造船. 2012(03)
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[10]纵向与横向振动耦合作用下轴向运动梁的非线性振动研究[J]. 黄建亮,陈树辉.  振动与冲击. 2011(08)

硕士论文
[1]船舶推进轴系曲线轴线模型及轴承承载特性研究[D]. 顾兴晨.华中科技大学 2017
[2]水润滑轴承液膜刚度特性及对轴系振动的影响研究[D]. 杨家友.哈尔滨工程大学 2013



本文编号：2898182