校中状态对轴系横向振动传递特性影响研究
发布时间：2021-10-01 02:00
校中状态是影响推进轴系振动的重要因素,轴系与舰艇尾部的耦合振动是影响其声隐身性能的重要激励源。本文首先对某船推进轴系进行负荷校中,通过研究轴承变位对轴承油膜特性的影响,确定了轴系校中前后轴系支撑边界条件的变化,然后通过仿真和试验验证的方法研究了校中状态对轴系振动传递特性的影响。结果表明,负荷校中能够有效抑制轴系在一些峰值频率点的振动传递。
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
轴系模型Fig.1Shaftingmodel
特性的影响，最后通过试验对上述有限元分析结果进行验证。1某船推进轴系负荷校中1.1轴系简化模型及参数在进行轴系校中时，将推进轴系在弹性联轴器处断开，只考虑弹性联轴器输出端至螺旋桨的推进轴系简化模型如图1所示。轴系有5个轴承支承，从螺旋桨端至弹性联轴器端依次为尾后轴承、尾中轴承、尾前轴承、推力轴承和中间轴承，将其依次编号为1#～5#轴承。为了计算方便，将轴颈一些位置的突起简化成集中载荷处理。推进轴系载荷分布如图2所示。图1轴系模型Fig.1Shaftingmodel图2轴系载荷分布Fig.2Loaddistributionofshafting1tf=104N推进轴系参数如表1所示。校中过程中力的单位采用吨力，。由于精度对负荷校中计算结果影响较大，各参数均精确到小数点后四位。表1轴系参数Tab.1Shaftingparameters参数值参数值参数值参数值P1/tf3.9400P7/tf1.5000l4/m4.6500a6/m13.8500P2/tf0.2131q1/tf·m10.3582a1/m0.7000a7/m18.6500P3/tf0.1136q2/tf·m10.2645a2/m4.1530a8/m19.8350P4/tf0.1989l1/m4.8000a3/m5.3500a9/m20.2700P5/tf0.8511l2/m4.5500a4/m6.7000E/Pa2.1e11P6/tf0.5960l3/m3.9500a5/m9.30001.2轴系负荷校中1.2.1轴系负荷校中将1#，4#和5#轴承布置在一条在直线上，通过改变2#和3#轴承的标高来实现轴系的负荷校中。负荷校中前后各轴承的支反力和轴承标高如表2所示，这里轴承标高以重力的反方向为正向。表2轴承支反力和标高Tab.2Reactionforceandelevationofbearings轴承1
hx。(2)Reynolds边界条件认为液膜在轴承间隙内不是连续的，液膜在轴承扩散区的某处随着负压的增大而自然破裂，其边界条件为：φ=0,p=0;φ=[φ2,2π],p=0,pφ=0。(3)式中：φ2为油膜破裂终止角。这个椭圆形的偏微分方程仅对特殊间隙形状才可能求得解析解，而对于复杂的几何形状问题，无法用解析方法求得精确解，因此采用数值算法成为求解润滑问题的有效途径。将滑动轴承油膜的求解域进行离散化处理，等距离网格划分如图4所示。图4油膜网格划分Fig.4Meshofoilfilmαz=(i1)zi=1,···,m+1不考虑轴颈偏移，当轴颈倾斜角为正时，在任一截面，（）处轴颈的偏心距：e′=e+(i1)z·cosα，(4)αz=(i1)zi=1,···,m+1当轴颈倾斜角为负时，在任一截面，（）处轴颈的偏心距：e′=e(i1)z·cosα，(5)任一截面轴颈偏心率：ε′=e′C。(6)式中，C为半径间隙。在任一截面z处偏角为θ位置的轴承油膜厚度可表示为：h=C(1+ε′cosθ)。(7)P(i,j)x有限差分法将各节点的1，2阶偏导数用其周围的节点变量值来表示。利用有限差分法求解雷诺方程的具体过程在滑动轴承润滑的相关文献和书籍中均有介绍，这里不再赘述。求得油膜压力后，利用摄动法取一个小扰动量，根据式（8）可求得轴承在各个方向的油膜刚度。K=Fx=Fx=F′Fx。(8)2校中状态对轴系振动传递特性影响研究2.1校中状态对轴承油膜特性的影响轴系校中状?
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴系校中状态对艉轴承力传递特性影响[J]. 刘学伟,何其伟,楼京俊,李海峰,杨庆超. 噪声与振动控制. 2016(04)
[2]船舶推进轴系校中对轴系振动影响分析[J]. 杨俊,王隽,王刚伟. 动力学与控制学报. 2016(02)
[3]艉轴承标高对轴系横向振动的影响理论分析[J]. 马斌,张志谊. 噪声与振动控制. 2015(06)
[4]内外双转子系统支撑轴承不对中分析[J]. 冯国全,周柏卓,林丽晶,韩清凯. 振动与冲击. 2012(07)
[5]轴承标高对多跨转子-轴承系统非线性稳定性的影响研究[J]. 崔颖,刘占生,韩万金,王东华. 汽轮机技术. 2005(04)
[6]轴承标高对多跨轴系振动及稳定性的影响[J]. 刘荣强,夏松波,汪光明. 哈尔滨工业大学学报. 1995(01)
本文编号：3417031
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(11)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
轴系模型Fig.1Shaftingmodel
特性的影响，最后通过试验对上述有限元分析结果进行验证。1某船推进轴系负荷校中1.1轴系简化模型及参数在进行轴系校中时，将推进轴系在弹性联轴器处断开，只考虑弹性联轴器输出端至螺旋桨的推进轴系简化模型如图1所示。轴系有5个轴承支承，从螺旋桨端至弹性联轴器端依次为尾后轴承、尾中轴承、尾前轴承、推力轴承和中间轴承，将其依次编号为1#～5#轴承。为了计算方便，将轴颈一些位置的突起简化成集中载荷处理。推进轴系载荷分布如图2所示。图1轴系模型Fig.1Shaftingmodel图2轴系载荷分布Fig.2Loaddistributionofshafting1tf=104N推进轴系参数如表1所示。校中过程中力的单位采用吨力，。由于精度对负荷校中计算结果影响较大，各参数均精确到小数点后四位。表1轴系参数Tab.1Shaftingparameters参数值参数值参数值参数值P1/tf3.9400P7/tf1.5000l4/m4.6500a6/m13.8500P2/tf0.2131q1/tf·m10.3582a1/m0.7000a7/m18.6500P3/tf0.1136q2/tf·m10.2645a2/m4.1530a8/m19.8350P4/tf0.1989l1/m4.8000a3/m5.3500a9/m20.2700P5/tf0.8511l2/m4.5500a4/m6.7000E/Pa2.1e11P6/tf0.5960l3/m3.9500a5/m9.30001.2轴系负荷校中1.2.1轴系负荷校中将1#，4#和5#轴承布置在一条在直线上，通过改变2#和3#轴承的标高来实现轴系的负荷校中。负荷校中前后各轴承的支反力和轴承标高如表2所示，这里轴承标高以重力的反方向为正向。表2轴承支反力和标高Tab.2Reactionforceandelevationofbearings轴承1
hx。(2)Reynolds边界条件认为液膜在轴承间隙内不是连续的，液膜在轴承扩散区的某处随着负压的增大而自然破裂，其边界条件为：φ=0,p=0;φ=[φ2,2π],p=0,pφ=0。(3)式中：φ2为油膜破裂终止角。这个椭圆形的偏微分方程仅对特殊间隙形状才可能求得解析解，而对于复杂的几何形状问题，无法用解析方法求得精确解，因此采用数值算法成为求解润滑问题的有效途径。将滑动轴承油膜的求解域进行离散化处理，等距离网格划分如图4所示。图4油膜网格划分Fig.4Meshofoilfilmαz=(i1)zi=1,···,m+1不考虑轴颈偏移，当轴颈倾斜角为正时，在任一截面，（）处轴颈的偏心距：e′=e+(i1)z·cosα，(4)αz=(i1)zi=1,···,m+1当轴颈倾斜角为负时，在任一截面，（）处轴颈的偏心距：e′=e(i1)z·cosα，(5)任一截面轴颈偏心率：ε′=e′C。(6)式中，C为半径间隙。在任一截面z处偏角为θ位置的轴承油膜厚度可表示为：h=C(1+ε′cosθ)。(7)P(i,j)x有限差分法将各节点的1，2阶偏导数用其周围的节点变量值来表示。利用有限差分法求解雷诺方程的具体过程在滑动轴承润滑的相关文献和书籍中均有介绍，这里不再赘述。求得油膜压力后，利用摄动法取一个小扰动量，根据式（8）可求得轴承在各个方向的油膜刚度。K=Fx=Fx=F′Fx。(8)2校中状态对轴系振动传递特性影响研究2.1校中状态对轴承油膜特性的影响轴系校中状?
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴系校中状态对艉轴承力传递特性影响[J]. 刘学伟,何其伟,楼京俊,李海峰,杨庆超. 噪声与振动控制. 2016(04)
[2]船舶推进轴系校中对轴系振动影响分析[J]. 杨俊,王隽,王刚伟. 动力学与控制学报. 2016(02)
[3]艉轴承标高对轴系横向振动的影响理论分析[J]. 马斌,张志谊. 噪声与振动控制. 2015(06)
[4]内外双转子系统支撑轴承不对中分析[J]. 冯国全,周柏卓,林丽晶,韩清凯. 振动与冲击. 2012(07)
[5]轴承标高对多跨转子-轴承系统非线性稳定性的影响研究[J]. 崔颖,刘占生,韩万金,王东华. 汽轮机技术. 2005(04)
[6]轴承标高对多跨轴系振动及稳定性的影响[J]. 刘荣强,夏松波,汪光明. 哈尔滨工业大学学报. 1995(01)
本文编号：3417031
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