轴承在工作时处于复杂的受力状态,除了承
受轴系重量外,还需承受因螺旋桨重量不平衡所
引起的惯性力和船体变形所产生的附加力,以及
处于弯曲状态的轴系回转时产生的多种力和力
矩。轴承油膜支承力将随轴系回转速度的变化而
变化,同时将会改变船舶推进轴系的支承状态,从
而改变轴系对外载荷的振动响应特性、油膜轴承
的流体力学特性以及各向异xing,交叉耦合等复杂
结构特性。
对于船舶推进轴系中所使用的大型油膜轴
承,常根据有限元法、传递矩阵法和三弯矩方程法
对轴承在校中状态下所受的负荷进行计算,进而
依据雷诺方程,根据具体的负荷输入,计算油膜轴
承偏心率、欧克魏克数,以求解其刚度矩阵、阻尼
矩阵等动力学特性; 根据负荷变化的近似解,代入
轴系回旋振动数学模型,研究轴承状态对回旋振
动的影响。
在早期的研究中,船体被视为弹性梁,根据装载状态判断船体变形方向,并按照线---估算船体
变形值,这种方法过于简化和粗糙。国外部分船级社通过测量大量实船船体变形数据建立船体变形数据
库,从而为轴系校中提供参考,这种方法在大型散货船和油船的轴系校中计算中应用比较广泛。但是,由
于不同船型的轴系变形趋势并不相同,且对所要研究的大型液化(liquefied natural gas,lng)船
缺少足够的测量样本,因此该方法不具可行性。有些研究者[7]通过建立机舱和艉部有限元模型来求解船体
局部变形,但结果表明船体模型的范围和边界条件对计算结果影响较大,且目前还未对适用于轴系对中船
体变形分析的艉部模型提出一个合适的边界条件。
组合关节轴承与普通水润滑艉轴承,制成一种可调心水润滑球面艉轴承,代替普通艉轴承,以增
加艉轴承的接触面积,减小由于螺旋桨重力悬臂作用或轴系校中---等原因所产生的边缘效应,降低艉轴承
振动水平。球面艉轴承与普通艉轴承的减振效果评价在轴系试验台上进行,两艉轴承的振动特性对比结果表
明,球面艉轴承的减振效果较好。
艉轴承是船舶推进轴系的关键部件,起着支
撑艉轴的作用。轴系运转时,由于螺旋桨的悬臂
作用或轴系校中---等因素的影响,导致艉轴承
上的径向压力分配不均,校中计算工程咨询,出现局部过载,从而产生
较大的振动和噪声,会---影响船舶安全
润滑球面艉轴承由关节轴承与普通水润滑艉轴承
组成,具有自调心功能。因此,用它来代替普通水
润滑艉轴承,可以增加艉轴承接触面积,减小艉轴
承振动。为了评价水润滑球面艉轴承的减振效
果,在自行研制的艉轴承试验台进行球面艉轴承
和普通艉轴承振动试验,测量和评价两艉轴承的
振动特性与减振效果。
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