轴系弯曲振动计算弹性连轴器-欧普兰

船舶推进轴系结构种类繁多，既有单轴系，也

有双轴系; 既有长轴系，也有短轴系; 轴系构件有

多有少。只要我们遵循船舶推进轴系校中理论，仔

细分析各种结构推进轴系的特点，是可以制定出符

合船级社规范、行业标准要求和修船特点的推进轴

系校中方案，在保证校中质量的前提下，降低修理

成本，缩短修理周期，完成各种结构的推进轴系校

中工程。

　船舶推进轴系轴线沿直线布置，造成艉轴承

尾端负荷集中，局部磨损严重，导致船体尾部振

动．显然推进轴系的直线轴线布置方式存在严重

缺陷，须要进行合理轴系校中安装．

轴系合理校中是在遵守标准《ＣＢ／Ｚ　３３８—

２００５船舶推进轴系校中》规定的轴承负荷、应力、

转角等限制条件下，通过校中计算以确定各轴承

轴线中点的合理位置，然后按校中计算的位置将

轴系安装成设计的曲线状态，以达到使各个轴承

上的负荷合理分配［１］．合理校中可改善轴系轴承

的负荷比，减小艉管艉轴承的温升和磨损，改善轴

系的工作条件，保证轴系长期安全运行．轴系静态

合理校中［１－２］假定轴系各轴承为刚性支承，将推进

轴系视为刚性铰支上的连续梁进行校中计算，静

态合理校中后的全轴系轴线沿曲线布置．

轴系校中的原理和方法

船舶轴系校中计算， 可以认为是轴系设计的

一部分或轴系校中设计。这是按一定的要求和方

法，将轴系铺设成某种状态，使所有轴承上的负荷

及各轴段内的应力均处于允许的范围之内， 或具

有的数值， 从而确保轴系能够持续正常的运

转。

船舶主推进轴系校中按照轴系校中原理，目前

可分为3 种：轴系直线校中、轴系轴承负荷校中、轴

系合理校中。超大型民用船舶推进轴系一般采用合

理校中。轴系合理校中是把轴承负荷、螺旋桨轴在

尾管后轴承处的相对倾角、轴弯曲应力作为限制条

件，同时满足主机厂家的要求，通过理论计算，轴系回旋振动计算船舶总装单位，以确

定轴承的理论高度，并使得轴承在运行工况下都有

合理的负荷。其采用的计算方法有三弯矩法、传递

矩阵法和有限元法等。

对于以两冲程柴油机为主机的船舶推进轴系而

言，轴系校中的目标为：

1） 所有轴系轴承和主轴承都有负荷，且在合理

范围内（所有轴承不可以脱空）。

2） 对尾管后轴承的倾斜安装或尾管的斜镗孔

给出指导意见。

3） 柴油机所有气缸的拐挡差满足专利公司的

要求。

船舶动力推进系统建模问题：

建模与实验验证：

（1） 业界多为稳态数据模型分析，动态系统环境下的耦合问题一直是业界难题

（2） 齿轮振动信号是齿轮箱故障的载体，齿轮箱中齿轮轴，齿轮和和轴承工作是会产生振动，若出现故障其振动能量会发生变化。对齿轮箱振动信号进行时域和频域分析与标准振动信号进行对比。

（1） 不确定性模型

（2） 建模假设的不确定度

（3） 模型材料数据的不确定性

（4） 模型输入的不确定性

（5） 实际测量的不确定性

船舶柴油机校中状态：主要包括轴系校中计算，轴系校中工艺，轴系校中质量

涉及柴油机厂初步设计（轴系校中设计）造船厂安装调试（轴系校中工艺）船级社审图交验（审批轴系校中计算书及有关图纸签发轴系校中交验报告）

船舶柴油机推进轴系振动状态：主要包括：扭转振动计算与均衡，轴系回旋振动计算，轴系纵向振动，涉及柴油机厂：初步设计与计算书（轴系振动计算书柴油机扭振测试报告）造船厂安装调试（轴系减震隔振工艺书与振动测试报告）船级社审图交验；

3D建模功能

软件提供3D建模环境，可快速准确的对用户所设计的轴系建模。所创建的模型可由多个轴系、发动机曲轴、变速箱，固定或可调螺旋桨，艉轴管，支架，不同类型的法兰和轴承组成。该模块创建的模型是支撑后续各类计算的基础，创建好的模型可以直接保存在模型库中，可供随时调用。