振動(dòng)計(jì)算

n必要性：機(jī)械設(shè)備振動(dòng)是影響其使用壽命的重要因素

之一，而船舶推進(jìn)軸系的振動(dòng)易通過(guò)軸承—基座 傳遞至船體，從而引發(fā)船體的二次振動(dòng)和水下聲

輻射，同時(shí)降低船舶的舒適性。嚴(yán)重的軸系振動(dòng) 將導(dǎo)致軸系異常磨損甚至斷裂，對(duì)船舶的安全穩(wěn) 定運(yùn)行造成威脅。因此，軸系振動(dòng)特性是影響軸

系設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要因素，應(yīng)加以重視。

振動(dòng)起因：

n誘發(fā)軸系振動(dòng)的主要原因是軸系受到了不平

衡激勵(lì)（例如，螺旋槳在不均勻水流中產(chǎn)生的脈動(dòng) 激振力）、軸系組成部件（中間軸、螺旋槳、聯(lián)軸器 等）加工不良、軸系校中質(zhì)量不高等。

v軸系振動(dòng)類型：

n按照振動(dòng)型式：

n扭轉(zhuǎn)振動(dòng)：扭振振動(dòng)是主機(jī)通過(guò)軸系傳遞功率至螺旋槳，造成各軸段間的扭轉(zhuǎn)角度不相等，軸段來(lái)回?cái)[動(dòng)產(chǎn)生的

n回旋振動(dòng)：軸系在外力作用下產(chǎn)生的，軸一方面繞自身中心線旋轉(zhuǎn)，應(yīng)變計(jì)測(cè)量對(duì)中計(jì)算，同時(shí)又使軸線呈彎曲狀態(tài)以另一角速度繞原平衡軸中心線回旋的合成運(yùn)動(dòng)。

n縱向振動(dòng)：（軸向振動(dòng)）由于螺旋槳對(duì)動(dòng)力激勵(lì)產(chǎn)生的沿軸向方向的振動(dòng)；

軸系校中質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響傳動(dòng)系統(tǒng)工況及各軸承負(fù)荷分布情況，因此良好的軸系校中對(duì)保障

船舶安全運(yùn)行具有重要意義。主要介紹了船舶推進(jìn)軸系的主要組件及軸系安裝校中，分別講述了軸系按直線校中

的軸系按軸承允許負(fù)荷校中和軸系按軸承合理負(fù)荷校中

。

1　船舶軸系校中簡(jiǎn)介

1.1　船舶推進(jìn)軸系的主要結(jié)構(gòu)

船舶推進(jìn)軸系安裝時(shí)， 由前向后分為是動(dòng)力源主機(jī)、主

要?jiǎng)恿鬏旚狠S及軸承，螺旋漿旋轉(zhuǎn)對(duì)水的推力經(jīng)軸系傳

輸回到主機(jī)，經(jīng)與主機(jī)連接的基座作用使船舶運(yùn)動(dòng)，軸系

部件通過(guò)聯(lián)軸器、錐面壓裝與對(duì)接法蘭進(jìn)行連接。

螺旋槳是船舶前進(jìn)推力的起源點(diǎn)，軸系將水的反作用

力傳輸給船體。螺旋槳分為固定與可調(diào)節(jié)螺距槳；艉軸后

端連接螺旋槳，穿過(guò)尾軸管前后軸承后；前端與中間軸連接，

尾軸穿過(guò)前后軸，直接摩擦前后軸承。

安裝在尾軸管前后端的尾軸軸承多為雙軸承，對(duì)尾軸

承的加工精度提出了很高要求，制造材料通常選用樹(shù)脂或

白合金。船舶推進(jìn)軸系應(yīng)根據(jù)其設(shè)計(jì)要求，選擇是否安裝

中間軸；中間軸安裝時(shí)，兩端法蘭螺栓多通過(guò)壓裝方式安裝。

隨著船舶逐漸大型化，為滿足大功率推進(jìn)的需要，大直徑軸系不斷被應(yīng)用，而軸系剛度的增加導(dǎo)致軸

承負(fù)荷對(duì)船體變形的敏感度提高。此外，船舶主尺度的增加和高強(qiáng)度鋼的采用使得船體變得相對(duì)“柔軟”，

在不同吃水狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生較大的變形。越來(lái)越多的研究都表明，在進(jìn)行軸系校中分析時(shí)需考慮不同裝載工

況下船體變形的影響，未考慮該因素的軸系校中計(jì)算會(huì)導(dǎo)致軸承***等一系列嚴(yán)重的后果。特別是對(duì)于

艉機(jī)型、大直徑、短軸系船舶而言，由于其軸系剛性很大，船體變形對(duì)軸系校中的影響更不容忽視。目前

在進(jìn)行大型船舶的軸系校中計(jì)算時(shí)首先是對(duì)軸系區(qū)域的船體變形進(jìn)行預(yù)報(bào)，求取軸承處船體相對(duì)位置的變

化數(shù)據(jù)，供后續(xù)軸系校中計(jì)算使用。因此，在新船設(shè)計(jì)階段對(duì)艉部軸系布置區(qū)域的船體變形進(jìn)行準(zhǔn)確的分

析預(yù)報(bào)具有一定的工程實(shí)踐意義。

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