振動計算

n必要性：機(jī)械設(shè)備振動是影響其使用壽命的重要因素

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

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

系設(shè)計質(zhì)量的重要因素，應(yīng)加以重視。

振動起因：

n誘發(fā)軸系振動的主要原因是軸系受到了不平

衡激勵（例如，螺旋槳在不均勻水流中產(chǎn)生的脈動 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軸系振動類型：

n按照振動型式：

n扭轉(zhuǎn)振動：扭振振動是主機(jī)通過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，軸段來回擺動產(chǎn)生的

n回旋振動：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)，同時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動。

n縱向振動：（軸向振動）由于螺旋槳對動力激勵產(chǎn)生的沿軸向方向的振動；

軸系設(shè)計工程師的主要任務(wù)

校中計算：

通過標(biāo)準(zhǔn)的校中計算數(shù)學(xué)方法，計算得出軸段應(yīng)力以及軸承壓力分布等參數(shù)，以校核當(dāng)前軸系布置方案是否在軸系允許的安全值范圍內(nèi)；

振動計算：

通過***領(lǐng)域內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的物理及數(shù)學(xué)計算方法，分別對軸系進(jìn)行如下計算：

回旋振動計算：

通過計算得出系統(tǒng)安全運轉(zhuǎn)下的臨界轉(zhuǎn)速；

扭轉(zhuǎn)振動計算：

通過計算評估軸系扭振特性，檢查軸系固有頻率和船上有關(guān)的激勵頻率之間是否出現(xiàn)共振，計算強(qiáng)烈程度評估其危害，然后反饋調(diào)整設(shè)計參數(shù)，船舶推進(jìn)軸系回旋振動計算船舶總裝單位，同時為避震方案提供指導(dǎo)；

軸向振動計算：

　軸系按軸承合理負(fù)荷校中

合理校中是通過校中計算確定各軸承合理位置，滿足

各軸承上負(fù)荷合理分配。此方法優(yōu)點是在船軸系技術(shù)設(shè)計階

段介入校中計算，實現(xiàn)軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與校中的緊密結(jié)合，能

較好地改善軸系各軸承負(fù)荷情況及尾軸軸管軸承負(fù)荷情況。

進(jìn)行軸系合理校中計算時，將軸系視為剛性鉸鏈支座

的連續(xù)梁，求各支座反力、截面彎矩以及撓度等參數(shù)。目

前已應(yīng)用三彎矩法與遷移矩陣法，按理論求取各項參

數(shù)的合理值。軸系各軸段直徑不同，校中計算時應(yīng)計及各

軸段截面變化的影響。

軸系校中計算要求主要內(nèi)容是進(jìn)行軸系結(jié)構(gòu)要素處理

的關(guān)鍵，需要根據(jù)給定約束條件，確定軸承的位置。

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