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舰船推进轴系校中技术研究

作　者: 钟涛
导　师: 饶柱石；王西丁
学　校: 上海交通大学
专　业: 动力工程
关键词: 轴系校中 油膜刚度 船体变形 轴承磨损
分类号: U664.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 169次
引　用: 1次
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内容摘要


轴系是舰船推进系统的重要组成部分,轴系的功能是传递功率和推力。校中质量不良的轴系容易引起轴承过热、轴承损坏、密封元件泄漏、齿轮箱齿轮啮合不良以及过大的噪音与振动水平等,影响舰船航行的安全。为保证轴系持续正常的运转,需要按照一定的要求和方法将轴系敷设成合理的状态,使轴系上全部轴承的负荷及各轴段的应力在轴系运转的各个工况都处于允许范围之内或最佳状态。本文以某船推进轴系为对象,开展轴系校中技术研究。轴系在各种工况下的变形数据和受力是不一样的。因此在形成轴系初步方案以后,需对各种工况下的轴系进行校核计算,使轴系在各种工况下都工作在合理范围内。本文主要研究的内容包括:船舶在船台和下水状态下轴系的情况;轴系冷热态;轴承油膜刚度对轴系校中的影响;船体变形对轴系校中的影响;艉轴轴承的接触模型;轴承磨损对轴系运转的影响。轴段是通过轴承得到支撑的,但轴系运行时轴段是支撑在轴承油膜上的,轴段由于自身重量等原因,与轴承之间倾斜支撑的。轴承油膜厚度和刚度、轴段的倾斜均会影响到轴承反力,影响到轴系的运转情况,这是轴系校中分析中需综合考虑的地方。通过对这些方面的研究,一方面获得该船轴系校中的有关情况,为编制船厂校中工艺文件提供数据;另一方面是总结轴系校中计算的有关方法,为其它舰船轴系校中分析提供参考。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 背景  10-11
  1.2 国内外现状  11
  1.3 本论文的主要内容  11-12
  1.4 研究目的与意义  12-14
  1.5 本章小结  14-15
第2章 轴系方案的初步确定及校中要求  15-23
  2.1 轴系方案  15
  2.2 轴承负荷计算  15-18
    2.2.1 计算简图  15-16
    2.2.2 计算  16-18
  2.3 横向振动计算  18-20
    2.3.1 计算说明  18
    2.3.2 计算  18-19
    2.3.3 结论  19-20
  2.4 对轴系校中的要求  20-22
    2.4.1 冷热态与轴承磨损  20
    2.4.2 轴承正反力与船体变形  20-21
    2.4.3 轴系挠性  21
    2.4.4 其它要求  21-22
  2.5 本章小节  22-23
第3章 船体变形对轴系校中的影响  23-28
  3.1 研究现状与趋势  23
  3.2 船体变形  23-24
  3.3 轴系校中如何考虑船体变形的影响  24-27
    3.3.1 合理校中过程  25-26
    3.3.2 考虑船体变形的影响  26-27
  3.4 本章小节  27-28
第4章 轴承油膜（水膜）对轴系校中的影响  28-41
  4.1 概述  28-29
  4.2 油膜的动力特性分析  29-32
    4.2.1 油膜动力特性的线性求解  29-31
    4.2.2 油膜动力特性的非线性分析  31-32
  4.3 轴承油膜刚度对轴系校中的影响  32-35
    4.3.1 考虑轴径倾斜的油膜厚度  33-34
    4.3.2 考虑轴径倾斜的油膜力  34-35
  4.4 艉轴轴承  35-36
  4.5 艉轴轴承的接触模型  36-40
    4.5.1 艉轴轴承内部流场控制方程  36-38
    4.5.2 计算流体力学通用控制微分方程  38-39
    4.5.3 艉轴轴承接触模型分析  39-40
  4.6 计算分析  40
  4.7 本章小结  40-41
第5章 轴系校中计算  41-106
  5.1 轴系校中计算假设条件  41-42
  5.2 船台冷态与安装  42-47
  5.3 船舶浮态安装  47-49
  5.4 轴系冷态与热态  49-61
    5.4.1 冷态轴系  50-57
    5.4.2 全浸水热态轴系  57-61
  5.5 允许轴承的最大磨损量  61-85
    5.5.1 单个轴承（3#）达到最大磨损时的状态  61-70
    5.5.2 1#、4#、6#轴承达到最大磨损时的状态  70-78
    5.5.3 所有轴承均达到最大磨损时的状态  78-85
  5.6 船体变形的影响  85-102
    5.6.1 中拱变形的影响  85-94
    5.6.2 中垂变形的影响  94-102
  5.7 计算结果及说明  102-104
  5.8 轴系校中工艺  104-105
  5.9 本章小结  105-106
第6章 全文总结  106-109
  6.1 主要结论  106-107
  6.2 研究展望和存在问题  107-109
参考文献  109-111
致谢  111-112
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  112-114

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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 船舶工程 > 船舶机械 > 船舶轴系、传动装置、并车装置 > 轴系
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