校中狀態(tài)是影響推進(jìn)軸系振動(dòng)的重要因素,軸系與艦艇尾部的耦合振動(dòng)是影響其聲隱身性能的重要激勵(lì)源。本文首先對(duì)某船推進(jìn)軸系進(jìn)行負(fù)荷校中,通過研究軸承變位對(duì)軸承油膜特性的影響,確定了軸系校中前后軸系支撐邊界條件的變化,然后通過仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證的方法研究了校中狀態(tài)對(duì)軸系振動(dòng)傳遞特性的影響。結(jié)果表明,負(fù)荷校中能夠有效抑制軸系在一些峰值頻率點(diǎn)的振動(dòng)傳遞。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

軸系模型Fig.1Shaftingmodel

特性的影響，最后通過試驗(yàn)對(duì)上述有限元分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。1某船推進(jìn)軸系負(fù)荷校中1.1軸系簡(jiǎn)化模型及參數(shù)在進(jìn)行軸系校中時(shí)，將推進(jìn)軸系在彈性聯(lián)軸器處斷開，只考慮彈性聯(lián)軸器輸出端至螺旋槳的推進(jìn)軸系簡(jiǎn)化模型如圖1所示。軸系有5個(gè)軸承支承，從螺旋槳端至彈性聯(lián)軸器端依次為尾后軸承、尾中軸承、尾前軸承、推力軸承和中間軸承，將其依次編號(hào)為1#～5#軸承。為了計(jì)算方便，將軸頸一些位置的突起簡(jiǎn)化成集中載荷處理。推進(jìn)軸系載荷分布如圖2所示。圖1軸系模型Fig.1Shaftingmodel圖2軸系載荷分布Fig.2Loaddistributionofshafting1tf=104N推進(jìn)軸系參數(shù)如表1所示。校中過程中力的單位采用噸力，。由于精度對(duì)負(fù)荷校中計(jì)算結(jié)果影響較大，各參數(shù)均精確到小數(shù)點(diǎn)后四位。表1軸系參數(shù)Tab.1Shaftingparameters參數(shù)值參數(shù)值參數(shù)值參數(shù)值P1/tf3.9400P7/tf1.5000l4/m4.6500a6/m13.8500P2/tf0.2131q1/tf·m10.3582a1/m0.7000a7/m18.6500P3/tf0.1136q2/tf·m10.2645a2/m4.1530a8/m19.8350P4/tf0.1989l1/m4.8000a3/m5.3500a9/m20.2700P5/tf0.8511l2/m4.5500a4/m6.7000E/Pa2.1e11P6/tf0.5960l3/m3.9500a5/m9.30001.2軸系負(fù)荷校中1.2.1軸系負(fù)荷校中將1#，4#和5#軸承布置在一條在直線上，通過改變2#和3#軸承的標(biāo)高來實(shí)現(xiàn)軸系的負(fù)荷校中。負(fù)荷校中前后各軸承的支反力和軸承標(biāo)高如表2所示，這里軸承標(biāo)高以重力的反方向?yàn)檎颉１?軸承支反力和標(biāo)高Tab.2Reactionforceandelevationofbearings軸承1

hx。(2)Reynolds邊界條件認(rèn)為液膜在軸承間隙內(nèi)不是連續(xù)的，液膜在軸承擴(kuò)散區(qū)的某處隨著負(fù)壓的增大而自然破裂，其邊界條件為：φ=0,p=0;φ=[φ2,2π],p=0,pφ=0。(3)式中：φ2為油膜破裂終止角。這個(gè)橢圓形的偏微分方程僅對(duì)特殊間隙形狀才可能求得解析解，而對(duì)于復(fù)雜的幾何形狀問題，無法用解析方法求得精確解，因此采用數(shù)值算法成為求解潤(rùn)滑問題的有效途徑。將滑動(dòng)軸承油膜的求解域進(jìn)行離散化處理，等距離網(wǎng)格劃分如圖4所示。圖4油膜網(wǎng)格劃分Fig.4Meshofoilfilmαz=(i1)zi=1,···,m+1不考慮軸頸偏移，當(dāng)軸頸傾斜角為正時(shí)，在任一截面，（）處軸頸的偏心距：e′=e+(i1)z·cosα，(4)αz=(i1)zi=1,···,m+1當(dāng)軸頸傾斜角為負(fù)時(shí)，在任一截面，（）處軸頸的偏心距：e′=e(i1)z·cosα，(5)任一截面軸頸偏心率：ε′=e′C。(6)式中，C為半徑間隙。在任一截面z處偏角為θ位置的軸承油膜厚度可表示為：h=C(1+ε′cosθ)。(7)P(i,j)x有限差分法將各節(jié)點(diǎn)的1，2階偏導(dǎo)數(shù)用其周圍的節(jié)點(diǎn)變量值來表示。利用有限差分法求解雷諾方程的具體過程在滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑的相關(guān)文獻(xiàn)和書籍中均有介紹，這里不再贅述。求得油膜壓力后，利用攝動(dòng)法取一個(gè)小擾動(dòng)量，根據(jù)式（8）可求得軸承在各個(gè)方向的油膜剛度。K=Fx=Fx=F′Fx。(8)2校中狀態(tài)對(duì)軸系振動(dòng)傳遞特性影響研究2.1校中狀態(tài)對(duì)軸承油膜特性的影響軸系校中狀?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軸系校中狀態(tài)對(duì)艉軸承力傳遞特性影響[J]. 劉學(xué)偉,何其偉,樓京俊,李海峰,楊慶超.  噪聲與振動(dòng)控制. 2016(04)
[2]船舶推進(jìn)軸系校中對(duì)軸系振動(dòng)影響分析[J]. 楊俊,王雋,王剛偉.  動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]艉軸承標(biāo)高對(duì)軸系橫向振動(dòng)的影響理論分析[J]. 馬斌,張志誼.  噪聲與振動(dòng)控制. 2015(06)
[4]內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支撐軸承不對(duì)中分析[J]. 馮國(guó)全,周柏卓,林麗晶,韓清凱.  振動(dòng)與沖擊. 2012(07)
[5]軸承標(biāo)高對(duì)多跨轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)非線性穩(wěn)定性的影響研究[J]. 崔穎,劉占生,韓萬金,王東華.  汽輪機(jī)技術(shù). 2005(04)
[6]軸承標(biāo)高對(duì)多跨軸系振動(dòng)及穩(wěn)定性的影響[J]. 劉榮強(qiáng),夏松波,汪光明.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1995(01)



本文編號(hào)：3417031