基于軸承動態(tài)潤滑特性的船舶推進(jìn)軸系振動特性研究
發(fā)布時間:2020-12-04 20:19
推進(jìn)軸系是船舶主動力的傳遞和輸出裝置,也是船舶運行時的主要振動源,由于設(shè)計制造水平的限制,國產(chǎn)船舶推進(jìn)軸系普遍存在軸系振動噪聲大以及運行穩(wěn)定性不佳的問題。因此需要依據(jù)推進(jìn)軸系的具體結(jié)構(gòu)及材料性能,對其振動特性進(jìn)行深入研究。軸承作為推進(jìn)軸系上最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)之一,其承載性能及布置方式對軸系振動有顯著影響。軸系軸承主要形式分為推力軸承和徑向滑動軸承,本文以模擬縮比軸系為主要分析對象,結(jié)合相關(guān)數(shù)值分析軟件,研究了軸承剛度、支承位置及支承長度等因素對推進(jìn)軸系振動的影響規(guī)律,分析了軸承非線性承載特性與軸系振動響應(yīng)的交互作用規(guī)律,并對不同校中因素下的軸系縱橫耦合振動特性進(jìn)行了探索。具體內(nèi)容如下:(1)參考實際船舶軸系,選取適當(dāng)?shù)目s小比例,進(jìn)行推進(jìn)軸系模擬縮比臺架的規(guī)劃設(shè)計,所得臺架與原軸系動靜力學(xué)相似,可以依此模型開展振動特性研究,在此基礎(chǔ)上建立了推進(jìn)軸系的縱向振動和橫向振動分析模型。(2)根據(jù)推進(jìn)軸系中軸承的具體作用形式,從激振力加載、軸承剛度、支承點位置、支承長度等方面分析推進(jìn)軸系縱向振動和橫向振動的振動特性,得到不同的軸承剛度及其配置能明顯改變軸系的固有頻率及振動響應(yīng)。(3)以艉軸承為研究對象...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
推進(jìn)軸系結(jié)構(gòu)及其部件示意圖
理、分析方法及其控制技術(shù)進(jìn)行較全面系統(tǒng)的綜述。周旭輝[37]等采用船軸系進(jìn)行相似建模,研究不同推力軸承軸向剛度下的軸系振動特性船體縱向激勵傳遞特性進(jìn)行過較為深入的分析,研究表明推力軸承基振動的主要傳遞路徑,故可在推力軸承及其基座上采取控制措施以減船體的傳遞。軸承是影響推進(jìn)軸系縱向振動的關(guān)鍵因素,因此有必要在考慮推進(jìn)軸上建立更加完備的推進(jìn)軸系縱向振動分析模型,使之更加符合實際情信的分析結(jié)果。進(jìn)軸系橫向振動研究現(xiàn)狀推進(jìn)軸系尾部是一個帶有螺旋槳的懸臂端,當(dāng)推進(jìn)軸系做橫向振動時速度繞其幾何中心線(即校中后的撓度曲線)旋轉(zhuǎn),螺旋槳的盤面將產(chǎn)生偏擺且其動量矩矢量的方向?qū)⑾鄳?yīng)地不斷改變。由于螺旋槳的慣的質(zhì)量偏心、安裝不佳導(dǎo)致的法蘭盤處的質(zhì)量偏心等因素,也會導(dǎo)致的發(fā)生[40-41]。如圖 1-2 所示。
調(diào)節(jié)臺架配有的可精準(zhǔn)調(diào)控的動力裝置,保證模擬臺架的穩(wěn)定運行,從而保障試驗獲得的推進(jìn)軸系動力學(xué)特性的可靠性。激振方案如圖 2-1 所示?v向激振器信號源功率放大器橫向激振器滑動軸承螺旋槳彈性聯(lián)軸器電機(jī)元件說明:圖 2-1 縮比臺架激振方案示意圖根據(jù)課題研究需求,本課題組設(shè)計了推進(jìn)軸系的模擬縮比臺架,如圖 2-2 所示。以此臺架為研究對象,進(jìn)行了相關(guān)的振動特性理論分析。圖 2-3 為縮比試驗臺架的計算模型示意圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軸系軸承不對中夾角誤差對其承載特性的影響[J]. 張新寶,顧興晨. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(03)
[2]船舶軸系縱向振動數(shù)學(xué)模型的研究[J]. 張策,董良雄. 機(jī)械制造. 2017(01)
[3]主共振與內(nèi)共振下縱橫耦合軸系動力學(xué)分析[J]. 鄒冬林,荀振宇,饒柱石,塔娜. 振動工程學(xué)報. 2016(03)
[4]變剛度支撐對船舶軸系橫向振動影響分析[J]. 李小軍,朱漢華,楊文,劉樂,楊宗榕. 中國修船. 2015(03)
[5]船舶推進(jìn)軸系縱橫耦合振動響應(yīng)分析(英文)[J]. 楊志榮,鄒冬林,饒柱石,塔娜. 船舶力學(xué). 2014(12)
[6]箔片結(jié)構(gòu)庫倫摩擦效應(yīng)對徑向箔片軸承特性的影響[J]. 徐方程,劉占生,張廣輝,黃飛淋. 航空動力學(xué)報. 2013(08)
[7]船舶主推進(jìn)軸系縱向振動的彈性波解析研究[J]. 張贛波,趙耀. 中國造船. 2012(03)
[8]推力軸承軸向剛度對船舶軸系振動響應(yīng)的影響[J]. 周旭輝,楊俊. 船海工程. 2012(04)
[9]船舶推進(jìn)軸系縱向振動及其控制技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 趙耀,張贛波,李良偉. 中國造船. 2011(04)
[10]縱向與橫向振動耦合作用下軸向運動梁的非線性振動研究[J]. 黃建亮,陳樹輝. 振動與沖擊. 2011(08)
碩士論文
[1]船舶推進(jìn)軸系曲線軸線模型及軸承承載特性研究[D]. 顧興晨.華中科技大學(xué) 2017
[2]水潤滑軸承液膜剛度特性及對軸系振動的影響研究[D]. 楊家友.哈爾濱工程大學(xué) 2013
本文編號:2898182
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
推進(jìn)軸系結(jié)構(gòu)及其部件示意圖
理、分析方法及其控制技術(shù)進(jìn)行較全面系統(tǒng)的綜述。周旭輝[37]等采用船軸系進(jìn)行相似建模,研究不同推力軸承軸向剛度下的軸系振動特性船體縱向激勵傳遞特性進(jìn)行過較為深入的分析,研究表明推力軸承基振動的主要傳遞路徑,故可在推力軸承及其基座上采取控制措施以減船體的傳遞。軸承是影響推進(jìn)軸系縱向振動的關(guān)鍵因素,因此有必要在考慮推進(jìn)軸上建立更加完備的推進(jìn)軸系縱向振動分析模型,使之更加符合實際情信的分析結(jié)果。進(jìn)軸系橫向振動研究現(xiàn)狀推進(jìn)軸系尾部是一個帶有螺旋槳的懸臂端,當(dāng)推進(jìn)軸系做橫向振動時速度繞其幾何中心線(即校中后的撓度曲線)旋轉(zhuǎn),螺旋槳的盤面將產(chǎn)生偏擺且其動量矩矢量的方向?qū)⑾鄳?yīng)地不斷改變。由于螺旋槳的慣的質(zhì)量偏心、安裝不佳導(dǎo)致的法蘭盤處的質(zhì)量偏心等因素,也會導(dǎo)致的發(fā)生[40-41]。如圖 1-2 所示。
調(diào)節(jié)臺架配有的可精準(zhǔn)調(diào)控的動力裝置,保證模擬臺架的穩(wěn)定運行,從而保障試驗獲得的推進(jìn)軸系動力學(xué)特性的可靠性。激振方案如圖 2-1 所示?v向激振器信號源功率放大器橫向激振器滑動軸承螺旋槳彈性聯(lián)軸器電機(jī)元件說明:圖 2-1 縮比臺架激振方案示意圖根據(jù)課題研究需求,本課題組設(shè)計了推進(jìn)軸系的模擬縮比臺架,如圖 2-2 所示。以此臺架為研究對象,進(jìn)行了相關(guān)的振動特性理論分析。圖 2-3 為縮比試驗臺架的計算模型示意圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軸系軸承不對中夾角誤差對其承載特性的影響[J]. 張新寶,顧興晨. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(03)
[2]船舶軸系縱向振動數(shù)學(xué)模型的研究[J]. 張策,董良雄. 機(jī)械制造. 2017(01)
[3]主共振與內(nèi)共振下縱橫耦合軸系動力學(xué)分析[J]. 鄒冬林,荀振宇,饒柱石,塔娜. 振動工程學(xué)報. 2016(03)
[4]變剛度支撐對船舶軸系橫向振動影響分析[J]. 李小軍,朱漢華,楊文,劉樂,楊宗榕. 中國修船. 2015(03)
[5]船舶推進(jìn)軸系縱橫耦合振動響應(yīng)分析(英文)[J]. 楊志榮,鄒冬林,饒柱石,塔娜. 船舶力學(xué). 2014(12)
[6]箔片結(jié)構(gòu)庫倫摩擦效應(yīng)對徑向箔片軸承特性的影響[J]. 徐方程,劉占生,張廣輝,黃飛淋. 航空動力學(xué)報. 2013(08)
[7]船舶主推進(jìn)軸系縱向振動的彈性波解析研究[J]. 張贛波,趙耀. 中國造船. 2012(03)
[8]推力軸承軸向剛度對船舶軸系振動響應(yīng)的影響[J]. 周旭輝,楊俊. 船海工程. 2012(04)
[9]船舶推進(jìn)軸系縱向振動及其控制技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 趙耀,張贛波,李良偉. 中國造船. 2011(04)
[10]縱向與橫向振動耦合作用下軸向運動梁的非線性振動研究[J]. 黃建亮,陳樹輝. 振動與沖擊. 2011(08)
碩士論文
[1]船舶推進(jìn)軸系曲線軸線模型及軸承承載特性研究[D]. 顧興晨.華中科技大學(xué) 2017
[2]水潤滑軸承液膜剛度特性及對軸系振動的影響研究[D]. 楊家友.哈爾濱工程大學(xué) 2013
本文編號:2898182
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