船舶推进轴系的安装校中

轴系校中质量的好坏会直接影响传动系统工况及各轴承负荷分布情况,因此良好的轴系校中对保障船舶安全运行具有重要意义。主要介绍了船舶推进轴系的主要组件及轴系安装校中,分别讲述了轴系按直线校中的轴系按轴承允许负荷校中和轴系按轴承合理负荷校中。     

船舶轴系校中方法及影响因素分析

从按直线性校中原理校中、按轴系上允许负荷用测力计校中、按轴承上合理负荷校中几方面介绍了船舶轴系校中的方法,并分析了影响轴系校中质量的诸因素。     

联合动力装置轴系设计与校中试验

为保证大型复杂联合动力装置陆基试验用双侧联接轴系设计合理以及工程找中的顺利进行,采用有限元法进行了优化设计后联接轴系性能参数提取与计入轴心位置变化以及啮合力等动态因素影响的轴系校中计算,得到了轴系在竖直方向和水平方向上不同工况下各位置处的挠度、截面转角、截面剪力和弯曲应力等性能参数,以及工程找中时所需的法兰开口与偏移值。计算结果表明了优化设计后的联接轴系满足试验控制条件要求,轴承负荷测试结果表明所给定的法兰开口与偏移满足找中要求,为联接轴系的安装以及试验的安全运行提供了必要的支撑。     

基于三弯矩法的小型船舶轴系校中研究

针对在小型船舶轴系直线校中领域中,有限元法编程实现较为困难,传递矩阵法计算精度较差,提出一种利用三弯矩法实现对船舶轴系直线校中的方法。并以某母型船为例,在Matlab的运行环境下通过编程计算得到该母型船动力轴系的弯矩、位移与支反力等数据。最后利用ANSYS软件通过有限元法计算工具验证三弯矩法在小型船舶轴系校中领域应用的可靠性与快速性。     

计入推力的轴系合理校中的轴承负荷比优化及轴线设计

目前没有计入推力的影响或者计入推力时推进轴系的轴承负荷法校中的计算方法没有实现艉管前后轴承的负荷比在1/2~1/3的范围内,为此提出了计入推力和不计推力的弯矩时满足艉管前后轴承的负荷比最佳的轴系合理校中设计方法。对旋转时的轴线进行优化设计,并对一个简化轴系模型进行校中计算。计算结果显示:没有考虑推力影响时艉管前后轴承的负荷比小于1/3,计入50%额定推力时,推力减轻了艉管后轴承的载荷压力,艉管前后轴承的负荷比在1/2~1/3的范围内,且全轴系的轴线是曲线,后轴承对设计基准直线轴线的偏离量较大。     

由轴颈扬度计算汽轮发电机组轴承载荷分布方法

在传递矩阵基础上,提出一种由轴颈扬度分布递推计算汽轮发电机组轴系各轴承载荷分配方法。在轴承处将轴拆分为若干段,任意一个轴段内两端轴颈扬度差值取决于轴段内弯矩、剪力、轴段参数和轴承载荷。第1个轴承左端截面弯矩和剪力可以由力和力矩平衡方程直接求出。由该值和前2个轴承轴颈扬度值可以求出第1个轴承载荷,进而求出第2个轴承左端截面弯矩和剪力。将该方法递推应用到其后更多轴段,即可逐步求出各轴承载荷。在转子试验台上就轴系两种对中状况下的轴承载荷分配进行测试,并与顶举法测试结果进行比较,验证本方法的可行性。将该方法应用于某台大型汽轮发电机组轴承载荷分布识别。该方法是一种整体识别法,可以应用于联轴器螺栓不解体情况下轴系对中状况分析。     

船舶轴系校中质量问题分析与解决对策

船舶轴系在运转过程中承受着复杂的负荷,主要有螺旋桨的扭矩及其产生的扭应力、推力及其产生的压应力,螺旋桨和轴系部件的重量所造成的负荷及产生的弯曲应力,同时船舶轴系还受主机工况变化、螺旋桨振动产生的附加应力和附加负荷。因此轴系校中质量很关键,如果校中质量不好,则会引起轴系加速磨损,直接影响船舶的航行安全。为确保轴系能长期正常运转,除在轴系设计时应具备足够的强度和刚度外,轴系校中的质量也很重要。     

轴系轴承负荷的测量分析与调整

轴系合理校中是将轴系作为弹性连续梁进行计算分析各支承受力情况,并用调整支承位置的方法使支承力合理化.该种分析方法应用于轴系设计,从而更新了轴系设计概念和方法,使轴系运行状况大为改善.目前各船级社基本上都要求查看轴系校中轴承负荷.通过对近海多用途供应船轴系轴承负荷测量、调整进行描述和分析,以供相关专业人员借鉴与参考.     

船舶主机及轴系的校中实践

介绍了船舶主机及轴系校中过程中各个阶段的重点,难点和注意事项。所介绍的主机及轴系校中的通用工艺过程,可供大部分船型主机及轴系校中时参考。     

4900car PCTC船轴系校中探索

轴系校中主要目的是使轴系在各种运行工况下轴系负荷能够合理分布、满足要求。通常这项工作贯穿新造船轴系设计阶段、船台轴系调整安装阶段以及水下轴系调整校中阶段。文章以厦门船舶重工股份有限公司在建4900car PCTC船为例,探讨整个轴系校中过程。     

面向对象的船舶轴系振动有限元计算方法及系统开发

为有效地提高船舶轴系设计效率,提出面向对象的船舶轴系振动有限元计算方法。采用面向对象技术建立船舶轴系结构类层次模型,利用有限元参数化建模语言实现了轴系结构对象向有限元模型的自动转换,构建了面向对象的船舶轴系振动计算系统。     

环板式针摆行星传动输入轴系振动特性的研究

采用有限元和传递矩阵两种方法对环板式针摆行星传动轴系的振动特性进行了分析.利用ANSYS软件建立了环板式针摆行星传动输入轴系动力学分析模型.分析计算了输入轴系的固有频率和振型.通过传递矩阵法计算了输入轴系的固有频率.传递矩阵数值计算结果与有限元分析结果基本吻合,说明输入轴系固有频率的计算值是基本正确的.电机的额定转速要避开输入轴系的低阶固有频率值,以免发生共振,固有频率分析为动态特性分析奠定了基础.     

重型燃气轮机支承座热态自适应对中机理

透平端支承是重型燃气轮机轴系设计中的重要组成部分。基于流固耦合的有限元法研究切向支承座的热态自适应对中机理。运用Pro/Engineer软件分别建立切向支承、扩压器、高温燃气和冷却气体的3维模型。然后结合支承座的结构特点和流体的物性参数,通过定义流固耦合接触界面,进行计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)计算,最后将得到的固体温度场作为热载荷传递到ANSYS软件中进行结构分析,得到切向支承的热变形和热应力场,并选取支承座8个检测点的变形量进行对比。结果表明,机座在热载荷下产生的变形通过切向支承板使轴承座发生强制性旋转,从而减小了中心标高的偏离,实现了热态下的自适应对中,为今后支承座的优化设计和试验研究提供了重要参考依据。     

俄制220MW汽轮发电机组低压转子振动分析及治理

为了解决某电厂4号机组低压转子振动长期处于报警值的状况,首先对小修停机过程中轴系振动进行监测、分析,进而制定了在低压转子加重的动平衡方案;小修后启机,针对轴系振动出现的变化,经过分析判断,确认是轴系中心调整所致,并制定了在低发对轮加重的方案;最后将低压转子振动降至优秀的水平。处理结果表明,通过合理的轴系平衡可以以最少的启机次数解决低压转子振动超标的故障,为类似机组振动处理提供了参考。     

基于动力学有限元模型的多跨转子轴系无试重整机动平衡研究*

针对多跨转子轴系现场动平衡需频繁启停机的问题,结合影响系数平衡法和模态振型平衡法特点,提出一种新的基于动力学有限元模型的轴系无试重整机动平衡法。综合转子动力学相关理论和有限元技术,通过仿真构建与轴系结构尺寸和运行参数相符的转子动力学有限元模型。采用柔性转子共振分离原理,分析轴系振型和不平衡振动阶次以确定各跨转子加重平衡平面数和位置,分别在各跨转子平衡位置处施加不平衡激励,获取轴系平衡转速下各振动测点处不平衡响应,计算出相应的加重影响系数,从而取代轴系现场动平衡中需要多次启停机试重测取过程。然后采用最小二乘法通过解平衡矢量方程组得到轴系所需的平衡配重。最后以模拟百万兆瓦超超临界汽轮机的四跨五支承柔性转子轴系试验台为例,应用该方法开展了2 700 r/min转速下轴系四个平面同时配重动平衡试验,单点降幅最高达53%,实现了无试重下柔性转子轴系整机动平衡,可有效减少因盲目试重次数,节省平衡费用和周期。     

“排轴法”用于内河船舶轴线检验调整

船舶轴系中心线的状态,将直接影响内河船舶的正常运营。掌握轴系状况,确定轴系修理范围和工作重点,为检查调整提供可靠依据,必须对轴系进行检验。内河船舶具有较大的倾斜角,安装调试空间小,用仪器测量校正轴系中心线工作量太大,利用"排轴法"同样能达到找正轴线的目的。     

基于动力吸振器的中空轴系纵向减振研究

针对中空轴系的纵向振动,在轴系内部安置阻尼动力吸振器对其进行了减振设计。结合子结构综合法和传递矩阵法建立了附加阻尼动力吸振器复杂轴系的动力学模型,分析了阻尼动力吸振器与轴系的耦合系统在简谐激励下的动力学响应,并采用了有限元仿真,表明阻尼动力吸振器的加入使得轴系的纵向共振峰得到抑制,轴系共振频率附近的频响曲线趋于平缓。试验结果表明,附加阻尼动力吸振器后的轴系一阶纵向共振峰值下降显著,阻尼动力吸振器对轴系的纵向减振具有显著的效果。在中空轴系内部空间安装吸振器,既不占用多余的空间,又能获得较好的减振效果,可以作为船舶推进轴系纵向减振的一种新选择。     

陶瓷球轴承高精密电主轴临界转速分析

主要研究陶瓷球轴承高精密电主轴动态性能。首先简化并建立轴承—转子系统模型,然后根据电主轴高精度要求选择合适的预紧力,并计算出前后轴承的径向刚度;将所建模型导入软件,根据径向刚度值进行模态分析,结果可以看出所设计电主轴在实际运转中不会产生共振;最后分析出电机转子安装位置变化对临界转速的影响不大,并对比跨距和悬伸量两个模态参数对临界转速的影响,跨距影响最大,悬伸量次之,而安装位置影响最小。该研究为电主轴的设计提供良好的理论依据。     

基于ANSYS的二氧化碳往复压缩机的扭振分析

利用ANSYS软件对某4M型二氧化碳往复压缩机的轴系建立有限元模型,并对其进行模态分析和瞬态响应分析.求解出了该轴系的前8阶模态,发现轴系的11倍频落在了第一阶扭转固有频率之间,为进一步确定轴系的扭转共振特性,对切向力进行谐波分析以判断该轴系的扭振情况.通过瞬态响应分析,确定了轴系系统在交变载荷下其上各点位移、应力、应变等参数随时间的变化规律,为判断轴系在运转中是否存在冲击载荷以及对轴系进行静强度和疲劳强度计算提供依据.     

基于Pro/E的齿轮机构优化设计与运动仿真

分析了传统齿轮设计方法中存在的不足,研究了在Pro/E软件环境中的直齿轮参数化和系列化设计的方法,指出了当直齿轮参数在合理取值范围变化时,可以动态地进行直齿轮的快速设计并对所设计结果进行验证,最后对虚拟装配后的齿轮机构进行了运动仿真分析。