船舶推进轴系校中计算

船舶推进轴系的振动与不合理校中将对船舶

动力装置系统的性能和船舶航行安全带来严重危

害。目前船舶逐渐向大型化发展，油膜压力计算海上游轮船舶，船体刚性降低，

推进轴系的刚性增加，导致船舶推进轴系的校中

难度加大，传统的轴系校中方法难以满足合理校

中的要求。

为使推进轴系扭转振动理论计算与轴系实际

运转特性尽可能相符，提出基于齿轮系统的齿轮

副啮合过程中时变啮合刚度的船舶复杂推进系统

扭转振动数学模型。齿轮副时变啮合刚度采用有

限元法计算，并借助直接计算法或经验公式法等

获得啮合刚度的时变值，其建模复杂且计算量大。

为准确计算齿轮副啮合刚度的时变值，齿轮

副在啮合过程中齿轮副的瞬时啮合刚度可以根据

齿轮副接触线长度的变化特点进行求解。

振动计算

n必要性：机械设备振动是影响其使用寿命的重要因素

之一，而船舶推进轴系的振动易通过轴承—基座 传递至船体，从而引发船体的二次振动和水下声

辐射，同时降低船舶的舒适性。严重的轴系振动 将导致轴系异常磨损甚至断裂，对船舶的安全稳 定运行造成威胁。因此，轴系振动特性是影响轴

系设计质量的重要因素，应加以重视。

振动起因：

n诱发轴系振动的主要原因是轴系受到了不平

衡激励（例如，螺旋桨在不均匀水流中产生的脉动 激振力）、轴系组成部件（中间轴、螺旋桨、联轴器 等）加工不良、轴系校中质量不高等。

v轴系振动类型：

n按照振动型式：

n扭转振动：扭振振动是主机通过轴系传递功率至螺旋桨，造成各轴段间的扭转角度不相等，轴段来回摆动产生的

n回旋振动：轴系在外力作用下产生的，轴一方面绕自身中心线旋转，同时又使轴线呈弯曲状态以另一角速度绕原平衡轴中心线回旋的合成运动。

n纵向振动：（轴向振动）由于螺旋桨对动力激励产生的沿轴向方向的振动；

在船舶修理及改装工程中，经常会遇到各种结构的推进轴系校中修理工程。文章阐述

了某型改装船长推进轴系校中修理的关键和难点，提出的校中方案，在满足船级社规范和行业标

准要求和保证校中质量的前提下，减少修理成本，缩短修理周期，成功地完成了变形严重的长推

进轴系校中修理工程。

推进轴系校中完成后，用顶举法测量了艉轴管

前轴承和中间轴各道轴承的冷态和热态负荷，测量

结果均在许用范围内，误差不大于± 20%。测量

4 台主机曲轴冷态和热态的臂距差均符合主机说明

书要求。进行系泊和航行试验，推进轴系运行状况

良好，没有发生扭振现象，艉轴管轴承、中间轴轴

承及齿轮箱轴承没有发生过热现象。船舶出厂后进

入南海海域进行潜器下放，深拖模式等海试项目，

经受住了海水风浪、拖航试验等多种工况的考验

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