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船舶推进轴系校中 一. 前言 ●轴系校中的目的与意义—何为轴系校中 按一定的要求和方法，将轴系敷设(安装)成为某种状态；在此种状态下，轴系全部轴承上的负荷及各轴段内的应力都处于允许范围内，或具有最佳数值。目的是保证轴系安全、可靠、持续地正常运转。 ●轴系校中的历史沿革 1 早期：直线对中—各轴段的轴心线布置在一条直线上。 优点：工艺简单。 缺点：各轴承负荷分配不合理 尾管轴承成单边载荷(桨重) 齿轮箱前后轴承载荷差大，啮合不良。 轴系为刚体，忽略了自重产生的变形。 2 60年代前：轴承允许负荷法– 调整轴承位置， 使各轴承的负荷都处于允许值范围内。 优点：各轴承负荷分配较合理(质变) 缺点：约束不全面，如：轴内弯矩，主机输出法兰弯矩、剪力，轴承允许最大变位等。 轴系为刚体，忽略了自重产生的变形。 3 60年代后—90年代末： 合理校中 平顺曲线校中(Fair Curve Alignment)： 多支撑、柔性梁，轴承位置可调。使轴线成平顺曲线。 优点：约束、载荷趋于合理—更接近实际。 缺点：各轴承负荷、轴段应力不是最佳分配。 合理校中：平顺曲线校中+优化算法。 实质：在规定的约束条件下(轴承负荷、应力、转角 等)，通过计算确定轴承的合理位置，最佳的轴心线 曲线形态。用合适的工艺把轴系安装成规定的曲线状 态。 优点：实现预报(与轴系设计密切结合) 目前最流行的校中方法。 缺点：静态校中，尾轴承为点支撑及支撑点的确定不 精确。 4 90年代末—今：动态校中—相对于前面所述的“静态校中”而言。 ●静态校中—约束、载荷、边界条件都不变。 ●动态校中—实际上，约束、载荷、边界条件总是在变化 着。 二类 时变参数： ▲ 环境时变参数：船舶装载、环境温度、海水状况… ▲动力时变参数：螺旋桨负荷、轴承油膜压力、船体 振动、轴系振动… 目前主要考虑如下影响因素(二类时变参数的综合效应) (1)轴承刚性(船体、支座、油膜)的影响 (2)船体变形的影响 (3)温度变化的影响 (4)螺旋桨水动力作用的影响 (5)振动的影响：船体振动、轴系振动 5 轴系校中质量对轴系及船舶运行的影响 主要影响： 轴承负荷及轴内应力 ●轴系运行安全： 尾轴管轴承磨损 减速箱齿轮啮合 ●船舶振动：校中良好-桨振动↓-船体振动↓ 尤其是轴径大、支承间距小、刚性大的轴系 ●校中对轴承负荷及轴内应力 的影响 轴承负荷及轴内弯曲应力主要取决于校中状态。 例：50000T油船 直线校中结果 b) 非直线校中 ●校中对尾管轴承磨损的影响 ⑴桨因自重而下垂，直线校中时： ⑵尾轴承磨损对对其它轴承负荷的影响 ●校中对船舶振动的影响 校中质量 螺旋桨轴振幅 船舶振动 ●校中对减速箱齿轮啮合的影响 校中不良 附加弯矩 前后轴承负荷差 前后轴承轴心偏距差 齿面开度 大齿轮轴 小结： 轴系校中质量的优劣对轴系、主机、齿轮箱、船舶振动等都有不可忽视的影响，甚至会船舶的正常运行。 必须高度重视。