三种轴系校中计算方案的比较

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机械设计中轴的强度设计与校核

机械设计中轴的强度设计与校核轴是在机械设施中的主要构成零件之一。

全部在机械设施上，用于作展转运动的传动零件，都要先把其装入于轴上才能够把运动和动力传达出去，与此同时，还要经过轴承和机架联接，因此就构成了一个以轴为基准的组合体—轴系零件。

因为在不一样的机器里，轴发挥的作用常常不一样。

而轴的构造主假如由以下的要素决定的：轴在整个设施中的安装地点和发挥的作用，轴上安装的全部零件的种类和大小，载荷的性质、大小、方向和详细散布状况，以及轴的加工流程等。

进行合理的轴的构造设计就要保证：轴上全部零件能够合理地部署，在合理的受力的状况下，轴能够进一步提升强度和刚度；轴和轴上零件要有比较固定的工作地点；轴上零件能够方便地进行装拆调整。

一般来说，在设计时，我们首当其冲的就是考虑轴的作用。

依据作用，为轴选择相应的资料，一般轴的毛坯主假如由圆钢、锻造或焊接获取，因为锻造质量难以保证轴有足够的强度和刚度，因此轴极少会采纳铸件作毛坯。

轴的构成部分有三大块。

轴上被支承，安装轴承的部分叫轴颈；支承轴上零件，安装轮毂的部分称为轴头；联络轴头和轴颈的部分称为轴身。

轴颈上安装转动轴承时，直径尺寸必定要依据转动轴承的国标尺寸来选择，尺寸公差和表面粗拙度必定要依据国家规定的标准来选用；轴头的尺寸必定要联合轮毂的尺寸来做出选择，轴身尺寸确准时要尽可能地保证轴颈与轴头的过渡合理，特别是要根绝截面尺寸变化过大，与此同时，还要有较好的工艺性。

假如在设计时，我们从装置能否简单这一角度来考虑：则合理的设计非定位轴肩，使轴上不一样零件在安装时尽可能减少不用要的配合面；为了保证简单装置，轴端要设计成45°的倒角；在装键的轴段，要保证键槽凑近轴与轮毂先接触的直径变化处，以保证在安装时，零件上的键槽与轴上的键简单瞄准；采纳过盈配合时，考虑到装置的方便性，直径变化能够用于锥面过渡等。

2.轴的强度校核方法2.1 强度校核的定义：强度校核实质上就是对轴的资料或设施的力学性能做好检测工作，并改良轴的设计的一种方式，而且这类方式是不会损坏资料和设计性能的。

轴系校中

• 最后一缸曲臂的拐挡差 • 温度：推力轴承（曲柄轴箱外部大型温度计）、夹套冷却水、海水、外部空气、主机下方的底部油舱 • 船首和船尾的吃水 — 记录最大吃水，便于比较 4.1. 测量主机最后一道轴承（轴颈轴承）— 见图 4 和图 5 所示
图4
选择一个合适的油顶 — 曲轴顶升的专用拉伸器比较合适，但许多多用途千斤顶也可使用将千斤顶置于飞轮下方一个钢性的基础上，通过一个合适的钢棒顶住 2 个轮齿。仔细定位拉伸器的位置，因为它只允许力矩和角度出现较小偏差。请注意不良的定位会导致千斤顶产生更多摩擦，从而引起顶升曲线产生更多滞后
2、专用工具
2.1. 液压千斤顶 Hydraulic jack 为了顶起主机轴承，推荐使用液压千斤顶，以便在主轴承大修期间顶起曲轴。请参阅发动机说明书第 905 节。但是，只需要使用一个千斤顶。油顶（拉升器）的液压作用面积可通过拆解油顶来测量两个液压面的直径确定。（见图 1）

2.2. 液压泵 Hydraulic pump
由于液压千斤顶内部的摩擦，增加与降低负载所对应的数值将会出现一些差异，比如绘图上出现两个分支（滞后现象）。见图所示。千斤顶负载反作用力 (Rj) 是使轴在轴承离开时保持位置的作用力。为了确定反作用力 (Rj)，需要穿过上述由绘图点构成的线段 2，绘制两条直线。
6.2. 分析直线：Analysis line:
• 任何型式的液压泵都需配有一个精确的压力表 (bar)、一个优质的针阀。液压螺栓紧固用的泵（900 或 1500 巴）通常也是适用的。如图所示。
3、符号、单位和公式 Symbols, units and formulas
4、准备工作Preparation

船舶轴系校中

轴系校中船舶建造和轴系修理时，均有轴系安装和轴系校中工作，轴系的安装和校中质量直接关系到主机推进系统运转的可靠性和船舶航行的安全性。

轴系的安装与校中都是依轴系理论中心线为依据的。

轴系的理论中心线是船舶设计的确定的轴系中心线。

它是有首、尾两个基准点确定的，首基准点一般在前隔舱壁上或主机某处；尾基准点一般在后隔舱壁或舵系中心线后某处。

理论中心线的高低由基准点的高度确定。

单轴系的船舶的理论中心线位于船体的中纵剖面上；双轴系的中心线按船体纵剖面对称分布。

1、轴系校中的实质轴系校中就是要按一定的要求和方法把轴系安装成一定的状态，在此种状态下轴系的各轴段内的应力和所有轴承上的负荷，都在允许的范围之内或具有合理的数值，从而使轴系能可靠地运转。

轴系校中的实质就是准确地确定船轴机器轴承的位置。

船舶轴系是否能可靠地运转，不仅取决于轴系的结构设计、材料和制造，而且更重要的是取决于轴系的安装质量。

轴系校中、安装质量不佳，会造成轴承发热，尾轴承过度磨损、密封装置损坏和轴系振动等。

因此，轴系校中是按照一定的原理和方法，将轴系布置成某种轴线状态，使各轴承上的负荷，各轴段内的应力、弯矩、转角等尽可能在允许值的范围内或取得合理的数值，从而保证轴系安全、可靠地运转。

2、轴系校中的原理和方法轴系校中可以分为以下3种：1）直线校中根据轴系的理论中心线，将轴系各轴承中心布置成一条直线，这一过程称为直线校中。

仅此原理的校中方法在产生中采用以下方法进行：1）按法兰上严格规定的偏中值校中法。

按直线校中时，各轴的连线应为一条直线，即偏移值δ=0、曲折值ф=0，生产中规定：δ≤、ф≤m。

测量时，直尺—塞尺法或指针法。

（2）光学仪器校中法。

光学准直仪或投射仪校中轴系。

以光学仪器的光轴作为轴系理论中心线来校准人字架、尾轴管、中间轴承等轴系部件的位置，是这些部件的中心线与主光轴重合。

该法校中部件定位精度高、效率高。

多用于成批建造的中、小型船舶。

2）按轴承上允许负荷校中根据轴系的结构特点，确定轴承上允许的负荷的范围，校中时通过调节中间轴承的位置使轴系各轴承上的实际负荷在允许范围之内，这一过程称为按轴系允许负荷校中。

船舶推进轴系的一般布置和校中计算

船舶推进轴系的一般布置和校中计算付品森【摘要】Sailing safety of a ship is directly concerned with the quality of the alignment of propulsion shafting, which is inlfuenced by many factors, such as process precision of ship shaft, installation bending of shafting, hull distortion, quality of operation personnel and so on. This paper introduces the principles and methods for the calculation of general arrangement and alignment of propulsion shafting, and especially presents principle, calculation procedure and algorithm of rational load method. Taking an ocean engineering vessel as an example, it describes method, program, procedure and analysis of jack-up test in detail.%船舶推进轴系校中质量的好坏直接关系到船舶的航行安全，而影响轴系校中质量的因素很多，如船轴的加工精度、轴系的安装弯曲、船体变形、操作人员素质等。

文中介绍了船舶推进轴系一般布置和校中计算的一些原理和方法，重点介绍合理负荷法的原理、计算步骤和计算方法等，并以某海洋工程船为例，详述了顶举试验的方法、程序和步骤与分析。

【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】8页(P66-73)【关键词】推进轴系;平轴法;合理负荷法;顶举试验【作者】付品森【作者单位】博格普迅推进器国际贸易上海有限公司上海200050【正文语种】中文【中图分类】U664.2船舶轴系是船舶动力装置中的重要组成部分，轴系把柴油机的曲轴动力矩传给螺旋桨，以克服螺旋桨在水中转动的阻力矩，再将螺旋桨产生的轴向推力传递给推力轴承，克服船舶航行中的阻力，实现推动船舶航行的目的。

轴的设计计算

轴的设计计算轴的计算通常都是在初步完成结构设计后进行校核计算，计算准则是满足轴的强度和刚度要求。

一、轴的强度计算进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。

对于仅仅承受扭矩的轴(传动轴),应按扭转强度条件计算；对于只承受弯矩的轴（心轴），应按弯曲强度条件计算；对于既承受弯矩又承受扭矩的轴（转轴），应按弯扭合成强度条件进行计算，需要时还应按疲劳强度条件进行精确校核。

此外，对于瞬时过载很大或应力循环不对称性较为严重的轴，还应按峰尖载荷校核其静强度，以免产生过量的塑性变形。

下面介绍几种常用的计算方法：按扭转强度条件计算。

1、按扭转强度估算轴的直径对只受转矩或以承受转矩为主的传动轴，应按扭转强度条件计算轴的直径。

若有弯矩作用，可用降低许用应力的方法来考虑其影响。

扭转强度约束条件为：[]式中：为轴危险截面的最大扭剪应力(MPa)；为轴所传递的转矩(N.mm)；为轴危险截面的抗扭截面模量()；P为轴所传递的功率(kW)；n为轴的转速(r/min)；[]为轴的许用扭剪应力(MPa)；对实心圆轴，,以此代入上式，可得扭转强度条件的设计式：式中：C为由轴的材料和受载情况决定的系数。

当弯矩相对转矩很小时，C值取较小值，[]取较大值；反之，C取较大值，[]取较小值。

应用上式求出的值，一般作为轴受转矩作用段最细处的直径，一般是轴端直径。

若计算的轴段有键槽，则会削弱轴的强度，作为补偿，此时应将计算所得的直径适当增大，若该轴段同一剖面上有一个键槽，则将d增大5%，若有两个键槽，则增大10%。

此外，也可采用经验公式来估算轴的直径。

如在一般减速器中，高速输入轴的直径可按与之相联的电机轴的直径估算：；各级低速轴的轴径可按同级齿轮中心距估算，。

几种轴的材料的[]和C值轴的材料Q2351Cr18Ni9Ti354540Cr,35SiMn,2Cr13,20CrMnTi []12～2012～2520～3030～4040～52160～135148～125135～118118～107107～982、按弯扭合成强度条件校核计算对于同时承受弯矩和转矩的轴，可根据转矩和弯矩的合成强度进行计算。

船舶轴系校中计算方法分析

船舶轴系校中计算方法分析作者：周广岭来源：《广东造船》2017年第05期摘要：本文从建立船舶轴系对中计算坐标系开始，分别介绍三弯矩法、传递矩阵法、有限元法三种计算方法的基本原理及其要点，并对三种方法进行简要的比较分析。

关键词：轴系；校中计算；分析中图分类号：U664.2 文献标识码：AShip’s Shafting Alignment Calculation MethodsZHOU Guangling（ Guangzhou Shipyard International Co.， Ltd. Guangzhou 511462 ）Abstract：Starting from building coordinate system for ship’s shafting alignment calculation，this paper introduces the basic principles and key points of the three-moment， transfer matrix and finite element methods of the shafting alignment calculation respectively， compares and analyzes the three methods briefly.Key words： Shafting； Alignment calculation； Analysis1 前言目前轴系校中计算方法基本都采用静态校中方法，它假定轴系各个轴承为刚性支点，推进轴系视为刚性铰支上的连续梁。

其使用较为广泛的计算方法有三种：三弯矩法；传递矩阵法；有限元法。

2 坐标系及模型的简化处理2.1 坐标系的建立选取船舶螺旋桨末端作为坐标系原点；选取船舶校中轴系的理论中心线作为x轴，其正向指向船首；过原点垂直x轴的作为z轴，其正方向向上；规定y轴以面向船首指向右舷为正方向。

轴系校中

大型船舶轴系负荷校中摘要本文依据57300吨散货轮主机轴系的安装工艺，对主机轴系的校中采用合理负荷校中方法，它是一种经过改进的计算方法,将使从曲轴主轴承到尾轴管前轴承的各个轴承负荷分配情况更趋合理。

因此,在某种意义上也可以说是原来轴系合理校中计算的推广，是根据轴系各轴承负荷分配情况来决定的。

按校中计算的要求校中轴系，是一种使全轴系负荷合理分配的校中方法，其实质是在遵守规定的负荷、应力、转角等限制条件下，通过校中计算确定各轴承的合理垂向位移，使轴系安装成规定的曲线状态，以达到全轴系各轴承负荷合理分配。

英文摘要：The 57300dwt crude oil tanker was built for China Ocean Shipping Group Co.by our company ,it’s main propeller employed aft-engined direct propulsion ,the main engine is DALIAN-MAN B&W6S50MC-C type of marine low speed diesel engine ,and used fixed pitch keyless hydraulic propeller.The assembly of shafting employed calibration numeration .The assembly of the main engine can be divided into three sections on board ,the whole engine was positioned and the epoxy gasket was casted when the ship was in the sea .In order to make the assignment of load of each bearing more reasonable ,and to make the bending moment and corner was assigned reasonably on the supporting section specified in the allowed range ,the shafting calibration of the ship emploied jack-up methord to test plummer block ,the forward shaft of tail pipe and main bearing7# ,bearing 8# ,and improved the assembly procedure to the type of main engine in accordance with MAN B&W , increased the measurement of torsional level and sag of the main engine ,furthermore it paid attention to the control of the differential distance of the main engine in the sixth cylinder wall .This article discusses the data analysis in the procedure of the assembly of the main engine and the calibration of the shafting .关键词主机轴系扭曲度下挠度臂距差负荷前言174000t散货轮是我公司为希腊远洋运输公司建造的散货轮，目前是我公司建造的最大吨位的散货轮。

船舶轴系校中的原理及方法分析

船舶轴系校中的原理及方法分析【摘要】船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分之一。

本论文对影响轴系校中质量有关发面进行了分析，同时介绍了轴系校中的一些方法。

最后以水下轴系校中为例，从中提出轴系校中工艺方面的意见，确保整个轴系在安装过程中，尽可能接近轴系校中计算书所计算出的状态。

【关键词】船舶；轴系；校中；安装；工艺1.影响船舶轴系校中质量优劣的因素主要有1.1传动轴的加工精度传动轴（包括艉轴、中间轴、推力轴）是组成轴系的主要部件，在加工制造时必须按照规定的精度要求进行加工。

若加工误差过大，传动轴对轴系校中的质量会造成不良的影响。

1.2轴系的安装弯曲在安装轴系时，为获得良好的校中质量，往往将轴系按一定的弯曲状态敷设，也就是轴系的安装弯曲。

但，当轴系存在安装弯曲时，在各支承轴承上就会造成附加负荷，该附加负荷的大小及方向由轴系的弯曲度及方向所决定。

1.3船体变形船体在安装轴系范围内发生变形则会造成安装在其上的轴系随之发生弯曲。

轴系的这种弯曲是附加的，且往往使难以控制。

1.4轴法兰端的下垂各轴端因自重或其他载荷的作用而引起轴系的下垂，以至造成主机和基座高度的改变，或重镗尾轴管。

影响轴系校中质量的因素，除上述几种之外，还包括轴系的结构设计、尾轴管轴承中的油膜、海水或润滑油压力的影响，螺旋桨水动力不平衡力矩及推力中心偏心所形成力矩的影响，减速齿轮箱运转时温升的影响等。

在研究轴系校中质量时，这些因素均应予以考虑或研究。

2.船舶轴系校中指导2.1轴系校中方法轴系校中的方法一般有三种：平轴法、负荷法、合理校中法。

修船从前向后，造船从后向前，平轴法用于中小型船舶，对于螺旋桨>300mm的船舶，我国船级社要求按合理校中法校中。

轴系合理校中是通过校中计算确定各轴承的合理变位，使支撑螺旋桨的艉管后轴承的负荷减为最小；把轴承的负荷限制在某个最大与最小值间的范围内；把轴的弯曲应力也限制在允许值内；使施加到柴油机输出法兰的弯矩与剪力在允许范围内等。

轴系校中流程及示意图

此种是方法是个人在船厂主要采用的工艺流程，如有不妥，欢迎各位同行老师指导！安装顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位尾轴（螺旋桨轴），再定位中间轴，再定齿轮箱，最后对主机，以上校中均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系。

此种方法均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系。

检验顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位中间轴，再定齿轮箱、推力轴或主机（规范要求偏移应≤ 0.05mm，曲折应≤ 0.1mm /m）。

目前，对法兰上的允许偏中值逐步放宽，一般偏移≤ 0.1mm、曲折≤0.15mm/m，而有些国家放宽到偏移≤ 0.3mm,曲折≤ 0.3mm/m，通过大量的实例证明，对法兰上允许的偏中值作出过高的硬性规定是不符合轴系实际工作情况的，另外在毫不考虑其结构特点的情况下，对各种轴系法兰上允许的偏中值采取统一的硬性规定，这也是不科学的。

在进行轴系校中时，为使其支承轴承上的负荷处于允许范围内，只要将轴承上的允许负荷换算成连接法兰上的允许偏移、曲折值，从而可用限制法兰上允许偏移、曲折值以限制轴承上的允许负荷，达到按轴承上允许负荷校中的目的。

根据目前最新CCS规范要求，一般大型船厂都开始采用中间轴承负荷测量的方法来检验轴系安装的是否符合要求。

补充一点，以上所述均为新船建造采用的工艺流程，如果是修船的话，就是由机舱主机开始向船尾方向逐步校对、调整了。

现在的低速机一般都采用顶升试验来对中（也就是测量各段轴承负荷）的方法，当各轴承的负荷均在可以接受的范围内时，就视为对中是合理的。

根据整个轴系的长度，一般超过20m的轴系就不能采用拉线法，均需使用激光直准仪来确定轴系中线，当然其过程种还涉及到很多其它方面的因素（如船台倾斜角度、天气温度、船体震动等），楼上朋友所说的应该是以后船厂陆续开始采用的“中间轴承负荷测量计算法”，也是比较科学、合理的轴系找中方法，但前提是船舶设计院提供的《轴系计算书》必须详实、可靠！据我了解，现在很多设计院的图纸都是套图，一些船、机、电大的主要内容进行了论证、修改，而象这些船厂几乎不采用的工艺方面，有的甚至是原版照套，如通过此计算书来计算各中间轴承负荷而换算出的曲折、偏移那将会对整个轴系产生致命的影响！轴系校中方法一般有三种：平轴法、负荷法、合理校中法；修船从前向后；造船从后向前。

重度海损船舵系、轴系校中、挂舵臂校中加工工艺

重度海损船舵系、轴系校中、挂舵臂校中加工工艺摘要：本文以一艘重度海损船“深能1”为例，结合修理过程中遇到的种种现场问题，详细阐述尾部舵系轴系校中、挂舵臂校中加工工艺。

关键词：海损中心线机加工艉舵艉轴海损船的修理一直是船舶修理行业中的难点，船舶海损部位一般在艏艉两头，船体型线大，现场烤样困难，尤其是艉部海损，涉及船舶推进系统的重新安装，这对船厂对艉舵、艉轴、挂舵臂等的加工定位要求特别高。

本文以一艘具有国际影响力的重度海损船“深能1”为例，阐述艉部舵系、轴系校中、挂舵臂校中加工工艺。

1、工程概述根据“海损修理总体方案”（20100921）第三项制定本工艺。

尾结构及机舱底部焊接工程结束，应根据船体提交基准点及尾轴管中心线进行舵系拉线校中。

安装镗孔基准点，镗削加工上、下舵钮孔，舵杆上舵承座板法兰、内孔。

舵杆上舵承座定位。

准备工作：（1）艉结构及机舱底部焊接工程结束，光学仪检查尾轴管中心偏差，其偏差极限δ≤1.9mm。

（2）船体车间给出艉部船体纵向中心线，机电车间拉设尾轴管中心线。

锤线法检查尾轴管中心线与艉部船体纵向中心线偏差δ≤8mm。

（3）舵杆上舵承座板法兰（船体）焊接完工，座板法兰厚度预留加工量，应不小于8—10mm，座板法兰内孔预留加工量，应不小于20mm。

（4）船体车间给出fr0舵杆中心基准点（十字线），锤线法返出舵机间甲板舵杆中心上基准点（十字线）。

架设舵系拉线校中线盘、线架。

（5）舵系校中前，检测尾轴管中心线并交qc、船东、船检验收。

2、校中必备条件：舵系、轴系校中检查、交验必须在阴雨天或夜间进行。

舵机室的上下甲板，舵底及挂舵臂的所有焊接工事全部结束并交验合格，不存在大面积焊接工程。

舵系船体的上下基准点必须交验合格。

拉线校中及做镗孔基准点时，应停止能产生振动和噪音的一切工作。

（1）尾轴管中心线交验合格后，以尾轴管艏、艉部台阶为基准拉设钢丝线（0.5mm）mn，将钢丝线调整居中，误差小于0.05mm。

轴的计算

轴的设计计算轴在实际工作中，承受各种载荷。

设计计算是确保轴可以承受载荷、可靠工作的重要保证根据轴的失效形式，对轴的计算内容通常为强度计算、刚度计算和临界转速计算。

19.3.1轴的强度计算轴的强度计算应根据轴的承载情况，采用相应的计算方法。

轴的计算方法主要有三种方法：（1）许用切应力计算；（2）许用弯曲应力计算；（3）安全系数校核计算。

1．许用切应力计算许用切应力计算只需知道转矩大小，方法简便，但计算精度低。

它主要用于下列情况：（1）传递以转矩为主的传动轴；（2）初步估算轴径以便进行结构设计；（3）不重要的轴。

受转矩T（N.mm）的实心轴，其切应力为：τ=写成设计公式，轴的最小直径d轴的强度计算其中：WT -轴的抗扭截面系数，mm3 ；P-轴传递功率，KW；n-轴的转速，r/min；[τT] -许用切应力，MPa；C-与轴材料有关的系数，可由表19-1查得。

对于受弯矩较大的轴宜取较小的[τT]值。

当轴上有键槽时，应适当增大轴径；单键增大3%，双键增大7%。

有两个键槽可增大7%-10%2．许用弯曲应力计算例19.1 试按弯扭合成法设计计算带式输送机减速器的主动轴。

已知传递功率P=10kW，转速n=200r/min，斜齿圆柱齿轮传动，齿轮宽b=100mm，齿数z=40，模数mn=5mm，螺旋角β＝9o22'，轴端装有连轴器。

由弯矩所产生的弯矩应力σb应不超过许用弯曲应力[σb ]。

一般计算顺序如下：（1）画出轴的空间受力如下图a。

将轴上作用力分解为水平面受力图如下图d 和垂直面受力如下图b。

求出水平面上和垂直面上的支承点反作用力。

（2）分别作出水平面上的弯矩Mxy如下图e和垂直面上的弯矩Mxz如下图c。

（3）作出合成弯矩（4）作出转矩T（5）应用公式求出当量弯矩M'，式中α是根据转矩性质而定的应力校正系数。

对于不变的转矩，取α=[σ-1b]/ [σ+1b]；对于脉动的转矩，取α=[σ-1b]/ [σ0b]；对于对称循环的转矩，取α=1。

船舶轴系校中计算分析及优化

ａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ｏｆＳｈａｆｔｉｎｇＡｌｉｇｎｍｅｎｔｆｏｒＶｅｓｓｅｌ
ＹｕａｎＨｅＣａｏＸｉｎ — ｌａｉ２
增刊２（总第１３５期）
２０１３年９月
船
舶
设
计
通
讯
Ｅｘｔｒａｅｄｉｔｉｏｎ２（ＳｅｉｒａｌＮｏ．１３５）
Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１３
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨ１ＰＤＥＳＩＧＮ
ａｎｄｂａｓｉｃｐｉｒｎｃｉｐｌｅ．Ｂａｓｅｄｏｎａｎｉｓｓｕｅｏｆｏｉｌｌｅａｋａｇｅｉｎａｆｔｓｅａｌｉｎｇｏｎａｃｔｕａｌｐｒｏｊｅｃｔ，ｃｅｒｔａｉｎａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｄｏｎｅａｓｆｏｌｌｏｗ：
高，船舶航行时轴系的运行状态受到重视。在船舶
船舶轴系校中计算分析及优化
袁鹤曹信来ｚ
（１．上海交通大学，上海２０００３０；２．上海船舶研究设计院，上海２０１２０３）
［摘要］介绍了船舶轴系校中的背景、分类及轴系合理校中的基本原理，并利用轴系校中理论，对于具体实例中遇到的首密封

轴的强度校核方法

轴的强度校核方法摘要轴是机械中非常重要的零件，用来支承回转运动零件，如带轮、齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递。

轴的设计时应考虑多方面因素和要求，其中主要问题是轴的选材、结构、强度和刚度。

其中对于轴的强度校核尤为重要，通过校核来确定轴的设计是否能达到使用要求，最终实现产品的完整设计。

本文根据轴的受载及应力情况采取相应的计算方法，对于1、仅受扭矩的轴2、仅受弯矩的轴3、既承受弯矩又承受扭矩的轴三种受载情况的轴的强度校核进行了具体分析，并对如何精确计算轴的安全系数做了具体的简绍。

校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设计结果，再重新校核。

轴的强度校核方法可分为四种：1）按扭矩估算2）按弯矩估算3）按弯扭合成力矩近视计算4）精确计算（安全系数校核）关键词：安全系数；弯矩；扭矩目录第一章引言--------------------------------------- 11.1轴的特点---------------------------------------------1 1.2轴的种类---------------------------------------------1 1.3轴的设计重点-----------------------------------------1第二章轴的强度校核方法----------------------------42.1强度校核的定义-------------------------------------4 2.2轴的强度校核计算-----------------------------------4 2.3几种常用的计算方-----------------------------------5 2.3.1按扭转强度条件计算-------------------------------5 2.3.2按弯曲强度条件计算-------------------------------6 2.3.3按弯扭合成强度条件计算---------------------------7 2.3.4精确计算（安全系数校核计算）----------------------9 2.4 提高轴的疲劳强度和刚度的措施---------------------12第三章总结------------------------------------------13参考文献--------------------------------------------14第一章引言1.1轴的特点：轴是组成机械的主要零件之一。

船舶轴系校中计算方法分析

I i −1M i −1B 2 M iA I i −1 2 I i M ib 2 I i M i +1 A Z 6Z Z 1 + + − + 6 i −1 − i1 + − 6 i +1 Ei −1 I i −1 Ei −1 I i −1 Ei I i Ei I i I i −1 I i −1 I i Ii
W p = Wa ( ρ p − ρ sw ) ρ p
M1、M2 弯矩；m 外加力偶；Ri 轴承支反力（i=1,2,
（1）
p ns
； Qi 轴截面剪力（ i=1,2,3） P 集中载荷； q 均匀载荷； Zb 轴承变位；θ轴截面转角； P 集中载荷； q 均匀载荷； Zb 轴承变位； θ 轴截面转角； Qi 轴截面剪力（i=1,2,3）； M1、M2 弯矩；m 外加力偶；Ri 轴承支反力（i=1,2,3） M1、M2 弯矩；m 外加力偶；Ri 轴承支反力（i=1,2,3）图 1 轴系校中计算
生的浮力对轴段的影响。若轴段浸油则取自身重量的图 1 轴系校中计算 90%，而轴段浸水则取自身重量的 87%。作用在船舶轴系上的载荷，如螺旋桨、推力盘和大齿轮等，其与相应的船舶轴系轴段等轴径部分，则简化为均布载荷进行处理。（1）船舶螺旋桨的简化处理在船舶轴系校中计算中，通常把螺旋桨重量简化为集中载荷来处理；而船舶航行时，则还需要考虑水浮力对其的作用影响。 ① 若船舶螺旋桨全部浸入水中，则其重量按下式计算：
GUANGDONG SHIPBUILDING 广东造船 2017 年第 5 期（总第 156 期）
设计与研究
船舶轴系校中计算方法分析
周广岭
（广船国际有限公司，广州 511462）
摘要：本文从建立船舶轴系对中计算坐标系开始，分别介绍三弯矩法、传递矩阵法、有限元法三种计算方法的基本原理及其要点，并对三种方法进行简要的比较分析。关键词：轴系；校中计算；分析中图分类号：U664.2 文献标识码：A

2700teu集装箱船轴系轴承负荷计算与校中设计

在设计2700teu集装箱船的轴系轴承负荷计算与校中时，需要考虑以下几个因素：
1. 船舶的静态负荷：这包括船舶的重量、货物的重量、燃料的重量等。

这些重量会通过船舶的结构传递到轴系轴承上。

2. 船舶的动态负荷：这包括船舶在运行过程中由于波浪、风力等因素产生的摆动和振动。

这些动态负荷会使轴系轴承承受额外的负荷。

3. 轴承的设计参数：这包括轴承的类型、尺寸、材料等。

这些参数会影响轴承的承载能力和寿命。

4. 校中设计：这是为了保证船舶的稳定性和安全性，需要对轴系轴承进行精确的校中。

校中设计需要考虑船舶的重心位置、船体的变形等因素。

轴系校中

1）锥面经研磨后使85%以上的面积均匀接触，且25mm*向间隙，当配合处轴平均直径小于等于100mm时为2mm，当配合处轴的平均直径大于100mm时为0.02配合处轴的平均直径。[2]
6）镗削中由于刀具的磨损会造成孔径呈圆锥度，根据螺旋桨轴轴承锥度压入才有足够的紧固力的要求，精镗的进刀方向应与螺旋桨轴轴承压入方向一致。在镗孔过程中，尤其是精镗时应经常检查测量，如发现中心线偏移，应立即停止，查明原因并消除后进行。
7）粗镗孔的表面粗糙度12.5微米，精镗的圆度圆柱度均为0.03微米，轴承孔的表面粗糙度为6.3微米。
关键词：轴系安装；校中；镗孔
The ship shaft installation and alignment
Abstract:The shafting is one of the important transmission systems on a ship .It transmits power from the engine to the propeller.The through the transmission system .The shafting mainly consists thrust shaft and thrust bearing ,intermediate shaft and bearing ,tail shaft (screw shaft) and bearing ,stern tube and seal gland ,coupling and so on .Generally ,the weight ofshaft is very big and long .Thattechnicalrequirements of the shafting fitting and adjusting is to be improved .The adjusting and boring technique are to be required very strict .In this text ,there are some theoreticknowledge and practice in Jinglu shipyard to analyze the shafting fitting ,adjusting and boring .

修船中轴系校中计算方法的比较

修船中轴系校中计算方法的比较
1修船中轴系校正的重要性
修船中轴系校正是船舶修造过程中一个不可缺少的环节。

正确的轴系校正可以确保船只轴系的精度，最大程度保证船舶质量，减少船舶维修成本，提高船舶安全运行状况等。

2修船中轴系校正计算方法
（1）簇褶算法。

簇褶算法是一种常见的中轴系计算方法。

它采用了多项式曲线拟合的技术，分析轴的实测值和指定的装配值，以求出最优的轴方向，使轴保持最大精度偏差。

（2）旋转内布尔算法：内部布尔算法采用非线性算法来分析中轴系状态，求出必须调整的最小调节角度，并采用优化算法来解决其最优解析方法。

这种计算方法，可以很好的处理复杂的中轴纪的精度校正。

（3）埃尔算法：埃尔算法是一种基于EA（旋转元素表示）的旋转技术，能够最大限度地提高旋转几何参数的收敛速度和精度，使轴调整值变为最小值，使船舶精度最大化。

3修船中轴系校正计算方法分析
从上述几种修船中轴系校正计算方法上来看，簇褶算法是一种非常实用的技术，它可以准确地分析中轴状态，以得到最优的轴方向调
整值，减少成本。

而旋转内布尔算法和埃尔算法则更具优势，能最大限度提高轴系调整值，使船舶精度更高。

因此，在修船中，有必要根据具体情况选择合适的轴系校正计算方法，以保证船只的质量和安全运营，为船舶修造节省费用。