轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响参考文本
导致支承船用齿轮轴滚动轴承振动的因素
导致支承船 用齿轮轴滚动轴承振动 的 因素
吴 小莲 ， 辅 仁 ， 增 豪 ， 徐 徐 卜文 杰 。 邦 龙 梁
（ 上海理 工大学 机械 工程 学院 ， 海 ２ ０ ９ ） 上 ０ ０ ３
摘 要 ： 导致支 承船用齿轮轴 滚动轴承振动的因素是错综 复杂 的 ， 试图通过改善某一 因素 的影 响而彻底解 决
ｒｌ ｎ ｅ ｒ ｇ ｏ ｕ ｐ ｒ ｎ ｅ ｒ ｇ ｓ ａ ｓ ｒｎ ｓｆ ｒ ａ ｄ ｓ ｍｅ ｍｅｈ ｄ ｒ ｏ ｔ ｌ ｎ ｅ ｖｂ ａｉｎ ｏ ｌ ｏｌ ｇ ｂ ａｉ ｓ ｆ ｒ ｐ ｏ ｉ ｇ ｇ ａ ｎ ｈ ｆ ，ｂ ｇ ｏ ｗ ｒ ｏ ｔ ｏ ｓ ｎ ｒ ｌ ｇｔ ｉ ｒ ｔ ｆｒ ｌ ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｉ ｏ ｆ ｃ ｏｉ ｈ ｏ ｏ— ｉｇ ｂ ａ ｎ ｓ ｒ ｕ ｐ ｒ ｎ ｒ ｅ ｇ ａ ｎ ｈ ｆ ．Ａｎ ｌｓｓａ ｄ ｄ ｓ ｕ ｓ ｎ ｉ ｈ ｓａ ｉ ｌ ｈ ｖ ｅ ａｎ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｐ ｏ ｉｇ ｍａ ｎ ｅ ｒ ｇ ｓ ａｔ ｉ ｏ ｆ ｓ ｔ ｉ ｉ ｓ ａｙ ｉ ｎ ｉｃ ｓ ｉ ｎ ｔ ｉ ｒ ｃｅ ａ ｅ ｃ ｒ ｉ ｅｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｔ
船舶推进轴系振动与功率测量分析研究
讨论
根据实验结果和分析，本次演示对船舶轴系振动的原因进行了深入探讨。研 究发现，船舶轴系振动主要受到螺旋桨激振力、轴系不平衡等因素的影响。为了 有效控制船舶轴系振动，可以从以下几个方面入手：
1、优化螺旋桨设计，减小螺旋桨的激振力。通过改变螺旋桨的叶片形状、 数目等参数，降低螺旋桨运转过程中产生的激振力，从而降低船舶轴系振动的幅 度。
文献综述
近年来，国内外学者针对船舶推进轴系振动问题进行了广泛的研究。研究内 容主要包括推进轴系的模态分析、振动特性分析、振动故障诊断等方面。
在模态分析方面，研究者通过有限元方法对推进轴系进行模态模拟，得到了 轴系的固有频率和振型。研究表明，推进轴系的模态特性与船舶的动力学特性密 切相关。
在振动特性分析方面，研究者对推进轴系在不同工况下的振动响应进行了测 量和分析。结果表明，推进轴系的振动响应受到船舶运行工况、推进轴系结构及 材料等因素的影响。
在振动故障诊断方面，研究者通过对比正常和故障轴系的振动数据，利用谱 分析、小波变换等信号处理方法，实现了对推进轴系故障的早期发现和诊断。
然而，现有研究大多于推进轴系的振动特性和故障诊断，而对推进轴系振动 的抑制方法研究较少。因此，本研究将针对这一问题展开探讨。
研究方法
本研究采用实验测试与数值模拟相结合的方法，对推进轴系的振动进行抑制 研究。首先，利用振动测试设备对推进轴系的振动响应进行实验测试，获取丰富 的实验数据。然后，通过有限元方法对推进轴系进行建模，并对模型进行动力学 分析，得到轴系的模态频率和振型。
1、在实验测试方面，由于测试设备和条件的限制，未能对不同类型和规模 的船舶推进轴系进行全面的测试和分析。因此，未来的研究可以进一步拓展实验 测试的范围，以验证方法的普适性和有效性。
轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响
轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响1. 引言随着船舶工业的发展，船舶的设计和制造技术不断提高，而船舶轴系振动问题作为船舶安全和性能的重要方面，一直是人们关注的研究对象。
其中，轴承系统作为船舶轴系结构的重要组成部分，对轴系振动具有重要影响。
而轴承支承长度及间距则是轴承系统设计中的重要参数之一。
本文将探讨轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性的影响。
2. 轴承支承长度对船舶轴系振动的影响2.1 轴承支承长度的概念轴承支承长度是指轴承的内、外环在轴上占据的长度。
在船舶轴系中，轴承支承长度一般指内环和外环在轴上的支承长度之和。
2.2 轴承支承长度对轴系振动的影响轴承支承长度对轴系振动的影响主要体现在以下两个方面：2.2.1 轴向力的传递轴承支承长度的大小与轴向力的传递有关。
当轴承支承长度较短时，轴向力传递不足，会导致轴向振动加剧，轴系静态和动态刚度降低，轴系振动周期增加；而当轴承支承长度较长时，轴向力传递过剩，则会引起轴向力的过载，同时也会影响轴承的寿命。
2.2.2 轴系刚度轴承支承长度的大小还会影响轴系的静态和动态刚度。
当轴承支承长度较小时，轴系静态和动态刚度均降低，轴系振动的周期增加；而当轴承支承长度较大时，轴系静态和动态刚度均增加，轴系振动的周期减小。
2.3 轴承支承长度的优化针对轴承支承长度对轴系振动的影响，需要进行合理的优化设计。
一般来说，对于同一轴承，其内外环支承长度之比应该尽量设定在1:1到2:1之间，以保证轴向力的传递和轴系刚度的平衡。
此外，在轴承设计时还需要结合轴的材料特性、轴承支架的结构形式等，进行综合评估和优化设计。
3. 轴承间距对船舶轴系振动的影响3.1 轴承间距的概念轴承间距是指相邻轴承中心间的距离，其大小直接关系到轴承的数量和轴的长度。
3.2 轴承间距对轴系振动的影响轴承间距对轴系振动的影响主要表现在以下两个方面：3.2.1 弯曲振动当轴承间距过大时，容易引发弯曲振动。
当轴承间距小于轴长的1/3时，弯曲振动的危害可以控制在一定范围内。
轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响示范文本
文件编号：RHD-QB-K7814 （安全管理范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响示范文本轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响示范文本操作指导：该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。
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本文主要对轴承的支承长度以及间距对于船舶轴系振动的特性进行相应的分析，发现在不同位置处，以及不同的支承长度对船舶的轴系的固有振动的影响，并且经过计算，不同位置轴承的变化对于船舶轴系固有振动的影响都不同。
其中对于船舶轴系的振动的影响最大的是船舶前后艉架轴承和船舶艉管轴承，并且这些轴承所工作的环境都是十分的恶劣，在运行的过程中会发生很大的变化。
在船舶的轴承的正常的运作中，轴承的支承的面积是随之改变的，所以必须要对轴承的长度对于轴系振动的影响进行相应的研究，并且要根据一些条件，来对相应的轴系进行调整，以此来避开共振所产生的危害。
主要是对船舶的轴系的后艉架轴承和船舶艉管轴承进行相应的变化，并且要计算不同条件下的轴系的固有的频率，根据不同的轴系之间的间距变化来对分析。
传播轴系轴承数学模型及轴系动力学方程1.1.船舶轴系轴承数学模型船舶的轴系轴承主要是典型的液体动压径向滑动轴承，主要的方程式为：1/r2·α/αθ（h3/μ·α/αθ）+α/αθ（h3/μ·α/αz）=αβα/αθ+12（ycosθ+xsin θ）在这个公式中，当瓦面是圆形的时候，可以利用e与eθ来表示对于速度的扰动，这是可以将以上的公式变化为：1/r2·α/αθ（h3/μ·α/αθ）+α/αθ（h3/μ·α/αz）=αβα/αθ+12（ecosθ+eφsinθ）这时，在公式之中，可以看出油膜的厚度是h，油膜的压力则是为p，而μ则是润滑油的动力粘度，z 为主要的轴向的坐标，这时，要以c为轴承的半径，以L为轴承的长度，将轴承的直径设为A，速度为w，μ是进油的温度以及动力粘度。
轴承刚度对船舶推进轴系振动传递路径影响分析
轴承刚度对船舶推进轴系振动传递路径影响分析李海峰;朱石坚;刘学伟【摘要】The matrix transfer method was used to analyze the vibration transmission paths in the ship propulsion shafting. First of all, the ship propulsion shafting was simplified to concentrated mass elements, elastic supporting elements and the beam elements with the distributed parameters. And the expression of the field transfer matrix of the ship propulsion shafting was deduced based on the modified Timoshenko beam theory. Then, the corresponding boundary conditions were introduced, and the solution of the bearing force and the displacement response of the propulsion shafting were obtained. Finally, the power flow of each bearing of the propulsion shafting was analyzed numerically from the perspective of energy and compared with the result of FEA approach. The results show that the matrix transfer method based on the modified Timoshenko beam theory is feasible and effective to calculate the propulsion shafting bending vibration. And the aft stern bearing stiffness has the largest influence on the transmission path, followed by the front stern bearing and the thrust bearing.%采用传递矩阵法，将船舶推进轴系简化为质量点单元、弹性支承单元和具有分布参数的梁单元。
轴承间距对水下结构振动与声辐射影响研究
轴承间距对水下结构振动与声辐射影响研究宁荣辉;翁雪涛;朱石坚;李海峰【摘要】Shafting vibration is one of the main causes of underwater structure vibra‐acoustic radiation . In order to study the effect of shafting bearing spacing on the vibration acoustic radiation of underwa‐ter structure ,a finite element model of shaft system is established ,as well as a fluid‐structure interac‐tion model of underwater structure .And then the radiated sound power level ,the mean‐square veloci‐ty level ,the radiated sound pressure level at 100‐meter field point and the acoustic radiation efficiency of the underwater structure are calculated through the method of FEM/BEM .The results show that as the bearing spacing changed within a certain range ,the peak frequency of the radiated sound power level ,the mea n‐square velocity level ,the radiated sound pressure level at 100 meter field point and the acoustic radiation efficiency of the underwater structure also changed linearly .%轴系振动是水下结构振动声辐射的主要因素之一。
推力轴承轴向刚度对船舶轴系振动响应的影响
1． 1 几何模型的建立 据某型船舶结构特点，将螺旋桨轴、艉轴、推
力轴和中间轴定义为三维梁单元 Beam 188，并对 弹性联轴节根据其转动惯量和质量进行等效处 理。为满足联轴节外毂轮质量 7 800 kg、转动惯 量 6 500 kg·m2 和悬挂力臂 320 mm 的要求，将 其等效成直径 2． 23 m、密度 4 987． 2 kg / m3 的三 维梁单元。支撑轴承采用 Combine 14 进行模拟， 其中螺旋桨轴承的支点设在离螺旋桨尾端 1 /3L
2） 推力轴承轴向刚度对轴系纵振影响较大。 轴向刚度越大，在螺旋桨端附近的振动越小，在近 电机端的振动越小，在推力轴承附近出现转折点。 这说明增大推力轴承轴向刚度能有效地衰减振动 从螺旋桨端向电机端、船体的传递，降低噪声辐 射，具有较明显的减振降噪效果。
3） 为了减小轴系的纵振程度，应尽可能选取 刚度大于 3． 00 × 1010 N / mm 的推力轴承。
承轴向刚度下的轴系振动特性，分析螺旋桨激振力通过轴系的传递状况。计算结果表明，增大推力轴承轴向
刚度能有效衰减振动沿着纵向振动经过船体结构的传递，有一定减振降噪的作用。
关键词： 推力轴承； 刚度； 振动； 谐响应分析
中图分类号： U664． 21
文献标志码： A
文章编号： 1671-7953（ 2012） 04-0110-03
参考文献
［1］ 王 滨． 轴承刚度对船舶轴系振动特性的影响研究 ［J］． 齐齐哈尔大学学报，2009，25（ 6） ： 55-60．
［2］ 张金国，姚世卫，王 隽． 法兰盘式推力轴承推进轴 系振动 传 递 特 性 分 析 研 究［J］． 噪 声 与 振 动 控 制， 2008（ 2） ： 23-25．
船舶艉轴承刚度和螺旋桨陀螺效应对轴系回旋振动特性影响的分析
船舶艉轴承刚度和螺旋桨陀螺效应对轴系回旋振动特性影响的分析李小军;朱汉华;范世东;郑良焱【摘要】当船舶轴系运行工况恶劣时,由于轴系后尾轴承与轴颈之间润滑不佳,使得轴承刚度发生较大变化,处于各向异性状态,这会影响轴系回旋振动特性.文章针对某大型集装箱船,在计入螺旋桨陀螺效应的基础上,借助于有限元ANSYS软件,研究了后艉轴承水平刚度单独变化对回旋振动固有频率、临界转速和振动响应的影响.其主要结果表明,后艉轴承水平方向刚度单独降低时,该方向上的横向振动固有频率降低,逆回旋振动固有频率在此基础上进一步降低;其轴频、叶频和倍叶频的正逆回旋临界转速和回旋振动响应均与各向同性时不同.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2019(023)007【总页数】8页(P851-858)【关键词】船舶轴系;回旋振动;陀螺效应;有限元;各向异性【作者】李小军;朱汉华;范世东;郑良焱【作者单位】武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉 430063;武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉 430063;武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉 430063;武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉 430063【正文语种】中文【中图分类】U664.210 引言船舶轴系上旋转质量的不平衡离心力，以及来自不均匀伴流场、作用在螺旋桨上的流体激振力将使轴系产生回旋振动。
回旋振动严重时将导致轴系运行不稳定，甚至影响船舶航行安全[1] 。
一般滑动轴承的水平方向的刚度相对于垂直方向要低一些。
随着船舶的大型化，船体尾部刚度逐渐下降，而螺旋桨质量和转动惯量却比较大。
后艉轴承的位置比较特殊，起着支撑艉轴和螺旋桨的作用，其承受着来自螺旋桨剧烈的动载荷作用，工作条件恶劣，润滑状态不稳定，载荷呈边缘效应，甚至导致干摩擦，这些都会引起总支承刚度的变化[2] 。
因此对于大型低速船舶，为了保证轴系运转正常和船舶航行安全，进行尾轴承刚度各向异性下的轴系回旋振动研究是有必要的。
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轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响参考
文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特
性影响参考文本
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本文主要对轴承的支承长度以及间距对于船舶轴系振
动的特性进行相应的分析，发现在不同位置处，以及不同
的支承长度对船舶的轴系的固有振动的影响，并且经过计
算，不同位置轴承的变化对于船舶轴系固有振动的影响都
不同。
其中对于船舶轴系的振动的影响最大的是船舶前后
艉架轴承和船舶艉管轴承，并且这些轴承所工作的环境都
是十分的恶劣，在运行的过程中会发生很大的变化。
在船舶的轴承的正常的运作中，轴承的支承的面积是
随之改变的，所以必须要对轴承的长度对于轴系振动的影
响进行相应的研究，并且要根据一些条件，来对相应的轴
系进行调整，以此来避开共振所产生的危害。
主要是对船
舶的轴系的后艉架轴承和船舶艉管轴承进行相应的变化，并且要计算不同条件下的轴系的固有的频率，根据不同的轴系之间的间距变化来对分析。
传播轴系轴承数学模型及轴系动力学方程
1.1.船舶轴系轴承数学模型
船舶的轴系轴承主要是典型的液体动压径向滑动轴承，主要的方程式为：1/r2·α/αθ（h3/μ·α/αθ）+α/αθ（h3/μ·α/αz）=αβα/αθ+12（ycosθ+xsinθ）
在这个公式中，当瓦面是圆形的时候，可以利用e与e θ来表示对于速度的扰动，这是可以将以上的公式变化为：1/r2·α/αθ（h3/μ·α/αθ）+α/αθ（h3/μ·α/αz）=αβα/αθ+12（ecosθ+eφsinθ）
这时，在公式之中，可以看出油膜的厚度是h，油膜的压力则是为p，而μ则是润滑油的动力粘度，z为主要的轴向的坐标，这时，要以c为轴承的半径，以L为轴承的长
度，将轴承的直径设为A，速度为w，μ是进油的温度以及动力粘度。
最终得出公式：α/αθ（h3/μ·α/αθ）+1/
（L/D）2α/αλ（H3/μ·αp/αλ）=3αH+6（ycosθ+xsin θ）.α/αθ（h3/μ·α/αθ）+1/（L/D）2α/αλ（H3/μ·αp/αλ）=-3εsinα（1-2θ）+6εcosγ.
根据以上的公式求解可以发现，当求得的压力可以满足工程需要，必须要有相应的模型来进行雷诺方程的求解。
1.2.轴系动力学方程
主要的系统的方程式：Mp+Cq+Kp=R，在这个公式中M、C、K主要是代表系统的质量矩阵、阻尼矩阵以及刚度矩阵，而q主要是指系统的位移矩阵，而R则是代表着系统的激振力列的向量。
船舶轴承的有限元模型
将轴承中的初始的船舶的轴承支承的长度设为
50mm，并且将支承增加到100mm，或者是将轴承减少到30mm。
根据实际船舶的有限元模型，并且利用其相关的软件来对其进行计算，将轴系的单位进行划分，将各个轴承中的支承设为理想的面接触，从而来忽略轴系中对于振动的影响。
对于结果的计算
3.1.轴承的支承的长度对轴系固有的振动特性进行影响
轴系的低阶振动频率是主要影响后托架轴承的支承的长度，支承长度的降低，可以有效的降低轴承的振动频率，并且在船舶轴系的运行过程中，最为主要的就是轴系的低频率振动，因此，必须要加强对于后托架轴承的支承长度的重视。
前托架轴承对于轴系振动也有着影响，主要是随着轴承的支承长度的增加而发生改变，轴系中固有振动的频率会不断的增加。
另外前托架轴承在前几阶对于振动的频率不是很大，主要是在后几阶，有很大的影响。
因
此前托架轴承的磨损对于轴系的影响是不大的。
3.2.对于轴承间距对于固有振动的特性的影响
①托架轴承间距对轴系固有的振动的频率有影响，对托架轴承的间距主要是后艉架轴承支承的位置会不断的沿着船艏的方向进行相应的移动，从而造成了一定间距，并且后艉架轴承的工作环境是相当恶劣的，因此对于后艉架轴承的磨损是非常的严重的，并且磨损的速度也是很快的。
②前托架轴承以及船舶艉管之间的间距对于船舶轴系的振动有着很大的影响，但是与艉架轴承相比，对于传播固有的振动的频率的影响则比较的小一些。
根据以上的数据，可以发现，对于船舶轴系固有的振动特性的影响，在不同位置的轴承的支承长度不断的变化，对于船舶轴系固有振动的影响也是各不相同。
在轴承中，只有船舶的前后艉架轴承和船舶艉管轴承对于船舶轴
系固有的振动影响最大，主要是因为这些轴承的工作的环境十分的恶劣，并且在船舶运行的过程中，会发生一些特殊的变化，尤其是支承长度，其性能会不断的变化。
因此，一定要加强对这些轴承的观察和监测，从而来保证其正常的运行。
在其他的位置上的一些支承长度的变化比较的小，所以对于船舶轴系的固有振动的特性的影响也是十分小的。
而对于间距对船舶轴系的影响，主要是托架轴承的间距对其的影响比较大，这主要是因为后艉架轴承得运行环境更加的差，比前艉架轴承运行环境还要差，因此才会导致其对于船舶轴系固有振动的特性的影响大。
所以在船舶的运行的过程中，一定要时刻的注意前后艉架轴承之间的间距的变化，加强对其的查看，从而来保证船舶的正常运行。
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