水润滑球面艉轴承振动试验研究

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外径 3 ll长 10fm; 力 轴 : 径 3 m, 5l I l , 0 l 推 I i 外 5 m 长
8 Il 、 0 II ll
图 3 低 频 区 间 垂 问 振 动 对 .gg 一比
4 4 5 0 3 5 3 0
一 \
● 5 ● 0 5
中 图分 类 号 :6 4 2 ;P 9 . U 6 . 1T 3 19 文献标志码 : A 文章 编 号 :6 175 (0 2 0 -130 17 —9 3 2 1 ) 0 2 - 4 3
艉 轴承 是船 舶 推进 轴 系 的关键 部件 , 着 支 起
撑 艉 轴 的作 用 。轴 系 运 转 时 , 由于螺 旋 桨 的悬 臂 作用 或轴 系校 中不 良等 因 素 的影 响 , 致 艉轴 承 导 上 的径 向压 力分 配不 均 , 出现 局 部过载 , 而产生 从 较大 的振动 和 噪声 , 严重影 响船 舶安 全 ¨ 。水 会 润滑 球面艉 轴承 由关 节轴 承与普 通水 润滑艉 轴承 组成 , 具有 自调 心功能 。因此 , 它来代 替普 通水 用 润滑 艉轴 承 , 以增加 艉轴 承接 触面积 , 小艉轴 可 减 承振 动 。为 了评 价 水 润 滑球 面 艉 轴 承 的减 振 效 果 , 自行 研制 的艉轴 承 试 验 台进 行 球 面 艉 轴 承 在 和普 通艉 轴承 振 动试 验 , 量 和评 价 两 艉 轴 承 的 测 振动 特性 与减振 效果 。
合和 等级 的选 择必 须 根 据 载荷 大 小 、 承 形 式及 支 轴承类 型等 条件 来决 定 。
4 装配 和拆 卸 时施 加 的拆 装 力 不 能 直 接 通 )
润滑 轴承多 一对 。其 内圈 的外球 面与外 圈的 内球
收 稿 日期 :0 1— 3— 8 2 1 0 0 修 回 日期 :0 1 4 —1 2 1 —0 2
1 3 艉轴承 振动试 验对 比 .
( ) 相 同转 速 下 , 面艉 轴 承 振 动 幅 值 小 1在 球
于普 通艉 轴承 振动 幅值 , . 速越 高 , 差越 大 。 且转 相 () 2 随着 转 速 升 高 , 通 艉 轴 承 振 动 幅值 出 普 现 4个极 大值 点 ( Q 、 Q ) 球 面艉 轴 承振 p 、 :Q 、 , 动 幅值 出现 1个极 大值 点 ( ) Q 。见图 5 。
( ) 相 同 的转 速 下 , 面艉 轴 承 的振 动 幅 1在 球
值小 于普通 艉轴 承 , 速越 高 , 差越 大 。 转 相 () 2 随着 转 速 升高 , 通艉 轴 承 振 动 幅 值 出 普
水润滑球面艉轴承振动试验研究——魏颖春 , 李传平 , 常
50 45



图 4 低 频 区 间横 向振 动 对 比
1 3 2 中频 区间 ( 0 .. 2 0—10 0 H ) 0 z 1 垂 向振 动对 比。 )
型的数 据采集 前 端 , 前端 中模 块 能依 据客 户 的测 量 和分 析选择 任 务 , 其 中必 须 包 含 一个 网络 接 但
口模块 , 7 3 7 3 如 5 6、5 7或 7 3 5 9型模块 。其 中 B型 前端 ( 5通 道 ) I X 前 端 ( 和 AN I 6通 道 ) 体 积 最 是 小 的便 携式机 箱 。
现 3个 极大 值点 ( P 、 , 面 艉 轴 承振 动 幅 P 、 P ) 球 值 出现 了 2个极 大值 点 ( 、 ) P P 。见 4 。
行 实 时 、 通 道 、 F C B、 级 值 等 分 析 。 多 F T、 P 总
P I E 系统 的平 台包 括软 件和硬 件两 个部 分 。 U S 软 件部 分 是 7 0 7 0型 的平 台软 件 及应 用 软件 ( 7 0型分 为 7 7 70 7 0型 F T分 析 与 7 7 F 7 1型 C B P 分析) 。硬 件 部 分 是 3 6 C/ E/ L N I 5 0 B/ D/ A X
2 横 向振 动对 比。 )
在艉 轴 承振 动试 验 中 , 轴 系转 速 为 10~ 在 2 7 0 rri( 速度 为 0 2 1 4 / ) , 别测 5 / n 线 a .4~ .9m s 时 分 量 球 面艉轴 承 和普通艉 轴承 的垂 向和横 向振 动 。
14 2
4 0 0 30 5 30 0 。2 O 5 县 20 0 10 5
罂 t0 O
5O
转速/ r r n ) ( - i。 a
图 8 高频 区 间横 向振 动 对 比
2 结 论
1 在相 同转 速下 , 面艉 轴 承振 动 幅值 小 于 ) 球
普通 艉轴 承振 动幅值 , 且转 速越 高 , 差越大 。 相 2 随着 转 速增加 , 面 艉 轴 承优 于 普 通 艉轴 ) 球


2 0
5 0
转速/ r ri ( ・ n。 a )
转 速/ r mi ( ・ n)
图 5 中频 区 间垂 向振 动 对 比
图 7 高 频 区 间垂 向振 动 对 比
现 了 3个极 大值 点 ( Q 、 , , 面艉轴 承 振动 Q 、:Q )球
幅值 出现 了 2个极 大值 点 ( 、 ) Q Q 。见 图 6 。
1 2 2 振 动信 号采集 .. 振动信 号 的 采集 采 用 B &K公 司 的 4 0 B型 58 加速 度传感 器 。考虑 将传感 器 布置在试 验 台艉轴 承外 壳上 , 因为艉 轴 承与 艉 轴 承外 壳 之 问 无减 振 阻尼 材料 , 号 损失 很 小 。选 取艉 轴 承 的横 向 和 信 垂 向为振 动测试 点 , 别安 装加 速度传 感器 。 分 12 3 振 动信 号 的处 理 .. 振 动信号 处理选 择 P [ E 系统 , 以同时进 U S 可
过球 形面来 进行 传递 , 应使 用辅 助性拆 装工 具 , 如 拆 卸 器 、 筒等 , 外 界所 施 加 的拆 装 力 直接 、 套 把 均
第 一作 者 简 介 : 魏颖 春 (92 , , 18 )男 硕士 , 工程 师 助理 研 究方 向 : 舶 推 进 轴 系 振 动 与 校 中 船
加艉轴承 的接触面积 , 减小 由于螺旋桨重力悬臂作用或轴 系校中不 良等原 因所产生 的边缘 效应 , 降低艉轴 承 振动水平 。球面艉 轴承与普 通艉轴 承的减振效果评价在轴 系试验 台上进行 , 两艉轴承的振动特性 对 比结果 表
明 , 面 艉轴 承 的减 振 效 果 较 好 。 球
关键 词 : 水润滑球面艉 轴承 ; 艉轴承试验台 ; 振动试验
2 允许 的工 作 温度 主要 由艉 轴 承 滑 动 面 问 )
配对 的材 料决 定 , 般 均 可在 一 0 ~ +8 一 3 0℃范
围 内使用 , 能够保 持正 常的承 受能力 。 并 3 在任 何情 况下 , 面艉 轴 承所 选 用 的配合 ) 球 均不 得使套 圈 发 生不 均 匀 的 变形 , 面艉 轴 承 配 球
水 润滑 球 面 艉 轴 承 振 动试 验 研 究
魏 颖春 李传 平 常 , , 宁
(. 1 中国船级社 武汉规 范研 究所 , 武汉 40 2 ;. 州口岸船舶有 限公 司, 3022泰 江苏 泰 州 25 2 ; 2 3 1 3 武汉理工大学 能源与动力工程 学院, . 武汉 4 0 6 ) 30 3 摘 要: 组合关节轴承与普通水润滑艉轴承 , 制成一种 可调心水润 滑球面艉轴 承 , 代替普 通艉轴 承, 以增
2 2 5 O
2 横 向振动 对 比。 )
O O 0 O O O O O O 0 O 0 O O O 0 0 O O
( ) 相 同 的 转 速 下 , 面艉 轴 承 的振 动 幅 1在 球
值小 于普通 艉轴 承 , 速越 高 , 差越 大 ; 转 相 ( ) 着转 速 升 高 , 通 艉 轴 承振 动 幅值 出 2随 普
第 4 卷 1
1 2 艉轴 承试 验 台 .
1 2 1 艉轴 承试 验 台组成 ..
13 1 低频 区 间( 0 ~ 2 0Hz .. 1 0 ) 1 垂 向振 动对 比。 )
艉轴承 试验 台主要 由 电机 、 速 器 、 系 ( 调 轴 推 力轴 、 中间轴 和艉 轴 ) 轴 承 ( 力轴 承 、 、 推 中间轴 承 和球 面艉轴 承 ) 螺旋 桨 、 承 支架 、 力传 感 器 、 、 轴 压
() 1 在相 同 的转 速 下 , 面 艉 轴 承 的振 动 幅 球
值 小 于普通艉 轴 承 , 速越 高 , 差越 大 ; 转 相
() 2 随着 转 速 升 高 , 通 艉 轴 承 振 动 幅 值 出 普
试 验 台底座 和水箱 等构 成 , 见图 2 。
现 4个极 大 值 点 ( P 、 P ) 球 面艉 轴 承 振 P 、:P 、 , 动 幅值 出现 了 2个极 大值 点 ( 】P , P,、 ) 、见冈 3 。
图 2 球 面 艉 轴 承 试 验 台布 置
试验 台 中轴 系分 为 3段 : 力轴 、 推 中问轴 和艉 轴 。轴 系 的基 本 外 径 2 m, 长 8 5 mm。艉 5m 总 7 轴: 外径 3 m, 8m 内径 1 l , 3 0m 中间轴 : 5t n 长 7 m; i i
E - al: we@ C S o g c m i yc i C . r. n
匀 地施 于所 配合 的套 圈 上 , 或用 加 热 等 其 它辅 助
方 法进 行无 载荷装 卸 。本实 验 台中设计 了一 对拆 卸架 , 以球 面艉 轴 承 的拆 卸 。 用
13 2
百度文库 4期




面为一 对 , 用脂 润滑 ; 采 内圈 中的普通艉 轴承 与艉 轴为 一对 , 用水 润滑 , 图 1 采 见 。
\ ,
1 外 圈 :2一 一 内 3 背 通 艉 轴 承 一
1 球 面艉 轴承
1 1 船舶 水润 滑球面 艉轴 承 .
图 1 球 面 艉 轴 承
球 面艉 轴 承 的主要技 术性 能如下 。 1 倾角 范 围为 3 一1 。 ) 。 5。
水润滑 球 面艉 轴 承 的调 心功 能取决 于关 节轴
承 。关 节轴 承是 一 种 特 殊 结构 的滑 动 轴 承 , 由一
个有 外球 面的 内 圈和 一 个 有 内球 面 的 外 圈组 成 , 外 圈 内孔 中安装 有普 通水 润滑艉 轴承 。 由于关 节 轴承 内外 圈具有 球 面 滑 动 表 面 , 因此 球 面 艉 轴 承 可在 一定 角度 范 围内作调 心运 动N5。 - 1 水润 滑球 面艉 轴 承有 两 对 摩擦 副 , 比普通 水
l 验 } 机 :2 - 接 法 ;3 摊 力轴 ;4推 力轴 承 一 试 U 、6连 . . 5 中 轴 承 ;7艉 轴 ;8J型 密 封 压 盖 ;9球 嘶 艉 轴 承 一 一 . l- 滑 水 稀 : ¨ - 润 0 琏 ; l . 庳 ; l 、 1 、 1 座 : 底 2 3 支 6 7 l . 力 传 感 器 : l . 钢 4、1 压 5 槽 8
第 4 卷 第 4期 1 21 0 2年 0 8月
船 海 工 程
S P & OC AN E HI E NGI EE NG N RI
Vo . No 4 141 . Au . 01 g2 2
di1 .9 3 ji n 17 -93 2 1 .4 0 4 o:0 3 6 /. s .6 1 5 .0 2 0 .3 s 7
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