船舶轴系扭振计算和审图要点
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计的算情范况围：0.8nmin---1.2ne范围内直到12次 共振转速计算
对二冲程柴油机：有1、2、3…次 对四冲程柴油机：有0.5、1、1.5、2…次 振型图和相对振幅矢量和
强迫振动计算－能量法
能量法是一种经验方法。计算假设共振 时强迫振动的振型与频率相同的自由振 动的振型相似，激励力矩输入系统的能 量完全消耗在克服系统所有部件的阻尼 上，用激励力矩与系统总阻尼相平衡的 原理，来确定第1质量的共振振幅，然后 根据相应计算轴系各截面的应力或扭矩。
4、变速系统 从动系统应转化为柴油机转速相同 的当量系统，其当量值为原转动惯量 /刚度除以转速比的平方。
扭振的基本理论
5、螺旋桨 螺旋桨惯量应计入附连水的影响。 一般取其在空气中惯量的25％－30％。
轴系扭振计算
一、自由振动计算 二、强迫振动计算
（1）放大系数法 （2）解析计算法
自由振动计算
自由振动计算得到轴系扭转振动的固有 频率。目前计算均不计阻尼
计算
扭振审图要点
应注意的问题 • 对确定的批准你的轴系扭转计算书，应明确图
号、禁区范围等。如轴系有大的变化，需重新 送审 • 一般应计算0.8最低稳定转速至1.2额定转速范 围内直到12次的振动情况。对柴油机推进轴系， 还应计算超过1.2额定转速的主次产生的非共振 情况 几种应力/扭矩情况的处理
应的相对振幅矢量和 计算各节各次各轴段的扭振应力/扭矩 许用应力和许用扭矩
衡准
曲轴 推进轴系柴油机曲轴与发电机柴油机曲轴，
其许用值计算是不同的 曲轴扭振应力许用值计算时，轴的基本直径指
曲柄销轴颈的直径 曲轴应力可进行材料修正，但对球墨铸铁曲轴，
不允许对曲轴扭转应力值进行材料修正 可按制造厂给出的扭振许用应力值 按IACS UR M53统一要求
船舶规范对扭振规定的主要内容
适用范围 主柴油机推进系统，但对仅在港口航
行的船舶且主推进柴油机额定功率小于 110kW者除外；
重要用途的额定功率等于或大于 110kW的辅柴油机系统；
电力推进系统。
船舶规范对扭振规定的主要内容
扭转计算书的内容 原始数据，轴系布置简图 当量参数和当量系统图 应计算的固有频率和各节霍尔茨表、相
感谢辽宁省船舶检验局多年来 对规范、科研的大力支持！
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船舶轴系扭振计算和审图要点
2003年9月
扭振的基本理论
计算模型： 一般处理为有有限个集中惯量和无质
量弹簧组成的离散系统。
扭振的基本理论
当量系统的转化原则： 轴系中具有较大质量的部件，如
飞轮、法兰、弹性联轴器的主、被 动部分等作为惯量的集中点，它们 之间的轴段等弹性件的惯量平分加 在两段集中点上；两集中点之间轴 或弹性件的扭振刚度，即为相连弹 簧的刚度。
衡准
推力轴、中间轴、螺旋桨轴和尾管轴应 力
规范规定与IACS统一要求的规定相一致
弹性联轴器振动扭矩 齿轮许用振动扭矩
扭振审图要点
当量系统 计算内容的完整性 共振转速计算的准确性 扭振应力/扭矩计算的准确性 应注意的问题 • 对不同运转工况，应分别计算，如带离合器、
带可调浆、多机并车、轴带发电机等 • 对备用螺旋桨，如转动惯量相差较大时，也应
强迫振动计算－解析法
解析法是对轴系扭振方程组进行的一种精确的 分析解法。下列情况一般采用此方法
带PTO的轴系 多分支系统的轴系，例如多机单浆轴系 大阻尼系统的轴系，例如多个高弹性联轴器 采用能量法计算共振转速波坡出现在柴油机常
用转速附近且转速应力/扭矩较大时，采用解析 法可得到更精确的计算结果
扭振的基本理论
当量系统： 1、柴油机 由柴油机制造厂提供（转动惯量、动态刚度、阻尼 等）。 2、减振器 对弹性扭振减振器，其主、从动惯性轮作为两个质 量点，而弹性值应取减振器中弹性元件的动态刚度值。 对硅油减振器，可简化成一个由壳体惯量和惯性轮 之半组成的当量惯量。
扭振的基本理论
3、弹性联轴器、离合器的主、从动惯 性轮应作为两个质量点，其弹性值应 取弹性元件的动态刚度值。
对二冲程柴油机：有1、2、3…次 对四冲程柴油机：有0.5、1、1.5、2…次 振型图和相对振幅矢量和
强迫振动计算－能量法
能量法是一种经验方法。计算假设共振 时强迫振动的振型与频率相同的自由振 动的振型相似，激励力矩输入系统的能 量完全消耗在克服系统所有部件的阻尼 上，用激励力矩与系统总阻尼相平衡的 原理，来确定第1质量的共振振幅，然后 根据相应计算轴系各截面的应力或扭矩。
4、变速系统 从动系统应转化为柴油机转速相同 的当量系统，其当量值为原转动惯量 /刚度除以转速比的平方。
扭振的基本理论
5、螺旋桨 螺旋桨惯量应计入附连水的影响。 一般取其在空气中惯量的25％－30％。
轴系扭振计算
一、自由振动计算 二、强迫振动计算
（1）放大系数法 （2）解析计算法
自由振动计算
自由振动计算得到轴系扭转振动的固有 频率。目前计算均不计阻尼
计算
扭振审图要点
应注意的问题 • 对确定的批准你的轴系扭转计算书，应明确图
号、禁区范围等。如轴系有大的变化，需重新 送审 • 一般应计算0.8最低稳定转速至1.2额定转速范 围内直到12次的振动情况。对柴油机推进轴系， 还应计算超过1.2额定转速的主次产生的非共振 情况 几种应力/扭矩情况的处理
应的相对振幅矢量和 计算各节各次各轴段的扭振应力/扭矩 许用应力和许用扭矩
衡准
曲轴 推进轴系柴油机曲轴与发电机柴油机曲轴，
其许用值计算是不同的 曲轴扭振应力许用值计算时，轴的基本直径指
曲柄销轴颈的直径 曲轴应力可进行材料修正，但对球墨铸铁曲轴，
不允许对曲轴扭转应力值进行材料修正 可按制造厂给出的扭振许用应力值 按IACS UR M53统一要求
船舶规范对扭振规定的主要内容
适用范围 主柴油机推进系统，但对仅在港口航
行的船舶且主推进柴油机额定功率小于 110kW者除外；
重要用途的额定功率等于或大于 110kW的辅柴油机系统；
电力推进系统。
船舶规范对扭振规定的主要内容
扭转计算书的内容 原始数据，轴系布置简图 当量参数和当量系统图 应计算的固有频率和各节霍尔茨表、相
感谢辽宁省船舶检验局多年来 对规范、科研的大力支持！
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船舶轴系扭振计算和审图要点
2003年9月
扭振的基本理论
计算模型： 一般处理为有有限个集中惯量和无质
量弹簧组成的离散系统。
扭振的基本理论
当量系统的转化原则： 轴系中具有较大质量的部件，如
飞轮、法兰、弹性联轴器的主、被 动部分等作为惯量的集中点，它们 之间的轴段等弹性件的惯量平分加 在两段集中点上；两集中点之间轴 或弹性件的扭振刚度，即为相连弹 簧的刚度。
衡准
推力轴、中间轴、螺旋桨轴和尾管轴应 力
规范规定与IACS统一要求的规定相一致
弹性联轴器振动扭矩 齿轮许用振动扭矩
扭振审图要点
当量系统 计算内容的完整性 共振转速计算的准确性 扭振应力/扭矩计算的准确性 应注意的问题 • 对不同运转工况，应分别计算，如带离合器、
带可调浆、多机并车、轴带发电机等 • 对备用螺旋桨，如转动惯量相差较大时，也应
强迫振动计算－解析法
解析法是对轴系扭振方程组进行的一种精确的 分析解法。下列情况一般采用此方法
带PTO的轴系 多分支系统的轴系，例如多机单浆轴系 大阻尼系统的轴系，例如多个高弹性联轴器 采用能量法计算共振转速波坡出现在柴油机常
用转速附近且转速应力/扭矩较大时，采用解析 法可得到更精确的计算结果
扭振的基本理论
当量系统： 1、柴油机 由柴油机制造厂提供（转动惯量、动态刚度、阻尼 等）。 2、减振器 对弹性扭振减振器，其主、从动惯性轮作为两个质 量点，而弹性值应取减振器中弹性元件的动态刚度值。 对硅油减振器，可简化成一个由壳体惯量和惯性轮 之半组成的当量惯量。
扭振的基本理论
3、弹性联轴器、离合器的主、从动惯 性轮应作为两个质量点，其弹性值应 取弹性元件的动态刚度值。