轴系安装误差对轴系性能的影响

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近年来船舶航行的安全性、可靠性问题受到广泛关注,轴系安装质量问题也受到高度重视。轴系安装过程复杂,涉及面广,极易出现安装误差,安装误差的存在,会导致轴承过热,轴承过度磨损,密封装置泄漏甚至断轴等故障,影响整个船舶的建造质量。所以对轴系安装质量进行控制,保证安装精度,使轴系处于合理的状态是很有必要的。  本文从轴系安装工艺出发,分析了轴系在实际安装过程中误差产生的原因,分别从主机安装误差、轴系校中安装误差、艉轴管镗孔误差和环境温度引起的误差进行分析,以8530TEU集装箱船为研究对象,开展了安装误差对轴系性能的影响研究。本文的主要研究内容和结论如下:  (1)对主机安装误差进行分析研究。建立该船轴系的有限元分析模型,通过改变主机基座的位移,进行轴系静态校中计算。发现随着主机基座安装误差的增大,各中间轴承的负荷呈线性增大,且距离主机端越远的轴承,负荷增大的越慢。  (2)对轴系校中安装过程的中间轴承定位误差进行分析。利用轴系校中软件计算分析,发现当中间轴承存在径向定位误差时,随着中间轴承径向位移的增大,各轴承上负荷呈线性变化;不同中间轴承位移变化时,各轴承上负荷的变化趋势呈现一定的规律性。  (3)以该船轴系艉轴部分为研究对象,分析艉轴管镗孔误差对轴系性能的影响。利用有限元软件模拟轴系镗孔误差,并进行轴系静态校中计算,发现镗孔误差对艉管轴承和距离艉轴最近中间轴承上的负荷影响最大,且艉管后轴承与距离艉轴最近中间轴承上的负荷随镗孔误差的增大而增大,艉管前轴承上的负荷逐渐减小。  (4)研究了轴系安装过程中环境温度对轴系安装质量的影响,建立温度与中间轴承热膨胀量的关系,并进行静态校中计算。发现随环境温度与工作温度间温差的增大,中间轴承的位移量逐渐增大,各轴承上的负荷呈线性变化趋势。
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