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1、Vol．３５No．１１艦船電子工程總第２５７期１４０ShipElectronicEngineering２０１５年第１１期磁某電力推進(jìn)軸系校中不良狀態(tài)下響應(yīng)分析１２２２張威曾凡明劉金林蔡耀全（１．９１５２６部隊(duì)裝備部湛江５２４０６４）（２．海軍工程大學(xué)動力工程學(xué)院武漢４３００３３）摘要針對某電力推進(jìn)軸系較短，且采用直線校中時由于磨損振動等原因造成軸系校中不良等問題，建立了該軸系有限元模型，進(jìn)行了模態(tài)分析和直線校中。通過軸承變位模擬軸承磨損情況，計(jì)算分析了各軸承負(fù)荷情況，在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步分析了該軸系在不同轉(zhuǎn)速和螺旋槳激振力下軸系的振動響應(yīng)
2、，比較了各狀態(tài)下軸系截面應(yīng)力，為該軸系在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時提供理論依據(jù)和實(shí)際指導(dǎo)，具有一定工程實(shí)際應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞軸系校中；軸系振動響應(yīng)；沖擊載荷中圖分類號U６６４．２１DOI：１０．３９６９／j．issn．１６７２‐９７３０．２０１５．１１．０３７ResponseAnalysisofAnElectricPropulsionShaftingMisaligned１２２２ZHANGWeiZENGFanmingLIUJinlinCAIYaoquan（１．EquipmentDepartment，No．９１５２６TroopsofPLA，Zhanjiang
3、５２４０６４）（２．CollegeofNavalArchitectureandMarinePower，NavalUniversityofEngineering，Wuhan４３００３３）AbstractThiseffortaimsattheproblemofshaftingmisalignedwhichduetobearingwearandvibrationingeometricalignment．Thefiniteelementmodeloftheshaftingisestablishedforthecalculationofmodala
4、ndgeometricalignment．Throughthebearingdeformationsimulatesthewearofbearing，thebearingloadiscalculated．Onthisbasis，responseofvi‐brationforshaftingatdifferentspeedandpropellerforcearefurtheranalyzed，andthenthestressofshaftsectionforeachstateiscompared．Thiseffortprovidestheo
5、reticalbasisandpracticalguidanceindesignandoperationforshafting，whichhasacertainpracticalvalue．KeyWordsshaftingaligned，vibrationresponseofshafting，impactloadsClassNumberU６６４．２１１引言２直線校中分析由于某電力推進(jìn)的軸系較短，在設(shè)計(jì)時直接在ANSYS中建立該軸系有限元模型，為更符［１～２］采用直線校中的方法。而軸系在運(yùn)轉(zhuǎn)過程合實(shí)際的反映軸系特征，加入螺旋槳，將其簡化為圓
6、［６～７］中，由于磨損振動等原因有可能導(dǎo)致軸系出現(xiàn)校盤，螺旋槳考慮為全浸水狀態(tài)，計(jì)及水的浮力。中不良狀態(tài)，此時在螺旋槳受到激振力和脈沖載并劃分網(wǎng)格，在網(wǎng)格劃分過程中對軸承等關(guān)鍵部位荷的作用下，軸系可能出現(xiàn)振動幅值加大、彎曲應(yīng)選擇較為密集的網(wǎng)格，共劃分為９０個單元。對軸系［３～５］力增大等不良運(yùn)行狀態(tài)。因此通過建立該軸進(jìn)行直線校中，把推力軸末端看作簡支端，施加X、Y系的數(shù)學(xué)模型，得到可靠的分析數(shù)據(jù)對于該軸系方向的約束，對艉軸前后軸承（２號、１號）作用點(diǎn)施的研究有重要的意義。本文采用有限元法對該軸加X、Y方向的約束，對推力軸承（３號）作用點(diǎn)施
7、加系不良校中狀態(tài)下的響應(yīng)進(jìn)行分析，得到了一些X、Y、Z方向的約束，并考慮水和潤滑油的浮力作用有益的結(jié)論。后對該軸系進(jìn)行靜力分析。經(jīng)校中計(jì)算得其變形圖磁收稿日期：２０１５年５月１１日，修回日期：２０１５年６月３０日作者簡介：張威，男，碩士，高級工程師，研究方向：艦船動力裝置總體設(shè)計(jì)與系統(tǒng)分析。２０１５年第１１期艦船電子工程１４１如圖１所示，表１為在直線狀態(tài)下三個軸承的支反情況進(jìn)行分析，在保持艉軸前后軸承位置不變的條力，表２為該軸系三個軸承負(fù)荷受力限制范圍。件下，分析比較推力軸承在不變位、變位１mm及變位３mm情況下的響應(yīng)，如圖２所示為在該情
8、況下響應(yīng)幅值最大的節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)。圖１軸系直線校中分析變形表１直線狀態(tài)下軸承支反力軸承號支承力（KN）１５８．８５５２２３．５２８３４９．１９９表２軸承負(fù)荷受力限制軸承號允許最小負(fù)荷（KN）允許最
