轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响示范文本
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支撑参数对船舶轴系-轴承-基座系统振动特性影响研究李全超;俞强;刘伟【摘要】Due to the vibration characteristics changed by supporting parameters, a FE model of ship shafting system was built. The ship shafting system’s vibration characteristic under different supporting parameters such as bearing stiffness, bearing pedestal stiffness was analyzed. The shafting vibration control design principles were put forward. Numerical result shows that: 1) shaft system transverse vibration frequencies vary intensely by the section bearing stiffness and bearing pedestal stiffness. 2) Parts of shaft system transverse vibration frequency don’t vary by Supporting Parameters changed. 3) Weak bearing stiffness and strength bearing pedestal stiffness are beneficial to reduce the vibration transmission from propeller to propeller bearing. 4) The supporting parameters of oil-lubricated bearing under duck have less effect on vibration transmission from propeller to propeller bearing.%针对支撑参数改变轴系振动特性问题,建立轴系-轴承-基座系统分析模型,研究轴承支撑刚度、基座支撑刚度等支撑参数对系统振动固有特性、振动传递特性的影响规律,并提出轴系减振设计参数控制方向。
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。
船舶轴系的振动与控制分析摘要本文主要进行船舶轴系振动的模态分析(固有频率与固有振型),通过MATLAB 平台实现了船舶轴系纵向振动模态计算的通用程序,并且分别应用该通用程序与ANSYS中的模态分析计算了船舶轴系扭转振动与纵向振动(给定轴系)的模态,并对所计算的结果进行了对比与分析。
同时,本文也介绍了船舶轴系强迫振动的计算以及船舶轴系振动的控制分析。
本文以船舶推进轴系的振动为研究对象,查阅了国内外大量文献,首先介绍了船舶推进轴系振动的分类,接着以一种通俗的方式阐述了各种振动的机理。
其次论述了轴系振动计算的几种常用的方法:霍尔兹法、传递矩阵法与有限元法。
接着论证了传递矩阵法的可用性,以及在什么情况下使用该方法可以达到所需的精度要求。
然后通过MATLAB平台实现了船舶轴系振动(包括扭转振动与纵向振动)的通用程序。
紧随其后,使用该程序计算了一个扭转振动与纵向振动的实例,再后来使用ANSYS对同样的例子进行了计算分析,通过比对,证实了通过MATLAB平台实现的通用程序计算的结果是令人满意的。
随后介绍了轴系的强迫振动及计算强迫振动的传递矩阵法,并给出了该方法的一个简单的算例,之后介绍了避振的几种思路。
最后对研究成果和有关问题进行了总结,对研究中的不足作了说明,对今后的工作做出了展望。
关键词:纵向振动,传递矩阵法,有限元法,通用程序,强迫振动Analysis of Vibration and ControlOn Ship ShaftingAbstractThis paper is mainly researching the vibration characteristics on ship shafting (natural frequencies and mode shapes). Through the platform of MATLAB, we get the general program which can calculate the mode of the longitudinal vibration and torsional vibration on ship shafting, and using this general program, an instance is calculated. ANSYS is applied to, too. And then both of the calculated results were compared and analyzed. At the same time, the paper also describes the calculation of the forced oscillation of ship shafting and the analysis of ship shaft vibration control.In this paper, viewing vibration of ship propulsion shafting as the research object, I consulted relevant data at home and abroad. First, I have introduced the classification of ship propulsion shafting vibration, and then described in a easy manner to various vibration mechanism.Next, several commonly used methods to vibration calculations are discussed: the Holzer method, the transfer matrix method and the finite element method.Then the availability of the transfer matrix method is demonstrated, and also is the required precision when we can achieve by the method.After that, through the platform of MATLAB, we get the general program which can calculate the mode of the vibration (including the longitudinal and the torsional vibration) vibration on ship shafting. Then we use the general program to calculate an instance of longitudinal and torsional vibration. And then we use ANSYS to calculate the same example. By comparison, we confirm the results by the general program through MATLAB platform are satisfactory.Then we introduce the forced vibration of ship shafting and the transfer matrix method of the forced vibration, and a simple example is showed, after that we introduce several ideas to avoid vibration.Finally, a summary about the achievement and problems is presented. An explanation of imperfectness in the study and pieces of advisement for the future work is given.Key words: Longitudinal Vibration,Transfer Matrix Method,Finite Element Method,General Program, Forced Vibration目录摘要........................................................................................................................ I ABSTRACT ................................................................................................................. I I 目录 ................................................................................................................ III 一绪论 (1)1.课题研究的目的和意义 (1)2.国内外研究概况 (2)3.本文主要工作 (3)二船舶轴系振动简介 (5)1.纵向振动 (5)2.扭转振动 (6)3.回旋振动 (7)三轴系振动计算方法 (9)1.霍尔兹(Holzer)法 (9)2.传递矩阵法 (11)3.有限元法 (19)四轴系振动通用程序实现 (23)1.船舶轴系的构造 (23)2.轴系振动通用程序实现 (25)3.轴系振动通用程序的应用与检验 (28)五船舶轴系振动的控制 (46)1.船舶轴系的强迫振动 (46)2.船舶轴系强迫振动的传递矩阵法 (46)3.强迫振动算例 (48)4.船舶轴系避振措施 (50)六总结 (52)1.结论 (52)2.设计评价和展望 (52)致谢 (53)附录 (54)参考文献 (62)一绪论1.课题研究的目的和意义声明:本论文中除特殊说明之外出现的所有物理量的单位均为国际制单位,即长度为米,时间为秒,质量为千克等。
轴承预紧力和跨距对主轴动态特性的影响孙志礼;田越;冯吉路;卞景浩【摘要】The dynamic characteristics of the spindle was analyzed by using finite element method based on ABAQUS.It was mainly studied the influence of the bearing preload and the support span on dynamics characteristics of the spindle, considering both the influence of the axial preload and the self-weight of the main shaft on the bearing stiffness, and calculated the matched bearing support stiffness under different preload and interference fit.Meanwhile,the empirical formula of the natural frequency was fitted,which indicates the relationship among the natural frequency,the preload and the support span.The results show that bearing preload compared with the interference fit on the influence of the matched bearing stiffness is more obvious.The natural frequency of the spindle system increases with the bearing preload,at the same bearing preload, the natural frequency of the spindle system increases as the increasement of the bearing's support span.%基于ABAQUS采用有限元分析法分析了主轴动态特性,主要研究了轴承预紧力和支撑跨距对主轴动态特性的影响,在同时考虑轴向预紧和主轴自重对轴承刚度的影响的情况下,计算得到不同预紧力和过盈配合下组配轴承的径向刚度,拟合了固有频率随轴承预紧力和支撑跨距变化的经验公式.结果表明:轴承预紧力相比过盈量对组配轴承刚度的影响更为明显.主轴系统的固有频率随轴承预紧力的增加而增大,相同的刚度下,轴承支承跨距的增加系统固有频率随之增大.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】4页(P1-4)【关键词】预紧力;跨距;角接触球轴承;过盈配合;固有频率【作者】孙志礼;田越;冯吉路;卞景浩【作者单位】东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819;东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819;东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819;沈阳机床股份有限公司,辽宁沈阳110142【正文语种】中文【中图分类】TH161 引言高档数控机床是支撑整个装备制造领域发展的核心装备。
驾照考试科目一理论考试的一些记忆技巧(考前必读)1机动车在道路上发生故障,需要停车排除时,驾驶人应当立即开启危险报警闪光灯并在来车方向设置警告标志(如果是高速路上警告要在车后面的150米之外)。
2上高速路的车最低时速是要求60公里,最高不得超过120公里,如果高速路同方向有2条车道,右侧车的速度范围为60公里到100公里,左侧车的速度范围为100公里到120公里。
如果有同方向有3条的车道,最右侧的速度范围为60公里到90公里,中间的为90公里到110公里,最左侧的为110公里到120公里。
所以超车当然是要从左侧超车。
3只要涉及到罚款的题目不是选罚20到200就是选罚200到2000.20到200的罚款可以和警告同时处罚,200到2000的罚款可以和扣留机动车同时处罚。
4扣车与吊销驾照题目选题方法,只要是车有问题就扣车,如果是人有问题就吊销驾照。
5我现在没有驾照,却驾驶我表哥的车,又被交警抓了,我要处200到2000元的罚款,15日以下的拘留。
我表哥也要处200到2000的罚款,并被吊销驾驶证。
6没有限速标志、标线的城市道路的最高速度为30公里,公路的最高速度为40公里,只有一条机动车道的城市道路最高50公里,只有一条机动车道的公路最高为70公里。
7凡是题目中没有说是在高速路上,而行驶有麻烦的都是选30公里,如果是高速路,题目中有“能见度小于200米”,答案就选60公里,同样的,看到“能见度小于100米”就选“50公里”,“能见度小于50米”就选“20公里”。
8左转开左转向灯,右转开右转向灯,如果紧急停车与雾天行车,雨天行车,还有牵引车时都要开危险报警闪光灯,另外雾天行车还要开近灯光9三个先行原则:转弯的机动车让直行的车辆先行,右方道路来车先行,右转弯车让左转弯车先行。
10机动车不得停车的距离判断:在站点如公交站,急救站都是选30米以内,在易发事故的路段,如交叉路口,转弯路等,都是选50米以内。
11交通事故后,逃逸导致他人死亡处处7年以上15年以下有期徒刑,逃逸情节恶劣处3到7年有期徒刑,违法交通法规导致重大伤亡(而没逃逸)处3年以下有期徒刑。
船舶轴系振动研究船舶轴系振动研究一、引言船舶轴系振动是指船舶轴系统在运行过程中发生的振动现象。
船舶的轴系由主机、轴、轴承、减速器等组成,其运行状态和振动特性对航行安全和机械寿命具有重要影响。
本文将探讨船舶轴系振动的研究现状、影响因素以及振动控制手段,以期为船舶设计和运行提供参考。
二、研究现状1. 轴系振动的定义与分类船舶轴系振动可分为弦振动和扭振动两类。
弦振动是指轴系在弯曲载荷作用下发生的振动,其频率与轴的弹性特性有关。
扭振动则是轴系在扭矩作用下发生的振动,其频率与主机输出转速相关。
2. 振动特性的研究方法为了研究船舶轴系振动特性,常采用模态分析和频域分析等方法。
模态分析通过计算轴系的固有频率和振型,揭示了其特征。
频域分析则通过将时域信号变换到频域,得到频率成分的谱分析图,可以深入了解振动的频率分布特性。
三、影响因素1. 轴系结构与材料轴系的结构参数和材料强度对振动具有重要影响。
合理的轴系设计和材料选择能够减小振动幅度和频率,提高航行平稳性。
2. 主机质量分布和转速控制主机的质量分布和转速控制方式会对轴系振动产生显著影响。
合理设计主机及其配套设备,细致调节主机转速能够减小振动幅值和频率。
3. 轴承刚度和润滑状态轴承的刚度和润滑状态也是造成振动的重要因素。
适宜的轴承刚度和润滑方式可减小振动,并提高轴系的稳定性和寿命。
四、振动控制手段1. 结构优化设计轴系结构的优化设计可以减小振动幅值和频率,提高航行平稳性。
通过调整轴的形状、材料、连接方式和支承方式等,可以改善轴系的振动特性。
2. 动平衡技术动平衡是消除轴系振动的重要措施之一。
通过在轴上加重或减重,使轴系在运行时达到平衡状态,减小振动幅度和频率。
3. 振动控制装置安装振动控制装置可以减小轴系振动。
例如,在轴上安装阻尼器或减振器,能够吸收振动能量和调节振动频率。
五、结论船舶轴系振动对航行安全和机械寿命具有重要影响。
通过研究轴系振动的特性和影响因素,可以采取合理的控制手段,减小振动幅值和频率,提高航行平稳性和机械性能。
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轴承支承长度及间距对船舶轴系振动特性影响
示范文本
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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+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。
最终得出公式:α/αθ(h3/μ·α/αθ)+1/(L/D)2α/αλ(H3/μ·αp/αλ)=3αH+6(ycosθ+xsinθ).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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