船舶动力设备及推力轴承集成隔振系统设计_何江洋

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船舶动力设备及推力轴承集成隔振系统设计

Ｄｅｓｉｇｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｍａｒｉｎｅｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｔｈｒｕｓｔｂｅａｒｉｎｇ
关键词：船舶动力设备；推力轴承；集成隔振
中图分类号：ＴＢ５３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２—７６４９（２０１３）ｌ一００７７— ０５ｄｏｉ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２— ７６４９．２０１３．１．０１７
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｅｓｉｇｎｃｏｎｃｅｐｔｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｅｓｈｉｐｓｐｏｗｅｒｐｌａｎｔａｎｄ
ｔｈｒｕｓｔｂｅａｒｉｎｇｗｈｉｃｈａｒｅｉｘｆｅｄｏｎｔｈｅｐｕｂｌｉｃｂａｓｅｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂｙｔｈｅ

新型航政艇的推进系统半弹性隔振设计

新型航政艇的推进系统半弹性隔振设计
温华兵;毛南敏;赵勇
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2006(035)003
【摘要】基于新型航政艇的柴油机推进轴系柔性传动方式选择,提出将柴油机和齿轮箱作为整体进行半弹性隔振方式设计,通过隔振系统台架对比试验,验证了柴油机组半弹性隔振方式设计的可行性,并确定了合适的隔振器型号,实船测试结果表明,柴油机组隔振后船体的结构振动明显降低,客舱和驾驶室的声压级下降了6 dB,研究成果对小型船舶的舒适性设计有重要的参考意义.
【总页数】4页(P79-82)
【作者】温华兵;毛南敏;赵勇
【作者单位】江苏科技大学机械与动力工程学院,镇江,212003;无锡伏尔康科技有限公司,无锡,214028;江苏省船舶设计研究所,镇江,212003
【正文语种】中文
【中图分类】U661.44
【相关文献】
1.新型航政艇舱室的综合减振降噪设计及效果分析 [J], 温华兵;毛南敏;赵勇
2.27m新型航政指挥艇设计研究 [J], 常致;毛红华
3.新型17m航政艇动力装置的优化 [J], 汪涛;蒋学亮
4.新型航政艇的隔振研究和措施 [J], 赵勇
5.新型航政艇设计 [J], 杨文仲
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舰船推进动力系统新型隔振装置研制与应用

ｉｎｇｓｙｓｔｅｍ（ＮＭＳ）ｆｏｒｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｏｆａｉｒｓｐｒｉｎｇｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓ
２ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｎＳｈｉｐＶｉｂｒａｔｉｏｎ＆Ｎｏｉｓｅ．Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＰｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉＳｏｎｅｏｆｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｎｏｉｓｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆｎａｖａｌｖｅｓｓｅｌｓ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ
ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｄｅ・ｓｉｇｎｍｅａｓｕｒｅｓｂｅｉｎｇｄｅｖｏｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｍｏｄｅｌｏｆａｌｉｇｎｍｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｐｌａｎｔａｎｄｓｈａｆｔｉｎｇｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅａｌｉｇｎｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｉｔｒｈｍａｎｄｒｕｌｅｗｈｉｃｈａｓｓｕｒｅｓｔｈｅｑｕｉｃｋａｎｄｕｎｉｆｏｒｍｃｏｎ－ｖｅｒｇｅｎｃｅｏｆａｌｉｇｎｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｃｅｓｓ．ＳａｆｅｔｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｃａｎｏｐｅｒａｔｅｓｆｅａｌｙｉｎｃａｓｅｏｆＮＭＳｆａｉｌｕｒｅｏｒｏｔｈｅｒｓｅｖｅｒｅｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ．ＡｓｃａｌｅｄＮＭＳｐｒｏｔｏｔｙｐｅｗａｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄａｎｄｔｅｓｔｅｄｏｎａｓｐｅｃｉａｌｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｉｎｓｔｌｌａａｔｉｏｎ．Ｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｖａｌｉｄａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅ — ｎｅｓｓｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓａｎｄｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅｏｆＮＭＳｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓ — ｔｅｍ．ＴｈｅＮＭＳｏｒｆｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｎａｖａｌｖｅｓｓｅｌｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ａｌｉｇｎｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ

船舶推进轴系弯振动力吸振器的设计参数研究

船舶推进轴系弯振动力吸振器的设计参数研究杨志荣;荣辉;饶柱石;于洪亮【摘要】为了减小船舶轴系弯曲振动所引起的轴系疲劳破坏,提出一种并联安装在推进轴系上的动力吸振器.首先采取解析方法对轴系弯振的固有频率和模态进行分析,其次运用模态综合法建立了安装动力吸振器的船舶轴系的动力学模型,求解出船舶轴系弯曲振动的运动响应放大系数,并讨论了设计参数对主振系统的振动影响特性.该研究可为动力吸振器的结构设计提供参考.【期刊名称】《集美大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(022)002【总页数】5页(P35-39)【关键词】船舶;轴系;弯曲振动;动力吸振器;模态综合法;振动特性【作者】杨志荣;荣辉;饶柱石;于洪亮【作者单位】集美大学轮机工程学院, 福建省船舶与海洋工程重点实验室, 福建厦门361021;上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室, 上海200240;集美大学轮机工程学院, 福建省船舶与海洋工程重点实验室, 福建厦门361021;上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室, 上海200240;集美大学轮机工程学院, 福建省船舶与海洋工程重点实验室, 福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】U661.44船舶推进轴系是船舶动力装置的核心部件，也是船舶重要的关键设备，决定了脉动激励力从螺旋桨到船体结构的振动传递特性，因此，也直接影响到船舶的安全营运。

轴系弯曲振动是一种常见的船舶轴系振动形式，它是由于轴系受到螺旋桨的轴承力激励而产生的轴系振动，弯曲振动会引起轴系疲劳破坏，必须加于消减。

在减小推进轴系振动的一系列措施中，安装动力吸振器是减小轴系弯曲振动的有效方法之一。

动力吸振器一般由动质量、弹簧、阻尼等元件组成。

在船舶轴系上安装动力吸振器，从而与轴系系统构成主从关系，在预期的频带范围内通过吸振器自身的振动来实现主系统振动能量的转移，从而减小船舶轴系的弯曲振动。

根据动力吸振器的工作原理可分为被动式、主动式和半主动式，其中被动式动力吸振器结构简单，能有效减小主振系统振动，被广泛应用于船舶轴系的振动控制技术上。

推力轴承轴向刚度对船舶轴系振动响应的影响

1 船舶轴系动力学模型
1． 1 几何模型的建立据某型船舶结构特点，将螺旋桨轴、艉轴、推
力轴和中间轴定义为三维梁单元 Beam 188，并对弹性联轴节根据其转动惯量和质量进行等效处理。为满足联轴节外毂轮质量 7 800 kg、转动惯量 6 500 kg·m2 和悬挂力臂 320 mm 的要求，将其等效成直径 2． 23 m、密度 4 987． 2 kg / m3 的三维梁单元。支撑轴承采用 Combine 14 进行模拟，其中螺旋桨轴承的支点设在离螺旋桨尾端 1 /3L
2）推力轴承轴向刚度对轴系纵振影响较大。轴向刚度越大，在螺旋桨端附近的振动越小，在近电机端的振动越小，在推力轴承附近出现转折点。这说明增大推力轴承轴向刚度能有效地衰减振动从螺旋桨端向电机端、船体的传递，降低噪声辐射，具有较明显的减振降噪效果。
3）为了减小轴系的纵振程度，应尽可能选取刚度大于 3． 00 × 1010 N / mm 的推力轴承。
承轴向刚度下的轴系振动特性，分析螺旋桨激振力通过轴系的传递状况。计算结果表明，增大推力轴承轴向
刚度能有效衰减振动沿着纵向振动经过船体结构的传递，有一定减振降噪的作用。
关键词：推力轴承；刚度；振动；谐响应分析
中图分类号： U664． 21
文献标志码： A
文章编号： 1671-7953（ 2012） 04-0110-03
参考文献
［1］王滨．轴承刚度对船舶轴系振动特性的影响研究［J］．齐齐哈尔大学学报，2009，25（ 6）： 55-60．
［2］张金国，姚世卫，王隽．法兰盘式推力轴承推进轴系振动传递特性分析研究［J］．噪声与振动控制， 2008（ 2）： 23-25．

船舶集成式推力轴承减振器研究与应用

船舶集成式推力轴承减振器研究与应用李全超;刘伟;俞强【摘要】Due to the vibration noise problem of ship stern structures caused by ship shaft longitudinal vibration, a method to reduce the longitudinal vibration using thrust bearing is put forward. The design scheme of vibration reduction thrust bearing is studied. The stiffness characteristics of combination disk spring are researched by theoretical and experi-mental. The longitudinal vibration reduction performance is analyzed by shafting test bed. The result shows that the de-signed combination disk spring have the stable stiffness characteristics. The longitudinal vibration reduction technology can reduce the longitudinal vibration effectively.%针对轴系纵向振动引起的船舶尾部振动噪声问题，提出通过集成式推力轴承减振器控制轴系纵向振动的方法，研究减振元件的刚度特性和应用减振器后轴系试验台架的振动特性。

结果表明，设计的减振碟簧组刚度稳定，轴系应用该集成式推力轴承减振器后，一阶纵振固有频率偏移明显，轴系振动响应大幅衰减，提出的集成式推力轴承减振器可有效隔离螺旋桨激励振动向船体结构的传递。

一种基于钢丝绳隔振器和动力吸振器组合的隔振系统

第46卷第4期2017年8月船海工程SHIP&OCEAN ENGINEERINGVol.46 No.4Aug.2017D01：10.3963/j.issn. 1671-7953.2017.04.013一种基于钢丝绳隔振器和动力吸振器组合的隔振系统范明伟，魏强,翁章卓(中国舰船研究设计中心，武汉430064)摘要:将钢丝绳隔振器和动力吸振器通过支架、缓冲及限位块和钢丝绳隔振器连接为一个整体，形成新的隔振系统。

动力吸振器的振子质量和阻尼板长度可调。

实例中依据刚度和承载能力对隔振器进行选型，以力矩平衡为原则布置隔振装置，以降低位移响应为目标确定动力吸振器参数，运用有限元方法计算隔振效果。

仿真结果表明，新的隔振系统既能解决低频段隔振，又可以消减连续隔振频率范围之外的单频激励响应。

关键词：隔振;动力吸振器;钢丝绳隔振器中图分类号:U661.44 文献标志码:A 文章编号= 1671-7953(2017)04-0061^04目前在船舶领域常用的隔振方式有单极隔振、双级隔振和浮筏隔振等，常用的隔振器有橡胶隔振器、钢丝绳隔振器、气囊隔振器等。

若需要隔振的频率较低，要求隔振系统的固有频率设计得很低，这在技术上具有一定难度。

在设计隔振系统时需要从隔振器的载荷、挠度、固有频率、支撑方式等多角度考虑[1]。

关于弹性支撑系统及元件，国内外已有较多研究和实际应用案例。

荷兰已研制出新型低频大变形球形橡胶隔振器，美国研究了自适应被动式振动吸收器并用于鱼雷[2]。

国内研发了在50 H z以下频率范围具有较好隔振效果的新型蜂窝隔振器[3]。

关于弹性支撑元件的应用，国内某型号测量船上运用16个6JX-1600 型隔振器组成了主机的单层隔振系统，垂向固有频率为8 H z,隔振范围为16 ~6 300 H z[4]。

在船舶主机隔振系统中运用钢丝绳隔振器，隔振系统固有频率低至3 H z[54]。

上述弹性支撑系统设计案例中未涉及在连续隔振频率范围外仍有一'单频激励需隔振的情况，同时所设计的弹性支撑系统固有频率可能会与单频激励频率较近，给设计带来难度。

船舶动力装置轴系扭转振动计算课程设计

船舶动力装置轴系扭转振动计算课程设计班级：轮机0801班学号：U200812201姓名：李弘扬一．设计任务及意义：在推进装置中，从主机到推进器之间，用传动轴及保证推进装置正常工作所需的全部设备连接在一起的中间机构成为轴系。

船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分之一。

轴系的工作好坏，将直接影响船舶的推进特性和正常航行，并对船舶主机的正常工作也有直接的影响。

如果轴系设计质量欠佳，将会引起机体振动、传动系统零部件损坏、轴承过度磨损、甚至轴件折断等事故，不仅会中止机械系统的正常运行，也会危急工作人员的生命安全。

因此对轴系必须进行深入的研究，以利于其正确的设计、制造、安装和检验。

船舶轴系振动控制就是设计及安装中采取措施，以保证动力装置的振动限制在容许的范围内。

这次设计主要是针对简化实际系统后的理想的轴系当量系统图进行分析，采用其参数，通过各种方法（矩阵特征值特征向量、HOLZER 法、专门解微分方程的软件等）求出系统的各阶频率及其主阵型，通过对着2个参数进行分析，得出所需的数据，并总结归纳出轴运转过程中要注意的问题，以保证轴能够安全有效的运转。

二．柴油机推进轴系布置图：图1所选主机的型号为6350ZC-1，其额定功率为661Kw，额定转速为350r/m。

三．轴系当量系统图：为了方便对船舶的推进轴系进行分析和振动计算，将实际的船舶推进轴系简化成当量系统，如下图：图2其中：1.空气压缩机2.水泵3.变速齿轮 4-8.柴油机气缸 9.飞轮 10.减速器 11.联轴节 12.螺旋浆各当量参数如下表：序号 1 2 3 4~7 8 9 10 11 12转动惯量5.98 1.08 1.04 2.913 2.913 51.463 0.6 1.115 3.944(kg·m2)扭转刚度×10-58.2 392.2 150 112.78 169.66 0.5 0.5 50.29 (N·m/rad)表1转动惯量与扭转刚度的等效计算原理：a，转动惯量：轴系作扭转振动时，其运动部件可分为旋转运动件和往复式运动件，其中，旋转运动件的转动惯量一般都是对圆盘这类有规则几何形状的物体进行积分：J=.比如真空心圆轴的转动惯量为J=ρ（）L （kg ·m ）。

基于高隔振指标要求的船舶泵组区域隔振模块设计研究

基于高隔振指标要求的船舶泵组区域隔振模块设计研究
钟涛
【期刊名称】《船舶》
【年(卷),期】2024(35)3
【摘要】为满足某静音型船舶对于机舱泵组的隔振指标及布置空间的高要求,该文利用区域隔振模块设备间布置紧凑、空间利用率高、隔振效果好等优点,开展该船机舱泵组区域隔振模块的设计研究。

从区域隔振模块总体布置、有限元建模、中间筏架模态分析、模块模态分析、模块静力学分析、模块谐响应分析等方面入手,建立了高隔振性能区域隔振模块的设计计算分析流程,完成了该型区域隔振模块的设计及隔振指标计算评估,并对其隔振性能进行测试。

结果表明,该型区域隔振模块的隔振性能可满足此类静音型船舶对于机舱泵组高隔振指标的设计要求。

【总页数】11页(P96-106)
【作者】钟涛
【作者单位】中国船舶及海洋工程设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U661.44;U664.58
【相关文献】
1.钢丝绳隔振器用于船用泵组的隔振设计
2.泵组隔振设计及实船测试研究
3.基于隔振器荷载特征的非线性隔振器设计方法研究
4.考虑斜置弹簧阻尼的船舶轴系纵振
高静低动隔振器的建模研究5.基于隔振器荷载特征的浮置板轨道定频隔振器设计研究
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干墙系统——新型减振隔墙系统

干墙系统——新型减振隔墙系统
沙拉斯
【期刊名称】《世界建筑》
【年(卷),期】2009(000)007
【总页数】2页(P134-135)
【作者】沙拉斯
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.燕尾型叶根松装叶片系统参数对干摩擦减振效应的影响 [J], 上官博;刘雅琳;徐自力
2.船舶新型推力轴承集成减振系统纵振减振能力研究 [J], 何江洋;何琳;徐伟
3.地铁用新型中等减振扣件系统动力学仿真分析及减振性能测试 [J], 詹彩娟
4.新型沙滩车动力总成悬置系统减振优化分析 [J], 楼贵东;朱红霞;卓耀彬;游张平;江洁
5.高速大功率密度齿轮传动系统的干摩擦阻尼环减振特性研究 [J], 冯海生;王黎钦;彭波;赵小力;郑德志
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［2 ］大型动力设备和推进主机的机械噪声控制问题。当动力设备噪声得到有效控制后，推力轴承的振动
0
引
言
现代船舶减振降噪面临的主要问题之一是机械噪声过高，大型动力设备噪声以及螺旋桨脉动力引起的推进轴系纵向振动经推力轴承传递到船体，可［1 ］激发船体强烈的振动。因此，必须采取有效的技
Nx kr 0
x
Nx kr （ zf － zd ）
i =1
（ 1）
T xp ， yp ， zp ，其中： x p = ［ α， β， γ］为系统重心在 x， y， z 坐标方向的位移和系统绕 x，y，z 坐标轴的转动角 T Fx ， Fy ， Fz ， Mx ， My ， Mz］度； F =［为系统所受外界力分解后合成的列向量； M 为系统质量矩阵； K 为系统总
1
集成隔振系统设计构想
本文提出将船舶主要动力设备与推力轴承安放在同一公共基座上，基座用固有频率低、横向大刚度隔振器与船体连接，分别在垂向、横向、纵向均布隔振器，垂向隔振器用来支撑主要动力设备及推力轴承重量，纵向隔振器与横向隔振器保证隔振装置与推进轴系运行稳定，并承担部分螺旋桨推力（见图 1）。集成隔振系统可将推力轴承对船体的集中力转化为各个隔振器对船体的分散作用力，不仅可有效地隔离动力设备和推力轴承振动，并使推力轴承受螺旋桨推力产生的变形很小，从而维持推力轴承和轴系的正常工作。开展集成隔振系统设计研究要解决的关键问题是螺旋桨推力与隔振系统刚度特性匹配设计，主要包括：系统可有效隔离由螺旋桨脉动力引起的轴系振动；船舶各种运行工况下，系统位移满足轴系运行安全性要求。
刚度矩阵 K 的表达式为
Nz Ny Nx T T K = Σ GT i K ki G i +Σ G i K ci G i +Σ G i K fi G i 。（ 2 ） ki ci fi
式中： G i 为隔振器的位置变换矩阵，即将隔振器在安装位置处的刚度坐标矩阵变换为在重心处的刚度矩阵，K ki ，K ci ，K fi 分别为基座垂向、横向、纵向隔振器在安装位置处的刚度矩阵。船舶非倾斜摇摆工况下，隔振系统所受外力 F =［ Fa 0 0 0 Fa l
c z ［ 7 ］
{
位移。
表1 Tab. 1
x p = 0. 637 6 ， mm； zp = 0； mm / m。 β = 0. 068 5 ，（ 9）
。（ 4 ） 0 Ny kq 0 N Ny kp （ zc － zd ） 0 Ny kp （ zc － zd ） 2 +Σ （ xci － zd ） 2 kq
Ny kp 0
y
Ny kp （ zc － zd ）
i =1
其中： N z ，N x ，N y 分别为垂向、纵向、横向隔振器个数； k p ，k q ， k r 分别为隔振器三向刚度； z j ， x j （ j = k， f， c， d ）分别表示垂向、纵向、横向隔振器的安
已成为船舶降噪的另一主要噪声源。对于推力轴承隔振，由于受轴系纵向静态允许
收稿日期： 2012 － 04 － 10 ；修回日期： 2012 － 07 － 04 作者简介：何江洋（ 1987 －），男，硕士研究生，研究方向为振动与操声控制。
· 78·
舰
船
科
学
技
术
第 35 卷
变形量限制，隔振器刚度不能过低，因而固有频率［3 ］也较高，对轴系低频振动隔离效果有限。此外，螺旋桨推力作用在隔振系统上，隔振装置、推力轴承以及推进轴系会产生较大的位移，使轴系受力状态恶化，对轴系运行安全性造成影响
thrust bearing which are fixed on the public base is provided． Through the established theoretical model of integrated vibration isolation system，the displacement characteristics of vibration isolation system by the action of the propeller static thrust， and the influence of main designing parameters on displacement characteristics of thrust bearing and natural frequency of the system under the condition of ship tilts are analyzed． The optimizing and computing results show that the displacement of vibration isolation system is small under the ship static and approximate static conditions， and has the design significance to thrust bearing with the function of displacement compensation． Besides， the influence of main designing parameters on natural frequency of the system is low so that the system can isolate the shaft vibration effectively． Key words： ship power equipment； thrust bearing； integrated vibration isolation 术手段进行控制。近年来，国内开发出大载荷气囊隔振器和智能气囊隔振装置技术，有效解决了船舶
0 Nz kp （ zk － zd ） Nz kp + 0 Nz kr 0 K= N Nz kp （ zk － zd ） 0 Nz kp （ zk － zd ） 2 +Σ （ xki － xd ） 2 kr
z

The scheme of integrated vibration isolator
第1 期
何江洋，等：船舶动力设备及推力轴承集成隔振系统设计
· 79·
装位置坐标，以及隔振系统重心的位置坐标。船舶倾斜摇摆时，隔振装置的变形近似于静态过程，动力装置重力与隔振器支撑力之间的平衡被破坏，相当于在船舶不倾斜时对隔振系统施加了外力和力矩。船舶横倾状态下，隔振系统受力为： Fx = Fa ， F = mgsin α， y F z = mg（ 1 － cos α），（ 5） z d （ 1 － cos α） + x d sin α］+ F z z d sin α， M x = Fy［ M = F l（ 1 － cos α） + F x （ 1 － cos α）， y x z d M z = F x lsin α + F y x d （ 1 － cos α）。船舶纵倾状态下，隔振系统受力为： F x = F a + mgsin β， F = mg（ 1 － cos ）， β z Mx = 0， x d sin β + z d （ 1 － cos β）］+ M y = mgsin β［ F z［ x s （ 1 － cos β） + z d sin β］+ F a l（ 1 － cos β）， Mz = 0。 z d 分别为隔振系统重心位置坐标。集成隔振系统所关心的主要是推力轴承处的位移，因为推力轴承的位移将影响推力盘与推力块之间的油膜厚度，增加额外的轴承载荷，并对轴系运行安全性造成影响。推力轴承处位移表达式为 xc = Gc xp 。置变换矩阵，其表达式为 E 3 ×3 Gc = 0 0 － ac z ac y a 0 － ac x E3 × 3
［4 ］
刚度矩阵，由隔振器的刚度经坐标变换后集合而成。
。目前国外
已研制出具有位移补偿功能和低噪声的推力轴承，有效隔离了推进轴系振动，推力轴承隔振后，隔振系统与轴系相对位移得到了较好的补偿
［5 ］
。
图2 Fig. 2 集成隔振系统力学模型平面示意图 The plane schemes of mechanical model of integrated vibration isolation system
第 35 卷第 1 期 2013 年 1 月
舰船科学技术 SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY
Vol． 35 ，No． 1 Jan．， 2013
船舶动力设备及推力轴承集成隔振系统设计
1， 2 何江洋，何 1， 2 1， 2 琳，帅长庚，徐
伟
1， 2
（ 1．海军工程大学振动与噪声研究所，湖北武汉 430033 ； 2．船舶振动噪声重点实验室，湖北武汉 430033 ）摘要：
T 0］， F a 为螺旋桨推力， l
为螺旋桨推力作用位置在坐标系中的垂向坐标。此时隔振系统只在 xoz 平面内产生位移特性，为简化分析，6 自由度模型变为 3 自由度模型，且式（ 1 ）中二阶导数量为 0 ，隔振系统模型为 xp Fa K zp = 0 。 β Fa l 式中：
关键词：
船舶动力设备；推力轴承；集成隔振中图分类号： TB53 文献标识码： A 文章编号： 1672 － 7649 （ 2013 ） 1 － 0077 － 05 doi： 10. 3404 / j. issn. 1672 － 7649. 2013. 1. 017

船舶动力设备及推力轴承集成隔振系统设计_何江洋

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