船舶动力装置轴系设计计算

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船舶推进轴系设计要点解析

第19卷第11期中国水运 Vol.19 No.11 2019年 11月 China Water Transport November 2019收稿日期：2019-07-29作者简介：虞凯，舟山兴舸船舶设计有限公司。

船舶推进轴系设计要点解析虞凯，李永顺（舟山兴舸船舶设计有限公司，浙江舟山 316000）摘要：本文主要介绍船舶轴系设计的步骤和要点，按实际要求并根据船舶类型、营运水域合理设计轴系。

关键词：轴系；设计；条件；要求；计算中图分类号：U662 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）11-0078-03船舶推进轴系作为独立的系统，结构外形较为简单，但作用十分重大，其设计的合不合理直接影响到船舶的安全性能和运行成本。

船舶轴系主要由传动轴（推力轴、中间轴、螺旋桨轴等）传动设备（主机、联轴器、齿轮箱等）、支撑部件（推力轴承、中间轴承、尾管轴承等）、尾密封装置以及其它附件等组成。

轴系的基本作用：主要是连接主机和螺旋桨，并将主机产生的功率通过轴传递给螺旋桨，螺旋桨旋转后产生轴向推力通过轴系传给推力轴承，再由推力轴承传递于船体。

因此，螺旋桨能否正常高效的运转，主要取决于轴系工作的稳定性。

在设计前期轴系材质、强度、结构等需综合合理的考虑，以便船舶性能达到最佳状态。

一、轴系布置设计流程根据船舶类型、用途、吨位、航速；再按船舶主机的功率、转速以及相匹配离合器的传递能力。

确定轴线及轴段的配置；再以轴的长度来决定中间轴承位置、数量和间距等，绘制轴系布置图；在确定完主机和齿轮箱后，根据《规范》计算确定螺旋桨轴、中间轴基本轴径。

且轴的主要尺寸和轴的冷却方式初步确定的前提下，即可进行轴系的强度校核。

然后进行轴系部件结构设计及选型；最后绘制轴系布置图、艉轴尾管总图、螺旋桨轴图、中间轴图、可拆联轴器及有关部件图纸。

船舶轴系必需进行扭振计算，且轴径大于250mm 时需要合理校中计算。

二、轴系设计考虑的条件船体线型、主机参数、齿轮箱参数、螺旋桨参数、船体结构、主机位置、螺旋桨位置、尾轴尾管、尾柱／轴承支架位置、润滑和密封型式等。

船舶轴系浅谈PPT课件

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1.艉螺纹；2.键槽；3.艉锥体；4.后轴颈；5.轴干
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液压螺栓结构图
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尾轴连接方式分为固定式（内抽）和可拆式（外抽）
（1）固定式：尾轴和法兰为一整体，此机构简单，但拆装必须在船内进行，工程量大，很不方便，在轴系大修时，为吊出尾轴必须移开中间轴承和中间轴。通常两类螺栓连接，一种上常见的紧配螺栓，安装时需要干冰冰冻，另一种是液压膨胀螺栓，使用效果好，但是拆装复杂。
4）良好的密封、润滑和冷却；管理维护方便。
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结构图
螺旋桨
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艉柱鱼网刀
中间轴法兰螺栓
中间轴承
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将军帽大螺母
防绳罩
首尾密封白钢套
推力轴承
首尾白合金轴承
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船舶主推进系统轴系示意图
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2.1.直接传动，在主机与螺旋桨之间，除了传动轴系之外，别无其他传动功率的设
备，这一传动型式，我们称之谓直接传动。
直接传动的特点：传动效率高，经济性好。
2.2.间接传动，在主机与螺旋桨之间，除了传动轴系之外，还设置了减速齿轮箱和离合器等装置，我们称为间接传动型式。采用高、中速柴油机作主机时，配合以减速比适宜的减速齿轮箱，可以降低螺旋桨的转速提高推进效率。该类主机为不可逆式，免去倒车机构，其正倒车由离合器装置来实现。
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1.尾轴的检修
2.艉轴管装置的检修
3.中间轴和推力轴及其轴承的检修

船舶轴系扭振计算与测量分析简介

船舶轴系扭振计算与测量分析简介高莹莹(青岛齐耀瓦锡兰菱重麟山船用柴油机有限公司技术部)摘要：随着现代船舶计算的发展,船舶轴系扭转振动成为船舶动力装置安全运行的重要因素之一,各船级社规范也对船舶轴系扭振提出了计算和实测的要求，本文结合实例对船轴系用霍尔茨法进行自由振动计算和采用能量法进行共振计算进行了简单介绍,结合实船的扭振测量的结果和理论计算结果进行对比分析.结果表明,采用精确的原始轴系数据和柴油机参数,使得扭振计算的理论结果和实测结果非常吻合,本船的理论计算值符合实船状况,转速禁区设定正确.关键词:当量系统霍尔茨法能量法测量修正随着船舶工业的发展,造船数量和吨位不断增大,造船行业对造船技术的工艺和质量要求越来越高。

高质量、高效率的生产设计离不开现代化的技术支持。

然而船舶柴油机轴系的扭转振动是影响船舶动力装置安全运行的重要动力特性之一。

轴系振动计算不但对深入研究船舶推进轴系的可靠性、安全性、用于动力装置故障诊断等具有重要意义，而且是船舶推进轴系设计、制造、安装和检验比不可少的环节之一，为推进装置可靠安全运行提供了有力保障。

基于此，本文结合一30万吨VLCC船舶的轴系实例对船舶柴油机扭振计算和测量分析做了简要的概述。

1，当量系统的转化根据有关轴系振动理论，船舶柴油机及推进轴系实际就是一个多质量有阻尼强迫振动系统。

实际计算分析中，可以将其转化成为若干用无惯量的轴连接起来的集中质量系统，称之为当量扭振系统。

为了使转化后的当量扭振系统能代表实际的轴系的扭振特性，一般要求：当量扭振系统的固有频率应与实际系统的固有频率基本相等；其振型与实际的振型相似。

如下图Fig.1为一30万吨VLCC油轮轴系的当量扭振系统模型。

该船安装的是瓦锡兰7RT-flex82T电喷柴油机，主机的额定功率31640Kw，额定转速80rpm。

中间轴长9927mm，直径700mm，抗拉强度为590N/mm2;螺旋桨轴长10233mm，艉轴承处直径850mm，抗拉强度为590N/mm2。

【2019年整理】船舶传动轴计算

㈠按《钢质海船入级与建造规范》计算轴的基本直径
轴的直径d应不小于按下式计算的值：
d＝FC 3
Ne ne

608 σb－160

式中：d—轴的直径m m；
F—推进装置型式系数； F＝95，对于涡轮推进装置具有滑动型联轴节的柴油机推进
装置和电力推进装置
F＝100，对于所有其他型式的柴油机推进装置
Ww：中间轴抗弯截面模数：Ww=πdz3（1-m4）/32 式中：dz—中间轴直径cm ； m―中空系数：m= do / dz do―中孔直径cm
⑶由螺旋桨推力产生的压缩应力： σy = T /Fw N/ cm²
式中： T：螺旋桨最大推力，N；
Fw ：中间轴截面积， cm²
⑷由安装误差引起的弯曲应力附加应力：按经验选取， σw1 =1471.5～2943 N/
⑶船型：军用船舶的轴径是按照最大负荷进行计算的，但是实际上军用船舶多在较轻负荷下航行，为了减轻轴系重量，军用船舶多采用许用应力大的材料和较小的许用安全系数。
推进方式刚性直接传动
液力偶合器、电磁离合器或电传
动
类别中间轴螺旋桨轴中间轴螺旋桨轴
一般船舶 2.5～5.5 2.8～5.8 1.7～2.5 2.0～2.8
军用船舶 3.5 4.5 2.0 2.2
⒈中间轴的强度校核
将轴看成一根自由放置在两支点上的等截面的简支梁，其所受的外力为转矩、推力T、自重q和集中载荷G（G为联轴节重量）。
⑴由主机扭矩引起的剪应力τ=Mt/Ww N/ m² 式中：Mt―主机最大功率时扭矩；
Mt=9550 Pmax/nmax i ηN/ m² 式中：Pmax—传递的最大功率，KW； nmax—最大功率时的转速，r/min； i—减速箱的减速比；

轴系

• 轴线及轴段长度的确定
轴线是一根线段，它的长度与位置决定于两个轴线是一根线段，端点。前端点为主机（或推进机组）端点。前端点为主机（或推进机组）的输出法兰中心，后端点为螺旋桨的桨毂中心。中心，后端点为螺旋桨的桨毂中心。在轴线总长度确定之后，在轴线总长度确定之后，统筹考虑船体尾部线型和结构、隔舱壁位置、各轴承负荷情况、和结构、隔舱壁位置、各轴承负荷情况、工厂的加工能力以及轴系在机舱内的装拆要求等因素，加工能力以及轴系在机舱内的装拆要求等因素，决定螺旋桨轴、决定螺旋桨轴、中间轴等传动轴的配置及各轴段长度。长度。
• 二、轴线最好布置成与船体基线平行当推进机组位置较高，而船舶吃水较浅时，当推进机组位置较高，而船舶吃水较浅时，为了保证螺旋桨的浸没深度，了保证螺旋桨的浸没深度，不得不使轴线向尾部倾斜一定角度。倾斜一定角度。轴线与基线的夹角称为倾角。有些双轴系和多轴系的船舶，些双轴系和多轴系的船舶，为了保证螺旋桨叶的边缘离船壳外板有一定的间隙，边缘离船壳外板有一定的间隙，或出于机桨布置的需要，的需要，允许轴线在水平投影面上不与纵舯剖面平行，向外或向内倾斜，形成夹角，称为偏角。平行，向外或向内倾斜，形成夹角，称为偏角。当轴线出现倾角和偏角时，当轴线出现倾角和偏角时，将使螺旋桨的推力受到损失，因此必须对倾角和偏角加以控制。受到损失，因此必须对倾角和偏角加以控制。一般将倾角控制在0 之内，一般将倾角控制在 0° ～ 5° 之内，高速快艇轴线的倾角可放大到12 12° 16° 线的倾角可放大到 12° ～ 16° ；偏角则控制在 0°～3°之内。之内。
• 三、主机应尽量靠近机舱后舱壁布置，以缩短轴线长度。 • 四、应考虑主机左、右、前、底与上部空间是否满足船舶规范，另外还需要考虑拆装与维修要求以及吊缸的高度是否足够等因素。比如高度方向，一般应使主机的油底壳不碰到船的双层底或肋骨，并使它们之间留有向隙，还应留出油底壳放油所需的操作高度。

船舶轴系扭振计算与测量分析

—
—
Ｕｋ＝∑ ：
＾＝１ｈ十２
－
ｋ＋ｌ
Ｏ／ｋ＋１
Ｕ＋ｌ一
．
∞
川
ｎ
％Ｏｌｎ＿１一
Ｕｎ－＝∑∞ ：％
ｎ＝１
将上式列成表格即为表１霍尔茨表格，其形式如下：
系用霍尔茨法进行自由振动计算和采用能量法进行共振计算进行了简单介绍，结合实船的扭振测量的结果和理论计算结果进行对比分析。结果表明，根据精确的原始轴系数据和柴油机参数，扭振计算的理论结果和实测结果非常吻合，本船的理论计算值符合实船状况，转速禁区设定
该船安装的是瓦锡兰７ＲＴ—ｆｌｅｘ８２Ｔ电喷柴油机，主机的额定功率３１６４０ＫＷ，额定转速８０ｒｐｍ。
中间轴９９２７ｍｍ，直径７００ｍｍ，抗拉强度为
收稿日期：２ｏ１３— ０３— ０１
２自由振动计算
对于多质量扭振振动系统的自由振动计算，目前普遍采用的是霍尔茨法。它是一种逐次渐近法，通过数次渐近求得近似的固有频率。系统第ｋ一１质量与第ｋ质量间的轴段弹性力矩为：Ｕ㈦ｋ质量产生的惯性力矩Ｓ；第ｋ与第ｋ＋１质量间的轴段弹性力矩ｕ＋。。
第一作者简介：殷志飞，男，讲师
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２８・
２０１３年第２期

船舶轴系扭振计算简介

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船舶轴系扭振计算简介
汤儒涛
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维普资讯
１概述
经过我公司承接的两条４００４０吨货船轴系
的详细设计，人认为有必要把轴系的扭转振本动、回旋振动、向振动及对中计算的理解和计纵算提出来和大家共同探讨一下。本文借此简单
分析过程就是将实际轴系中，有弹性又有贯既量的物体。按照振动不变的原则，其转换成只将有转动惯量的集中质量和只有弹性而无质量的
弹性轴段经过这样的转换，实际轴系成为能使够进行数学计算的理想系统。这样的理想化模型称这为当量系统，实际轴系是等效的，当与对量系统进行计算，结果与实测值基本相符，其能
轴事故，而导致这项工作探入的理论研究和从测量。从十九世纪末到二十世纪初，种断轴事各故的分析报告及有关文章逐渐出现，于轴系对扭转振动的研究也逐渐探入。到本世纪五十年代，转振动的研究终于逐渐成熟，成为内燃扭并机动力装置的重要研究内容之～。随着计算机的广泛应用，轴系扭振研究有了更深入的发使展，取得了新的成就。并

船舶轴系校中计算的优化

ＡｃａｄｅｍｉｃＲｅｓｅａｒｃｈ
负荷会转移到柴油机输出￣Ａｇ＃１主轴承上，即是表
明：船体变形越大，需事先在１主轴承设置越少负荷，而舵和≠ ≠ ３主轴承上设置越多负荷。瓦锡兰柴油机对靠近船艉的后三个主轴承的静
态负荷—般要求如下：
０引言
船舶推进轴系是用寺柴油机的功率传递到螺旋桨，并将螺旋桨的推力传递到船体，从而使船舶运动，它是船舶动力装置的重要组成部份，其设计
船级社—般都需要提供其轴系校中计算书。文章将
以使用校中计算软件ＥｎＤｙｎ介绍船舶轴系校中计算的影响因素及校中计算与优化的方法。
ｃａｌｃｕｌａｔｅｄｍｏｄｅｌｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅａｌｉｎｍｅｇｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｏａｔｃｈｉｅｖｅａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｌｏａｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｂｅａＭｎｇｓ．Ｉｔ
建造的船舶，柴油机是在非常浅的吃水状态下进行
轴系校中，这要求考虑对由于船体吃水增加而导致
此种合理校中方法于７０年代开始应用于轴系设计
中，从而更新了轴系设计概念和方法，使轴系运行
的船体弯曲变形提前进行补偿。根据经验，吃水越
深，柴油机和轴系的底部船体拱曲变形就越大，这
决于船舶所承受的荷载状态及波浪影响情况，同一
的范围内，或具有最佳的数值，从而保证轴持续正常运转。校中计算的目的是在任何状态下，所有支
种荷载对不同的船型有不同的影响，轴系随着船体的弯曲而弯曲，但又受制于它自身的刚性。对于新

01-CCS轴系校中计算书

COMPASS船舶轴系校中计算程序SRM04 ( Ver. 0201 )控制号:SP08D008船名:47,000DWT 散货船设计:上海瀚顺船舶设计有限公司制造:浙江合兴船厂计算:金银三日期:2009-03-15中国船级社Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶轴系数据单元单元单元位置长度左边直径右边直径内部直径单元材料序号名称 ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) 序号 1 290.0 290.0 300.0 300.0 0.0 3 2 780.0 490.0 371.0 395.0 0.0 3 3 1290.0 510.0 395.0 420.0 0.0 3 4 1670.0 380.0 420.0 420.0 0.0 3 5 1710.0 40.0 440.0 440.0 0.0 2 6 BRNG 1910.0 200.0 440.0 440.0 0.0 2 7 2260.0 350.0 440.0 440.0 0.0 2 8 2610.0 350.0 440.0 440.0 0.0 2 9 2650.0 40.0 440.0 440.0 0.0 2 10 3159.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 11 3668.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 12 4177.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 13 4686.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 14 4728.0 42.0 445.0 445.0 0.0 2 15 BRNG 4933.0 205.0 445.0 445.0 0.0 2 16 5138.0 205.0 445.0 445.0 0.0 2 17 5548.0 410.0 445.0 445.0 0.0 2 18 JACK 5792.0 244.0 420.0 420.0 0.0 1 19 6024.0 232.0 420.0 420.0 0.0 1 20 FLNG 6104.0 80.0 840.0 840.0 0.0 1 21 6184.0 80.0 840.0 840.0 0.0 1 22 6884.0 700.0 350.0 350.0 0.0 1 23 7584.0 700.0 350.0 350.0 0.0 1 24 7799.0 215.0 380.0 380.0 0.0 1 25 BRNG 7944.0 145.0 380.0 380.0 0.0 1 26 8089.0 145.0 380.0 380.0 0.0 1 27 8224.0 135.0 380.0 380.0 0.0 1 28 JACK 8424.0 200.0 350.0 350.0 0.0 1 29 9214.0 790.0 350.0 350.0 0.0 1 30 10204.0 990.0 350.0 350.0 0.0 1 31 11194.0 990.0 350.0 350.0 0.0 1 32 11644.0 450.0 350.0 350.0 0.0 1 33 12184.0 540.0 350.0 350.0 0.0 1 34 FLNG 12264.0 80.0 756.0 756.0 0.0 1 35 12334.0 70.0 756.0 756.0 0.0 1 36 12376.0 42.0 903.0 903.0 0.0 1 37 BRNG 12602.0 226.0 473.0 473.0 85.0 1 38 12844.0 242.0 473.0 473.0 85.0 1 39 12937.0 93.0 984.0 984.0 85.0 1 40 13053.0 116.0 984.0 984.0 85.0 1 41 13103.0 50.0 1114.0 1114.0 85.0 1 42 BRNG 13350.0 247.0 472.0 472.0 85.0 1 43 13548.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 44 13724.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 45 13900.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 46 BRNG 14098.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 47 14296.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 48 14472.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 49 14648.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 50 BRNG 14846.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 51 15044.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 52 15220.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 53 15396.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 54 BRNG 15594.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 55 15792.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 56 15968.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 57 16144.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 58 BRNG16342.0198.0274.0274.00.0 4轴系总重量 = 142.003 k.NVer.0601 17074623 上海瀚顺船舶轴系布置图JK JKFLFLFFFF F F F16 ( m )0.001.11( m )材料数据材料序号弹性模量(N/mm^2) 泊松比密度(Kg/m^3) 1 2.060E+11 0.3 7850.0 2 2.060E+11 0.3 7065.0 3 2.060E+11 0.3 6830.0 42.060E+110.30.0轴承数据轴承单元支承位置轴承长度轴承刚度序号号 ( mm ) ( mm ) ( N/m ) 1 6 1910.0 900.0 STIFF. 2 15 4933.0 410.0 STIFF. 3 25 7944.0 290.0 STIFF. 4 37 12602.0 168.0 STIFF. 5 42 13350.0 168.0 STIFF. 6 46 14098.0 168.0 STIFF. 7 50 14846.0 168.0 STIFF. 8 54 15594.0 168.0 STIFF. 95816342.0168.0STIFF.轴系外载荷载荷单元载荷位置分布载荷集中载荷弯矩号序号 ( mm ) ( N/m ) ( N ) ( N.m ) 1 2 780.0 0.0 100573.0 0.0 2 36 12376.0 0.0 19866.0 0.0 3 39 12937.0 0.0 -51000.0 0.0 4 44 13724.0 0.0 50600.0 0.0 5 48 14472.0 0.0 50600.0 0.0 6 52 15220.0 0.0 50600.0 0.0 75615968.00.050600.00.0轴承反力影响系数 ( k.N/mm )I.E. 轴承升高 1 mm 时产生的反力Diff = 最后两列差值Sum = 最后两行代数和No. 1 2 3 4 5 6 7 81 1.849E+01-4.072E+01 2.601E+01-1.270E+01 9.273E+00-4.357E-01 1.162E-01-2.905E-02 2-4.072E+01 9.853E+01-7.513E+01 5.839E+01-4.264E+01 2.004E+00-5.343E-01 1.336E-013 2.601E+01-7.513E+01 7.809E+01-1.195E+02 9.398E+01-4.416E+00 1.178E+00-2.944E-01 4-1.270E+01 5.839E+01-1.195E+02 8.405E+02-1.324E+03 7.070E+02-1.885E+02 4.713E+01 5 9.273E+00-4.264E+01 9.398E+01-1.324E+03 2.729E+03-2.076E+03 7.716E+02-1.929E+02 6-4.357E-01 2.004E+00-4.416E+00 7.070E+02-2.076E+03 2.453E+03-1.580E+03 5.993E+02 7 1.162E-01-5.343E-01 1.178E+00-1.885E+02 7.716E+02-1.580E+03 1.947E+03-1.304E+03 8-2.905E-02 1.336E-01-2.944E-01 4.713E+01-1.929E+02 5.993E+02-1.304E+03 1.347E+03 9 4.841E-03-2.226E-02 4.906E-02-7.856E+00 3.215E+01-9.989E+01 3.535E+02-4.969E+02 Sum-2.421E-02 1.113E-01-2.453E-01 3.928E+01-1.607E+02 4.994E+02-9.503E+02 8.504E+02 No. 9 Diff.1 4.841E-03-3.389E-022-2.226E-02 1.558E-013 4.906E-02-3.434E-014-7.856E+00 5.499E+015 3.215E+01-2.250E+026-9.989E+01 6.992E+027 3.535E+02-1.657E+038-4.969E+02 1.844E+039 2.190E+02-7.159E+02Sum-2.779E+02 1.128E+03千斤顶顶举系数千斤顶单元千斤顶位置千斤顶轴承序号号 ( mm )顶举系数序号1 18 5792.0 0.884 22 28 8424.0 0.999 3轴承实际反力 = (千斤顶负荷) X (顶举系数)Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶直线校中计算结果单元截面处截面处截面处截面处截面处号位置(mm) 挠度(mm) 转角(rad) 弯矩(N.m) 剪力(k.N) 0.0 -8.9680E-01 5.1788E-04 0.0000E+00 0.0000E+00 1 290.0 -7.4663E-01 5.1764E-04 -1.9915E+02 -1.3735E+00 2 780.0 -4.9330E-01 5.1574E-04 -1.7989E+03 -1.0573E+02 3 1290.0 -2.3958E-01 4.6245E-04 -5.6857E+04 -1.1019E+02 4 1670.0 -8.0127E-02 3.6823E-04 -9.9398E+04 -1.1371E+02 5 1710.0 -6.5611E-02 3.5750E-04 -1.0395E+05 -1.1413E+02 6 1910.0 6.2528E-15 2.9658E-04 -1.2699E+05 -1.1624E+02 7 2260.0 8.4488E-02 1.8960E-04 -1.0492E+05 6.1224E+01 8 2610.0 1.3503E-01 1.0241E-04 -8.4135E+04 5.7536E+01 9 2650.0 1.3895E-01 9.3650E-05 -8.1842E+04 5.7114E+01 10 3159.0 1.5683E-01 -1.5899E-05 -5.4015E+04 5.2227E+01 11 3668.0 1.3006E-01 -8.2446E-05 -2.8675E+04 4.7339E+01 12 4177.0 7.9512E-02 -1.1001E-04 -5.8236E+03 4.2452E+01 13 4686.0 2.3997E-02 -1.0263E-04 1.4541E+04 3.7564E+01 14 4728.0 1.9720E-02 -1.0100E-04 1.6109E+04 3.7112E+01 15 4933.0 8.5815E-15 -9.0749E-05 2.3490E+04 3.4902E+01 16 5138.0 -1.7346E-02 -7.8430E-05 2.4092E+04 1.8294E+00 17 5548.0 -4.4375E-02 -5.3445E-05 2.3936E+04 -2.5901E+00 18 5792.0 -5.5176E-02 -3.5211E-05 2.2986E+04 -5.1934E+00 19 6024.0 -6.1418E-02 -1.8778E-05 2.1494E+04 -7.6686E+00 20 6104.0 -6.2906E-02 -1.8442E-05 2.0744E+04 -1.1083E+01 21 6184.0 -6.4369E-02 -1.8120E-05 1.9721E+04 -1.4497E+01 22 6884.0 -5.1162E-02 4.6657E-05 7.7579E+03 -1.9683E+01 23 7584.0 -1.3880E-02 4.7873E-05 -7.8355E+03 -2.4870E+01 24 7799.0 -4.6453E-03 3.7089E-05 -1.3384E+04 -2.6747E+01 25 7944.0 7.4801E-15 2.6530E-05 -1.7354E+04 -2.8014E+01 26 8089.0 3.0258E-03 1.5505E-05 -1.4737E+04 1.7415E+01 27 8224.0 4.5154E-03 6.8052E-06 -1.2466E+04 1.6236E+01 28 8424.0 4.3728E-03 -7.5503E-06 -9.3669E+03 1.4754E+01 29 9214.0 -1.3657E-02 -2.9987E-05 -2.2890E+01 8.9013E+00 30 10204.0 -3.5885E-02 -9.2855E-06 5.1585E+03 1.5663E+00 31 11194.0 -2.8704E-02 2.1532E-05 3.0783E+03 -5.7687E+00 32 11644.0 -1.7621E-02 2.6070E-05 -2.6776E+02 -9.1028E+00 33 12184.0 -5.5478E-03 1.5090E-05 -6.2635E+03 -1.3104E+01 34 12264.0 -4.3471E-03 1.4924E-05 -7.4224E+03 -1.5869E+01 35 12334.0 -3.3082E-03 1.4755E-05 -8.6180E+03 -1.8289E+01 36 12376.0 -2.6897E-03 1.4698E-05 -9.4296E+03 -4.0226E+01 37 12602.0 -7.1150E-13 8.4020E-06 -1.8855E+04 -4.3186E+01 38 12844.0 9.5392E-04 -4.8158E-07 -1.8394E+04 3.1908E-01 39 12937.0 9.0073E-04 -6.6272E-07 -1.8616E+04 4.5913E+01 40 13053.0 8.1185E-04 -8.5952E-07 -1.3681E+04 3.9171E+01 41 13103.0 7.6783E-04 -9.0041E-07 -1.1816E+04 3.5440E+01 42 13350.0 -9.6098E-13 -4.6307E-06 -3.4601E+03 3.2220E+01 43 13548.0 -1.5841E-03 -8.7295E-06 1.1004E+03 2.3033E+01 44 13724.0 -2.4543E-03 9.2739E-07 5.1541E+03 -2.7567E+01 45 13900.0 -1.3299E-03 9.3520E-06 3.0229E+02 -2.7567E+01 46 14098.0 -1.9471E-12 9.2117E-07 -5.1560E+03 -2.7567E+01 47 14296.0 -9.9070E-04 -7.8970E-06 7.9335E+01 2.6441E+01 48 14472.0 -1.9375E-03 -4.6680E-07 4.7330E+03 -2.4159E+01 49 14648.0 -1.1186E-03 7.5836E-06 4.8105E+02 -2.4159E+01 50 14846.0 -4.5766E-12 9.4604E-07 -4.3024E+03 -2.4159E+01 51 15044.0 -7.7024E-04 -6.0893E-06 2.5208E+02 2.3002E+01 52 15220.0 -1.4067E-03 9.3982E-07 4.3005E+03 -2.7598E+01 53 15396.0 -5.1269E-04 6.7202E-06 -5.5671E+02 -2.7598E+01 54 15594.0 -1.0448E-11 -4.7053E-06 -6.0211E+03 -2.7598E+01 55 15792.0 -2.2454E-03 -1.4153E-05 5.8215E+02 3.3350E+01 56 15968.0 -4.0464E-03 -3.2925E-06 6.4517E+03 -1.7250E+01 57 16144.0 -3.1477E-03 1.1942E-05 3.4156E+03 -1.7250E+01 5816342.0-2.0910E-111.7875E-05-7.9687E-07-1.7250E+01轴承总反力 = 413.842 k.N轴承变位转角反力 20%轴段重量轴承比压序号 ( mm ) ( rad ) ( k.N ) ( k.N ) ( N/mm^2 ) 1 0.0000 2.9658E-04 181.155 9.136 0.457 2 0.0000 -9.0749E-05 -30.863 12.413 -0.169 3 0.0000 2.6530E-05 46.695 14.811 0.424 4 0.0000 8.4020E-06 46.674 12.854 0.587 5 0.0000 -4.6307E-06 -9.187 4.454 -0.116 6 0.0000 9.2117E-07 54.009 0.000 1.173 7 0.0000 9.4604E-07 47.161 0.000 1.025 8 0.0000 -4.7053E-06 60.947 0.000 1.324 90.00001.7875E-0517.2500.000 0.375尾管后轴承处转角: 2.966E-04rad 柴油机输出法兰的弯矩 : -7.422E+00k.Nm 柴油机输出法兰的剪力 : -1.587E+01k.N 螺旋桨轴的最大弯曲应力 : 1.519E+01N/mm^2中间轴的最大弯曲应力 : 3.222E+00N/mm^2推力轴的最大弯曲应力:3.195E+00N/mm^2Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶轴系挠度曲线16 (m)-0.897( mm )Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶合理校中计算结果 - ( 冷态工况 )单元截面处截面处截面处截面处截面处号位置(mm) 挠度(mm) 转角(rad) 弯矩(N.m) 剪力(k.N) 0.0 -1.0823E+00 6.1501E-04 0.0000E+00 0.0000E+00 1 290.0 -9.0398E-01 6.1478E-04 -1.9915E+02 -1.3735E+00 2 780.0 -6.0306E-01 6.1288E-04 -1.7989E+03 -1.0573E+02 3 1290.0 -2.9980E-01 5.5958E-04 -5.6857E+04 -1.1019E+02 4 1670.0 -1.0344E-01 4.6536E-04 -9.9398E+04 -1.1371E+02 5 1710.0 -8.5037E-02 4.5463E-04 -1.0395E+05 -1.1413E+02 6 1910.0 1.9016E-15 3.9372E-04 -1.2699E+05 -1.1624E+02 7 2260.0 1.1809E-01 2.8339E-04 -1.1215E+05 4.0549E+01 8 2610.0 1.9990E-01 1.8618E-04 -9.8608E+04 3.6860E+01 9 2650.0 2.0714E-01 1.7585E-04 -9.7142E+04 3.6439E+01 10 3159.0 2.5912E-01 3.3036E-05 -7.9839E+04 3.1551E+01 11 3668.0 2.4518E-01 -8.3797E-05 -6.5023E+04 2.6664E+01 12 4177.0 1.7754E-01 -1.7868E-04 -5.2695E+04 2.1776E+01 13 4686.0 6.6333E-02 -2.5562E-04 -4.2855E+04 1.6889E+01 14 4728.0 5.5502E-02 -2.6013E-04 -4.2155E+04 1.6436E+01 15 4933.0 1.0625E-15 -2.8109E-04 -3.9012E+04 1.4226E+01 16 5138.0 -5.9593E-02 -2.9985E-04 -3.3641E+04 2.5100E+01 17 5548.0 -1.8897E-01 -3.2962E-04 -2.4256E+04 2.0680E+01 18 5792.0 -2.7153E-01 -3.4656E-04 -1.9527E+04 1.8077E+01 19 6024.0 -3.5349E-01 -3.5948E-04 -1.5621E+04 1.5602E+01 20 6104.0 -3.8226E-01 -3.5972E-04 -1.4509E+04 1.2187E+01 21 6184.0 -4.1105E-01 -3.5994E-04 -1.3671E+04 8.7734E+00 22 6884.0 -6.8226E-01 -4.1163E-04 -9.3446E+03 3.5870E+00 23 7584.0 -9.8463E-01 -4.5174E-04 -8.6489E+03 -1.5993E+00 24 7799.0 -1.0827E+00 -4.6080E-04 -9.1946E+03 -3.4771E+00 25 7944.0 -1.1500E+00 -4.6732E-04 -9.7906E+03 -4.7435E+00 26 8089.0 -1.2182E+00 -4.7292E-04 -6.5303E+03 2.1851E+01 27 8224.0 -1.2823E+00 -4.7617E-04 -3.6600E+03 2.0672E+01 28 8424.0 -1.3778E+00 -4.7834E-04 3.2620E+02 1.9190E+01 29 9214.0 -1.7454E+00 -4.4119E-04 1.3174E+04 1.3337E+01 30 10204.0 -2.1274E+00 -3.2006E-04 2.2747E+04 6.0021E+00 31 11194.0 -2.3664E+00 -1.6017E-04 2.5059E+04 -1.3329E+00 32 11644.0 -2.4219E+00 -8.7485E-05 2.3709E+04 -4.6670E+00 33 12184.0 -2.4474E+00 -8.8804E-06 2.0108E+04 -8.6679E+00 34 12264.0 -2.4481E+00 -8.4027E-06 1.9304E+04 -1.1433E+01 35 12334.0 -2.4486E+00 -8.0027E-06 1.8419E+04 -1.3853E+01 36 12376.0 -2.4490E+00 -7.8895E-06 1.7794E+04 -3.5790E+01 37 12602.0 -2.4500E+00 -1.7937E-06 9.3707E+03 -3.8750E+01 38 12844.0 -2.4501E+00 5.7829E-07 4.1352E+02 -3.8598E+01 39 12937.0 -2.4500E+00 5.6392E-07 -3.4274E+03 6.9968E+00 40 13053.0 -2.4499E+00 5.2535E-07 -3.0068E+03 2.5428E-01 41 13103.0 -2.4499E+00 5.1561E-07 -3.0874E+03 -3.4768E+00 42 13350.0 -2.4500E+00 -1.2823E-06 -4.3439E+03 -6.6971E+00 43 13548.0 -2.4512E+00 -7.9361E-06 5.1320E+02 2.4531E+01 44 13724.0 -2.4521E+00 3.1466E-07 4.8306E+03 -2.6069E+01 45 13900.0 -2.4511E+00 8.1473E-06 2.4241E+02 -2.6069E+01 46 14098.0 -2.4500E+00 2.3653E-08 -4.9193E+03 -2.6069E+01 47 14296.0 -2.4511E+00 -8.1100E-06 2.3669E+02 2.6040E+01 48 14472.0 -2.4520E+00 -3.0283E-07 4.8198E+03 -2.4560E+01 49 14648.0 -2.4512E+00 7.9067E-06 4.9730E+02 -2.4560E+01 50 14846.0 -2.4500E+00 1.1877E-06 -4.3655E+03 -2.4560E+01 51 15044.0 -2.4507E+00 -6.0307E-06 2.0984E+02 2.3108E+01 52 15220.0 -2.4514E+00 8.9667E-07 4.2768E+03 -2.7492E+01 53 15396.0 -2.4505E+00 6.6326E-06 -5.6182E+02 -2.7492E+01 54 15594.0 -2.4500E+00 -4.7744E-06 -6.0053E+03 -2.7492E+01 55 15792.0 -2.4523E+00 -1.4174E-05 5.9376E+02 3.3328E+01 56 15968.0 -2.4541E+00 -3.2839E-06 6.4596E+03 -1.7272E+01 57 16144.0 -2.4532E+00 1.1970E-05 3.4198E+03 -1.7272E+01 5816342.0-2.4500E+001.7910E-05-1.0204E-06-1.7272E+01轴承总反力 = 413.842 k.N轴承变位转角反力 20%轴段重量轴承比压序号 ( mm ) ( rad ) ( k.N ) ( k.N ) ( N/mm^2 ) 1 0.0000 3.9372E-04 160.479 9.136 0.405 2 0.0000 -2.8109E-04 13.083 12.413 0.072 3 -1.1500 -4.6732E-04 27.861 14.811 0.253 4 -2.4500 -1.7937E-06 3.321 12.854 0.042 5 -2.4500 -1.2823E-06 31.228 4.454 0.394 6 -2.4500 2.3653E-08 52.110 0.000 1.132 7 -2.4500 1.1877E-06 47.667 0.000 1.036 8 -2.4500 -4.7744E-06 60.821 0.000 1.321 9-2.45001.7910E-0517.2720.000 0.375尾管后轴承处转角: 3.937E-04rad 柴油机输出法兰的弯矩 : 1.930E+01k.Nm 柴油机输出法兰的剪力 : -1.143E+01k.N 螺旋桨轴的最大弯曲应力 : 1.519E+01N/mm^2中间轴的最大弯曲应力 : 5.953E+00N/mm^2推力轴的最大弯曲应力:3.199E+00N/mm^2Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶轴系挠度曲线16 (m)-2.454( mm )Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶合理校中计算结果 - ( 热态工况 )单元截面处截面处截面处截面处截面处号位置(mm) 挠度(mm) 转角(rad) 弯矩(N.m) 剪力(k.N) 0.0 -1.0891E+00 6.1855E-04 0.0000E+00 0.0000E+00 1 290.0 -9.0972E-01 6.1832E-04 -1.9915E+02 -1.3735E+00 2 780.0 -6.0706E-01 6.1642E-04 -1.7989E+03 -1.0573E+02 3 1290.0 -3.0200E-01 5.6312E-04 -5.6857E+04 -1.1019E+02 4 1670.0 -1.0429E-01 4.6890E-04 -9.9398E+04 -1.1371E+02 5 1710.0 -8.5745E-02 4.5817E-04 -1.0395E+05 -1.1413E+02 6 1910.0 4.7281E-15 3.9726E-04 -1.2699E+05 -1.1624E+02 7 2260.0 1.1932E-01 2.8681E-04 -1.1242E+05 3.9795E+01 8 2610.0 2.0227E-01 1.8923E-04 -9.9136E+04 3.6107E+01 9 2650.0 2.0963E-01 1.7884E-04 -9.7700E+04 3.5685E+01 10 3159.0 2.6285E-01 3.4819E-05 -8.0780E+04 3.0798E+01 11 3668.0 2.4938E-01 -8.3846E-05 -6.6348E+04 2.5910E+01 12 4177.0 1.8111E-01 -1.8118E-04 -5.4404E+04 2.1023E+01 13 4686.0 6.7876E-02 -2.6120E-04 -4.4947E+04 1.6135E+01 14 4728.0 5.6806E-02 -2.6592E-04 -4.4279E+04 1.5682E+01 15 4933.0 5.6631E-15 -2.8802E-04 -4.1291E+04 1.3473E+01 16 5138.0 -6.1126E-02 -3.0782E-04 -3.5363E+04 2.7812E+01 17 5548.0 -1.9405E-01 -3.3880E-04 -2.4866E+04 2.3392E+01 18 5792.0 -2.7890E-01 -3.5595E-04 -1.9476E+04 2.0789E+01 19 6024.0 -3.6301E-01 -3.6860E-04 -1.4940E+04 1.8314E+01 20 6104.0 -3.9251E-01 -3.6883E-04 -1.3612E+04 1.4899E+01 21 6184.0 -4.2202E-01 -3.6904E-04 -1.2556E+04 1.1485E+01 22 6884.0 -6.9679E-01 -4.1121E-04 -6.3317E+03 6.2990E+00 23 7584.0 -9.9297E-01 -4.3304E-04 -3.7376E+03 1.1126E+00 24 7799.0 -1.0865E+00 -4.3680E-04 -3.7003E+03 -7.6511E-01 25 7944.0 -1.1500E+00 -4.3940E-04 -3.9030E+03 -2.0315E+00 26 8089.0 -1.2139E+00 -4.4111E-04 -1.0896E+03 1.8770E+01 27 8224.0 -1.2734E+00 -4.4101E-04 1.3647E+03 1.7591E+01 28 8424.0 -1.3613E+00 -4.3696E-04 4.7346E+03 1.6109E+01 29 9214.0 -1.6888E+00 -3.8319E-04 1.5149E+04 1.0256E+01 30 10204.0 -2.0103E+00 -2.5914E-04 2.1671E+04 2.9206E+00 31 11194.0 -2.1957E+00 -1.1622E-04 2.0931E+04 -4.4144E+00 32 11644.0 -2.2345E+00 -5.7831E-05 1.8195E+04 -7.7485E+00 33 12184.0 -2.2498E+00 -1.8094E-06 1.2930E+04 -1.1749E+01 34 12264.0 -2.2499E+00 -1.5085E-06 1.1880E+04 -1.4515E+01 35 12334.0 -2.2500E+00 -1.2681E-06 1.0779E+04 -1.6935E+01 36 12376.0 -2.2501E+00 -1.2031E-06 1.0024E+04 -3.8872E+01 37 12602.0 -2.2500E+00 1.2643E-06 9.0476E+02 -4.1831E+01 38 12844.0 -2.2498E+00 2.6040E-07 -5.2277E+03 -2.6925E+01 39 12937.0 -2.2497E+00 1.9601E-07 -7.9831E+03 1.8669E+01 40 13053.0 -2.2497E+00 1.0997E-07 -6.2085E+03 1.1927E+01 41 13103.0 -2.2497E+00 9.0898E-08 -5.7054E+03 8.1957E+00 42 13350.0 -2.2500E+00 -2.2866E-06 -4.0788E+03 4.9754E+00 43 13548.0 -2.2513E+00 -8.1741E-06 6.8932E+02 2.4081E+01 44 13724.0 -2.2522E+00 4.9844E-07 4.9276E+03 -2.6519E+01 45 13900.0 -2.2512E+00 8.5087E-06 2.6037E+02 -2.6519E+01 46 14098.0 -2.2500E+00 2.9285E-07 -4.9903E+03 -2.6519E+01 47 14296.0 -2.2511E+00 -8.0461E-06 1.8949E+02 2.6161E+01 48 14472.0 -2.2520E+00 -3.5201E-07 4.7938E+03 -2.4439E+01 49 14648.0 -2.2512E+00 7.8098E-06 4.9243E+02 -2.4439E+01 50 14846.0 -2.2500E+00 1.1152E-06 -4.3466E+03 -2.4439E+01 51 15044.0 -2.2508E+00 -6.0482E-06 2.2251E+02 2.3076E+01 52 15220.0 -2.2514E+00 9.0961E-07 4.2839E+03 -2.7524E+01 53 15396.0 -2.2505E+00 6.6588E-06 -5.6029E+02 -2.7524E+01 54 15594.0 -2.2500E+00 -4.7537E-06 -6.0100E+03 -2.7524E+01 55 15792.0 -2.2523E+00 -1.4168E-05 5.9028E+02 3.3335E+01 56 15968.0 -2.2541E+00 -3.2864E-06 6.4572E+03 -1.7265E+01 57 16144.0 -2.2532E+00 1.1962E-05 3.4185E+03 -1.7265E+01 5816342.0-2.2500E+001.7899E-05-9.5749E-07-1.7265E+01轴承总反力 = 413.842 k.N轴承变位转角反力 20%轴段重量轴承比压序号 ( mm ) ( rad ) ( k.N ) ( k.N ) ( N/mm^2 ) 1 0.0000 3.9726E-04 159.726 9.136 0.403 2 0.0000 -2.8802E-04 16.549 12.413 0.091 3 -1.1500 -4.3940E-04 22.068 14.811 0.200 4 -2.2500 1.2643E-06 18.075 12.854 0.227 5 -2.2500 -2.2866E-06 19.106 4.454 0.241 6 -2.2500 2.9285E-07 52.679 0.000 1.144 7 -2.2500 1.1152E-06 47.516 0.000 1.032 8 -2.2500 -4.7537E-06 60.859 0.000 1.322 9-2.25001.7899E-0517.2650.000 0.375尾管后轴承处转角: 3.973E-04rad 柴油机输出法兰的弯矩 : 1.188E+01k.Nm 柴油机输出法兰的剪力 : -1.451E+01k.N 螺旋桨轴的最大弯曲应力 : 1.519E+01N/mm^2中间轴的最大弯曲应力 : 5.148E+00N/mm^2推力轴的最大弯曲应力:3.197E+00N/mm^2Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶轴系挠度曲线16 (m)-2.254( mm )Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶轴系数据 - ( 安装工况 )单元单元单元位置长度左边直径右边直径内部直径单元材料序号名称( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) 序号 1290.0 290.0 300.0 300.0 0.0 3 2780.0 490.0 371.0 395.0 0.0 3 31290.0 510.0 395.0 420.0 0.0 3 41670.0 380.0 420.0 420.0 0.0 3 51710.0 40.0 440.0 440.0 0.0 2 6 BRNG1910.0 200.0 440.0 440.0 0.0 2 72260.0 350.0 440.0 440.0 0.0 2 82610.0 350.0 440.0 440.0 0.0 2 92650.0 40.0 440.0 440.0 0.0 2 103159.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 113668.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 124177.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 134686.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 144728.0 42.0 445.0 445.0 0.0 2 15 BRNG4933.0 205.0 445.0 445.0 0.0 2 165138.0 205.0 445.0 445.0 0.0 2 175548.0 410.0 445.0 445.0 0.0 2 185792.0 244.0 420.0 420.0 0.0 1 196024.0 232.0 420.0 420.0 0.0 1 20 FLNG6104.0 80.0 840.0 840.0 0.0 1 216184.0 80.0 840.0 840.0 0.0 1 226884.0 700.0 350.0 350.0 0.0 1 237584.0 700.0 350.0 350.0 0.0 1 247799.0 215.0 380.0 380.0 0.0 1 25 BRNG7944.0 145.0 380.0 380.0 0.0 1 268089.0 145.0 380.0 380.0 0.0 1 278224.0 135.0 380.0 380.0 0.0 1 288424.0 200.0 350.0 350.0 0.0 1 299214.0 790.0 350.0 350.0 0.0 1 3010204.0 990.0 350.0 350.0 0.0 1 3111194.0 990.0 350.0 350.0 0.0 1 32 T S11644.0 450.0 350.0 350.0 0.0 1 3312184.0 540.0 350.0 350.0 0.0 1 34 FLNG12264.0 80.0 756.0 756.0 0.0 1 3512334.0 70.0 756.0 756.0 0.0 1 3612376.0 42.0 903.0 903.0 0.0 1 37 BRNG12602.0 226.0 473.0 473.0 85.0 1 3812844.0 242.0 473.0 473.0 85.0 1 3912937.0 93.0 984.0 984.0 85.0 1 4013053.0 116.0 984.0 984.0 85.0 1 4113103.0 50.0 1114.0 1114.0 85.0 1 42 BRNG13350.0 247.0 472.0 472.0 85.0 1 4313548.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 4413724.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 4513900.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 46 BRNG14098.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 4714296.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 4814472.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 4914648.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 50 BRNG14846.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 5115044.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 5215220.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 5315396.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 54 BRNG15594.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 5515792.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 5615968.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 5716144.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 58 BRNG 16342.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4轴系总重量 = 142.003 k.NVer.0601 17074623 上海瀚顺船舶轴系布置图 - (安装工况 )TSFLFL F F F FF F F F016 ( m )0.001.11( m )轴承数据 - ( 安装工况 )轴承单元支承位置轴承长度轴承刚度序号号 ( mm ) ( mm ) ( N/m ) 16 1910.0 900.0 STIFF. 215 4933.0 410.0 STIFF. 325 7944.0 290.0 STIFF. 432 11644.0 T. S. STIFF. 537 12602.0 168.0 STIFF. 642 13350.0 168.0 STIFF. 7 46 14098.0 168.0 STIFF. 850 14846.0 168.0 STIFF. 954 15594.0 168.0 STIFF. 10 58 16342.0 168.0 STIFF.轴系外载荷 - ( 安装工况 )载荷单元载荷位置分布载荷集中载荷弯矩号序号 ( mm ) ( N/m ) ( N ) ( N.m ) 12 780.0 0.0 100573.0 0.0 220 6104.0 0.0 10000.0 0.0 335 12334.0 0.0 19866.0 0.0 439 12937.0 0.0 -51000.0 0.0 544 13724.0 0.0 50600.0 0.0 648 14472.0 0.0 50600.0 0.0 752 15220.0 0.0 50600.0 0.0 8 56 15968.0 0.0 50600.0 0.0Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶轴承反力影响系数 ( k.N/mm ) - ( 安装工况 )I.E. 轴承升高 1 mm 时产生的反力Diff = 最后两列差值Sum = 最后两行代数和No.1 2 3 4 5 6 7 8 11.860E+01-4.125E+012.724E+01-1.304E+01 1.270E+01-4.412E+00 2.073E-01-5.528E-02 2-4.125E+01 1.009E+02-8.080E+01 5.998E+01-5.841E+01 2.029E+01-9.533E-01 2.542E-01 32.724E+01-8.080E+01 9.140E+01-1.408E+02 1.547E+02-5.373E+01 2.524E+00-6.732E-01 4-1.304E+01 5.998E+01-1.408E+02 1.489E+03-2.899E+03 1.562E+03-7.339E+01 1.957E+01 51.270E+01-5.841E+01 1.547E+02-2.899E+03 6.486E+03-4.366E+03 8.499E+02-2.267E+02 6-4.412E+00 2.029E+01-5.373E+01 1.562E+03-4.366E+03 4.368E+03-2.153E+03 7.921E+02 72.073E-01-9.533E-01 2.524E+00-7.339E+01 8.499E+02-2.153E+03 2.457E+03-1.581E+03 8-5.528E-02 2.542E-01-6.732E-01 1.957E+01-2.267E+02 7.921E+02-1.581E+03 1.947E+03 91.382E-02-6.355E-02 1.683E-01-4.893E+00 5.666E+01-1.980E+02 5.996E+02-1.304E+03 10-2.303E-03 1.059E-02-2.805E-02 8.155E-01-9.444E+00 3.301E+01-9.993E+01 3.535E+02 Sum1.152E-02-5.296E-02 1.402E-01-4.077E+00 4.722E+01-1.650E+02 4.996E+02-9.504E+02No.9 10 Diff. 11.382E-02-2.303E-03 1.612E-02 2-6.355E-02 1.059E-02-7.415E-02 31.683E-01-2.805E-02 1.963E-01 4-4.893E+00 8.155E-01-5.708E+00 55.666E+01-9.444E+006.611E+01 6-1.980E+02 3.301E+01-2.310E+02 75.996E+02-9.993E+016.995E+02 8-1.304E+03 3.535E+02-1.657E+03 91.347E+03-4.969E+02 1.844E+03 10-4.969E+02 2.190E+02-7.159E+02 Sum 8.504E+02-2.779E+02 1.128E+03法兰开口和偏移值法兰法兰位置开口（GAP ）偏移（SAG ）左边开口右边开口左边偏移右边偏移序号( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) 16.104E+03 1.664E-017.063E-01-2.176E-01-5.118E-02-2.919E-01-9.982E-01 2 1.226E+04 1.331E-01 5.470E-01-1.287E-01 4.419E-03-1.905E+00-2.452E+00安装状态下轴承反力轴承序号单元号轴承变位值( mm )轴承反力( k.N ) 16 0.000 166.126 215 0.000 5.249 325 -1.150 35.055 432 -1.800 16.427 537 -2.450 14.326 642 -2.450 7.926 746 -2.450 53.204 850 -2.450 47.375 954 -2.450 60.894 10 58 -2.450 17.259轴系挠度曲线（安装状态）16 (m)-2.454( mm )一、从计算结果得出下列结论：1. 螺旋桨轴和中间的轴承比压均小于许用值。

船舶复杂轴系扭振计算研究及其应用

船舶复杂轴系扭振计算研究及其应用船舶复杂轴系扭振计算研究及其应用船舶是一种大型复杂的机械结构，它在航行过程中会受到许多不同的力和振动的作用。

其中，轴系扭振是船舶运行中不可避免的问题。

轴系扭振不仅导致了能量的损失，还会给船舶的结构和设备带来损害，甚至威胁到船舶的安全。

因此，对船舶复杂轴系扭振进行研究和计算，具有重要的理论和应用价值。

一、轴系扭振的产生原因轴系扭振是由于主机和驱动设备的功率、转速和转矩等因素的变化所引起的。

这些因素的变化往往是不规则的，并且受到液动力、气动力、悬挂系统和支撑系统等因素的干扰，从而引起了船舶轴系扭振问题的产生。

二、船舶复杂轴系扭振的计算方法为了对船舶复杂轴系扭振进行计算和分析，需要采用一种有效的方法来模拟船舶复杂轴系结构的动态特性。

目前主要的计算方法有有限元方法和刚柔耦合方法。

1、有限元方法有限元方法采用离散法对船舶轴系结构进行离散化，将结构划分为有限个小单元，然后建立它们之间的连接关系。

通过对结构进行受力和运动分析，计算出所需要的振动响应，从而得到结构的扭振刚度矩阵和微分方程，并求解该方程得到轴系的振动特性。

2、刚柔耦合方法刚柔耦合方法是建立在有限元方法基础上的一种模拟方法。

它将轴系划分为刚性部分和柔性部分，根据物理实验结果对这些部分进行优化，在悬浮和支撑装置上设置适当的振动吸收材料，从而改善船舶的振动特性。

三、船舶复杂轴系扭振的应用船舶复杂轴系扭振的应用涉及到船舶设计、制造和运行等方面。

在船舶设计和制造的过程中，需要对船舶复杂轴系的动态特性进行精确的计算和分析，以满足设计要求，并保证船舶的安全运行。

在船舶的实际运行中，轴系扭振问题往往会引起船舶运行的不稳定性和船员的不适感，因此需要对其进行有效的控制。

总之，船舶复杂轴系扭振计算研究及其应用是当前工程领域的一个重要课题，其研究成果可以为船舶行业提供重要的科学依据和技术支撑，以确保船舶在运行中的安全和稳定性。

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轴系强度计算在推进装置中，从主机（机组）的输出法兰到推进器之间以传动轴为主的整套设备称为轴系。轴系的基本任务是：连接主机（机组）与螺旋桨，将主机发出的功率传递给螺旋桨，同时又将螺旋桨所产生的推力通过推力轴承传给船体，以实现推进船舶的使命。当机舱位置确定，主机布置好后，即可考虑轴系设计和布置。

轴系的布置传动轴的组成和基本轴径传动轴一般由螺旋桨轴(尾轴)、中间轴和推力轴，以及将它们相连接的联轴器所组成。本船因其推力轴承已放置在减速齿轮箱中，所以不设推力轴。而且本船螺旋桨轴不分段制造，最后本船传动轴组成设计成1根中间轴和1根螺旋桨轴。轴的基本直径d(mm)应不小于按下式计算的值（考虑到标准化的要求，各轴轴径一般取不小于计算值的整数）

3608100()176.5ebebbPdCn



31470608100()170.9530176.5C



=mm C=——中间轴的直轴部分， 191.88dmm，取200mm

作为设计尺寸。

C=——对于油润滑的且具有认可型油封装置的，或装有连续轴套（或轴承之间包有适当保护层）的具有键的螺旋桨轴 191.881.27d=mm，设计时取250mm。 C=——尾尖舱隔舱壁前的尾轴或螺旋桨轴的直径可按圆锥减小，但在联轴器法兰处的最小直径应不小于C=计算所得的值。 191.881.05d=mm，即螺旋桨轴在联轴器法兰处的最小直径应不小于mm。轴系布置的要求传动轴位于水线以下，工作条件比较恶劣，在其运转时，还将受到螺旋桨所产生的阻力矩和推力的作用，使传动轴产生扭转应力和压缩应力；轴系本身重量使其产生的弯曲应力；轴系的安装误差、船体变形、轴系振动以及螺旋桨的水动力等所产生的附加应力等。上述诸力和力矩，往往还是周期变化的，在某些时候表现更为突出，例如船舶在紧急停车、颠繁倒车或转弯，或是在大风大浪中受到剧烈纵摇或横摇时，使传动轴所受负荷更大，有时甚至使它产生发热或损坏。为了保证传动轴工作可靠，且有较长的寿命，在设计时必须使其有足够的强度、刚度、有合理酌结构尺寸，并尽可能减少其长度和重量，还必须考虑怎样有利于制造和管理等问题。

轴系的布置本船轴系布置从齿轮箱法兰开始，至螺旋桨为止，包括：轴承位置及间距的选择；各种辅助设备选择与位置的决定；滑油与冷却水管系的布置。具体内容如下。 1、轴线的长度、数量、位置和倾角（1）长度的确定这是轴系设计首先遇到的环节。轴线长度是由两个端点来决定，一个端点为主机(或齿轮箱)输出法兰的中心；另一个端点为螺旋桨的中心，此二端点间的距离，即为轴线的基本长度。本船轴系长度为（传动轴的实际长度尚应考虑螺旋桨中心后用来装螺旋桨的尾轴伸出和螺纹部分）。（2）轴线的倾角一般的，船舶纵向倾角约在000~5之间。有些双轴系的船舶，容许轴线在水平投影上离开船舶的中线面向外或向内偏斜，偏斜角在000~3之间。由于轴系倾斜给主机带不良的工作状态，降低螺旋桨有效推力，而且轴系重量也产生轴向分力，该力与推力方向相反，进一步降低了螺旋桨的有效推力，所以轴线最好设计成没有纵向倾角和横向偏斜角的形式。本船轴系设计成没有纵向倾角和横向偏斜角。（3）轴线的数量和位置本船是双轴系拖轮，轴线数目是2。轴线位置和主机与螺旋桨的布置位置有关。螺旋桨的布置位置“2900kW近海拖轮总布置图”中已经确定，距设计水线，而主机位置在机舱布置图中给出，距设计水线也是，故轴线位置求出如下：轴高度：（无纵向倾角）轴横向位置：距船中纵剖面，平行分布其两侧（无横向偏斜角）轴前后位置：螺旋桨中心线通过3号肋骨。 2、轴承的位置、数目与间距（1）轴承位置的确定方法为了减少船体变形对轴承负荷的影响，一般将中间轴承尽量靠近舱壁布置，某些小型船舶甚至可以直接将轴承布置在舱壁上。轴线的位置是靠各轴承的布置位置来保证的，对本船来说采用拉线或望光法找到各档轴承的中心位置，这样轴承沿高低及水平方向的位置也就确定了。本船是中型船舶螺旋桨重量不重，没必要对轴线常采用曲线安装法。（2）中间轴承的数目和间距 a、轴承的数目本船每道轴系设计1根中间轴，采用1个中间轴承。 b、轴承的间距轴承间距的大小，对轴的弯曲变形、柔性和应力均有很大影响。适当减少轴承的数量，增加其间距，虽会增加一些由其本身重量所引起的弯矩和轴承负荷，但由于轴系变形的牵制减少、轴系的柔性增加，轴承的附加负荷也会减少，工作更为可靠。最小轴承的间距： 23

min24.9zld （）

=3224.920 =cm =m 式中：

zd—轴径，20cm

故在进行轴系布置设计时，应力求使轴承的间距l＞min1.83lm。一般轴径的轴承间距参考以下2组经验公式苏联作者尼古拉也夫推荐的公式 125zld=12520=559cm=cm （）式中：

zd——中间轴直径，cm。西德劳氏船级社推荐的公式 142zld=m （）轴承间距也不能取得太大，因为轴系布置设计受工艺与安装工艺的限制，回旋振动(包括横向振动)的限制，而且轴承的间距太大就会使相应轴段的挠度因其重量的增加有所增大，造成轴承负荷分配的不均匀性。综合考虑以上各因素以后，本船中间轴长度设计为。（3）轴的法兰与轴承的间距在不影响装卸的前提下，轴承应尽量靠近法兰布置，并尽可能使轴承中心到二连接法兰中心线的距离等于0.2l=（l为中间轴长度） 3、尾轴承的数目和间距螺旋桨轴一般均用两道尾轴承支承,本船尾轴很长，每根螺旋桨轴设计3道尾轴轴承。在船舶设计中，对尾轴承的间距要求比中间轴承严格。通过计算和实船调查，轴承间距l和尾轴基本直径d的比值推荐采用以下数据： d＝400~650mm ld＞12 d＝230~400mm ld14~ 25 d＝80~ 230mm ld16~40 本船d=250，设计成ld=，16.816.80.254.2ldm

轴系设计计算轴的材料轴一般用优质碳素钢或合金钢锻造，民用船舶广泛采用优质碳素钢，快艇及小艇需要减轻重量时可用合金钢。目前国内适用于轴系的钢材牌号是25，30，35号优质钢。根据本船类型，轴系各种轴都选用优质碳素。而35号钢在同类优质钢中材料性能最好，一般民用船舶轴系材料也都选用35号优质钢，所以本船轴的材料选用35号优质钢。

基本轴径计算前面已经计算出，本船选用轴系的基本轴径：中间轴 200mm；螺旋桨轴 250mm；本船齿轮箱自带推力轴，推力轴不需要设计。

螺旋桨轴它位于轴系的最后端，末端装有螺旋桨，首部则与中间轴相连。为了满足螺旋桨从船外向内安装的要求，螺旋桨轴首端接可拆联轴节。故螺旋桨轴选用两端为锥体形式。 1、轴颈轴颈是用来直接与尾轴承相按触的部分，它除承担传递动力外，尚有磨耗损失，轴颈比轴干的直径大5~30mm。本船尾轴设计成从外向里进行安装，为了便于安装，将前后的轴颈直径制成略有5mm差值(差值取值范围约2~l0mm)，其首部轴颈直径略小。为了避免或减少应力集中，在轴于与轴颈的连接处，采用圆弧或斜锥过渡；为了减轻轴的重量，有时可采用空心轴的结构，不过本船都是实心轴。根据轴干取值250mm设计轴颈直径：前轴颈直径 260mm；中轴颈直径 265mm；后轴颈直径 270mm。 2、锥体与螺纹部分轴的首、尾端制成锥体，主要为了便于装、拆和紧固联轴器或螺旋桨。在轴系工作时，锥体部分承受着螺旋桨正倒车推力产生的压缩应力和拉应力，还承受着传递扭矩及某些振动力等。在锥体上的键槽及安装在它里面的键则承受着剪切应力及压应力；螺纹部分则用来安装紧固螺旋桨(联轴器)的螺帽，它主要承受拉应力及某些冲击载荷。为了满足强度要求，它们应有一定的结构尺寸。对于首端的结构尺寸可按以下经验数据选定(参见下图) (尾端装联轴器处的尺寸可按船标有关数据选定)； KD-锥体大端直径；Kd-锥体小端直径；Kl-锥体长；jl-键(槽)长；d纹-螺纹直径；

l纹-螺纹长；2k

-锥角；b-键(槽)宽。

图尾端的结构尺寸锥形部分计算 a、锥度K 可用锥体大小两个横断面直径差值与断面间距离的比值表示：

= （）我国现有船舶轴系的锥度，以采用1：15最多，依据这点，本船轴系锥度亦采用1：15。 b、锥长： (1.6~3.3)KKLD=2kD （） =250 =665mm 式中：kD——尾轴直径，250mm。 c、小端直径：

KkkdDKL （）

=250-115665 =mm 根据“钢质海船入级与建造规范”在联轴器法兰处的最小直径，即螺旋桨轴在联轴器法兰处的最小直径应不小于 191.881.05d =mm。式中：C= 将小端直径kd与海规要求最小直径d 作差，kd>d，满足了条件。 d、大端直径 kD=250mm，前面计算得。

2KKKKDdKtgL115