螺旋桨橡胶轴承压力分布分析与结构优化

由于船舶螺旋桨轴承承受的载荷呈边缘效应,尾轴与轴瓦接触压力分布不均匀。应用有限元方法建立桨-轴-轴承接触模型,分析在轴系载荷作用下橡胶轴承压力分布与变形特点。并将计算结果与实测结果进行比较,验证计算方法与模型的正确性。在此基础上提出了橡胶轴承结构优化方法,计算分析表明优化后轴承压力分布得到了明显改善,可有效降低轴承的局部严重磨损、提高轴承工作寿命。     

基于FSI的尾轴倾角对水润滑轴承润滑特性的影响

应用流固耦合方法,在考虑水润滑尾轴承内部结构和内部流场相互作用的情况下,研究尾轴倾角对轴承水润滑特性的影响,探讨轴承、尾轴与水膜间的流固耦合问题。应用ADINA有限元软件,建立尾轴承流固耦合模型,求解尾轴承水膜压力分布,以及轴承的压力分布、径向变形和有效应力,分析尾轴倾角对尾轴承润滑特性的影响规律。结果表明:当计入尾轴倾角时,尾轴承最大水膜压力出现在轴承尾端,倾角越大,最大水膜压力也越大,且随着尾轴倾角的增大,水膜压力以及轴承的压力、径向变形和有效应力也逐渐增大。     

船舶艉轴承接触压力分布及其影响因素研究

为提高艉轴承承载能力,建立船舶艉轴承与艉轴接触模型,应用有限元方法探讨艉轴承接触压力分布及其影响因素。计算结果表明,过大的艉轴转角会导致艉轴承接触面积减小,接触压力分布不均,峰值压力增大。艉轴承弹性模量、径向间隙、厚度对接触压力分布有明显的影响。如果材料模量与轴承间隙越小,轴承厚度越厚,则压力分布越均匀。     

基于有限元的球面型尾轴承性能研究（英文）

球面型尾轴承是将关节轴承与普通水润滑尾轴承综合而成的一种复合轴承,通过关节轴承自动调心作用可减小由螺旋桨引起的"边缘效应",增大尾轴与尾轴承的接触面积,降低最大接触压力,改善润滑性能。文章应用ANSYS中有限元方法,对球面型尾轴承进行了建模仿真分析和对比,结果表明:球面尾轴承可以增加尾轴与尾轴承的接触面积,使得接触压力分布更加均匀。与普通尾轴承相比,最大接触压力降低22%,刚度也得到减小。文中的有限元仿真可为球面型轴承在船舶轴系上的应用提供理论依据。     

水润滑阻尼型尾轴承有限元仿真计算研究

阻尼型尾轴承是在普通水润滑尾轴承的基础上,在后尾轴承衬套外增加一层阻尼材料,通过阻尼层的变形,实现减小由螺旋桨重力悬臂作用引起的"边缘效应",增大尾轴与尾轴承的接触面积,降低最大接触压力,改善润滑性能的目的。文章采用ANSYS有限元方法,分别对三种阻尼型轴承和普通尾轴承进行建模仿真计算。计算结果表明,随着阻尼层厚度的增加,轴承与尾轴接触面积扩大。与普通尾轴承相比,最大接触压力降低了26.03%,为解决尾轴承"边缘效应"问题提供了理论支持。     

艉轴承载荷分布影响因素研究

为解决某船艉轴架赛龙轴承异常磨损问题,文章应用有限元方法建立艉轴、艉轴承及轴承衬套接触模型,研究轴承斜度与长度对轴承载荷分布的影响。结果表明,在一定条件下,轴承斜度对轴承载荷分布的影响十分明显,且轴承加长可进一步有效增加实际接触面积,降低局部峰值压力,改善轴承及轴承衬套的磨损状况。     

多种参数影响下的船舶艉轴承润滑性能分析

针对安装误差导致的轴颈倾斜角、主轴转速、艉轴工作环境温度等因素对船舶艉轴承润滑性能影响的问题，以某散货船为研究对象，基于Reynolds边界条件，运用有限差分法对Reynolds方程进行求解，通过数值分析软件MATLAB进行编程，获得不同工况下艉轴承的润滑模型。进而对多种参数影响下的油膜压力和油膜厚度差异进行对比分析。结果表明:考虑轴颈倾斜角的情况下，轴颈倾角逐步增大，油膜压力峰值与轴颈倾角呈现正相关关系，最小油膜厚度减小速度先快后慢；主机在不同工况下，油膜压力峰值与主轴转速呈现负相关关系，最小油膜厚度与主轴转速则呈现出一种近似正比的关系；当艉轴工作环境温度变化时，随着温度的升高，最大油膜压力逐渐增大，最小油膜厚度变化趋势则相反，逐渐向减小的方向发展。     

尾轴架系统强度计算及建模方法

船舶尾轴架系统在设计完成后,需对其结构强度进行计算,使得在船舶航行中不发生破坏。强度计算时为达到更高的精度要求,通常可采用有限元计算方法,在误差较小的情况下,简化计算模型有助于提高计算效率。基于对尾轴与轴毂间连接方式的简化以及模拟尾轴采用单元的不同分别建立了4种模型,在对比不同设计载荷的基础上,选取了载荷及工况进行加载计算。结果表明,有限元计算中,尾轴采用梁单元模拟时,计算出的前尾轴架应力高于采用实体单元模拟,同时在建立模型时需考虑尾轴承刚度的影响以及尾轴与轴毂间的相对滑动。     

MCS-2-1层压胶木船舶尾轴承材料的应用与发展

(一) 船舶尾轴轴承主要承受尾轴及螺旋桨的重量。由于尾轴的悬伸和螺旋桨重量很大,使尾管中尾部轴承或船尾架上的轴承受很大的负荷。此外,由于船身前进及摇摆、螺旋桨不平衡性的转动、尾轴轴线的变动等因素,又引起不同性质的附加负荷,从而使尾轴轴承受力既大又不均匀,工况条件恶劣。因此,船舶能否持续和安全地航行,尾轴及轴承工作的可靠性极为重要。据英国劳氏和其它船级社的统计,尾轴承的损伤在船舶事故中占很大的比重。当前,我国航行于近海与远洋的船舶,包括渔船等,多数采用水润滑的尾轴承装置,其中多数是     

关于内河船舶滚动尾轴轴承使用的探讨

本文根据广西现有新建船舶尾轴轴承的使用情况，通过分析对比滑动轴承与滚动轴承的优缺点，及其使用效果，论述在航道条件改善达到一定程度和标准船型推广以后，内河船舶尾轴承选用滚动轴承的优越性及选择的方法。     

考虑轴颈倾斜的径向滑动轴承动态特性研究

由于螺旋桨的悬臂作用,船舶尾轴径向滑动轴承工作时轴颈在轴承孔中往往处于倾斜状态,这样尾轴承特别是后尾轴承会造成严重的磨损,因此有必要分析轴颈倾斜对径向滑动轴承润滑性能的影响,找出压力分布规律,为船舶推进轴系实现合理校中提供一定的理论依据。文中给出了考虑轴颈倾斜的油膜厚度计算公式,通过对Reynolds方程进行求解,结果表明,随着倾斜角的增大,最大油膜压力逐渐向尾部倾斜,油膜压力分布出现尖角状态,油膜合力也逐渐增大。     

水润滑橡胶艉轴承橡胶轴瓦硬度分区取值后的接触性能研究

出于制造工艺的考虑,传统水润滑橡胶艉轴承轴瓦各处硬度相同.然而,在螺旋桨悬臂作用的影响下,传统设计中轴瓦各处压力分布非常不均匀,如轴瓦艉部压力远大于其他各处压力,从而影响到艉轴承的各项性能.由此,对传统水润滑橡胶艉轴承橡胶硬度取值进行改进,将其橡胶轴瓦沿轴向分为多个橡胶硬度不同的区域.通过试算和分析,合理设置各区域的长度和橡胶硬度.随后,利用有限元软件建立轴系一艉轴承系统有限元模型,其中使用Mooney一Rivlin本构方程模拟橡胶材料,并利用接触单元建立轴与艉轴承之间的接触关系.计算对比了改进前后某水润滑橡胶艉轴承底部轴瓦与轴接触的压力分布等力学指标.相对于传统橡胶艉轴承而言,改进方案的最大接触压应力减小了25.6%,接触区域沿周向增加了5.8°.结果表明,该艉轴承橡胶轴瓦硬度改进方案能够有效改善艉轴承的接触性能.     

船舶艉轴承安装故障分析与排除

在船舶航行中,艉轴承一旦被损坏,不得不降速处理时,需尽快进厂修理.船舶修理中,艉轴后轴承按照原船图纸重新浇铸巴氏合金,当艉轴塞到艉轴承一半时,出现不明阻碍,不能继续进入,文章针对该故障进行分析,并介绍解决故障的对策及合理的工艺流程,为以后同类问题提供参考.     

水润滑艉轴承水膜厚度与压力数值计算分析

考虑到进行艉轴承水膜厚度与压力计算时须考虑内衬材料的弹性变形,以提高艉轴承弹性流体动压计算精度,应用有限元法方法求得艉轴承内衬的弹性变形,结合雷诺方程求得计入弹性变形后的艉轴承水膜厚度与压力分布,并与流体动压润滑进行对比。结果表明,水润滑艉轴承弹流润滑计算得到的水膜压力减小,水膜厚度增大;艉轴是否倾斜对弹流动压润滑计算结果有明显影响。在相同工况下,随着艉轴倾斜率的增大,弹流润滑最大水膜压力上升,最小水膜厚度减小。     

轴系轴承不对中夹角误差对其承载特性的影响

为探究舰船轴系轴承不对中夹角误差对其承载特性的影响,本文建立表征轴系径向滑动轴承不对中夹角误差的计算模型,推导夹角综合误差下的轴承液膜厚度表达式.分别研究舰船轴承不对中倾角及摆角误差对液膜压力分布,承载能力及内部附加力矩的影响.研究结果表明,轴承内孔和轴颈之间的倾角和摆角误差,即使控制在船舶推进轴系校中标准CB/Z 338-2005规定的3.5×10-4rad以下,依然会对其承载性能产生显著影响.并建议采用顺应轴系曲线轴线安装轴承的工艺方法,保证轴承良好的承载性能及轴系校中效果.     

船舶尾管轴承的优化设计及试验研究

根据船舶尾管轴承的实际工况，提出了一种较完善的尾管轴承润滑性能计算数学模型．利用流体动力润滑理论和有限元法对数学模型进行了求解，对船舶尾管轴承的润滑特性参数作了计算。在此基础上，建立了尾管轴承优化设计的数学模型，分别以功耗最小、“最小油膜厚度”最大为优化目标，通过改变长径比、间隙比、偏角比对尾管轴承进行了优化设计．在尾管轴承模拟试验台上对以功耗最小为优化目标的优化结果作了试验验证。     

基于某系列船建造阶段轴系安装工艺探究

结合某系列船船舶建造船舶检验,对船舶轴系安装前环境条件及实际轴系安装过程中的照光过程、艉管镗孔、轴承压装等工艺进行梳理分析。通过轴系安装检验过程中发现的尾轴内部缺陷和轴承安装超压案例,结合轴系安装工艺梳理分析结果,提出铸钢件丝状缺陷和压装失败后铸钢件产生严重缺陷相关规范要求及解决方案,通过查找根源问题对轴系安装工艺提出改进建议。为未来大型化,精细化船舶建造中轴系工艺顺利进行打下坚实基础。     

艉轴管工艺改进与生产优化

船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分，采用改进的环氧树脂浇注工艺，对直筒型艉轴管与艉轴毂组成的密封空间进行浇注，加强了其密封性，同时使得艉轴安装方便，延长了艉轴和艉轴承的使用寿命。