轻型高速船用齿轮箱发展现状研究

轻型高速船用齿轮箱的发展对于我国船舶工业的发展起着重要作用。本文以造船完工量及游艇市场未来产业规模预测为数据基础,分析发展轻型高速船用齿轮箱的重要性。文章通过研究国内外轻型高速齿轮箱发展现状,总结其发展趋势。分析我国轻型高速船用齿轮箱发展中主要问题,并提出相应的措施,为我国在轻型高速齿轮箱发展提供研究基础。     

基于特征提取的齿轮箱震动故障信号检测

齿轮箱是汽轮机、发电机等船舶机械设备的重要组成部分,其在机械设备中通常负责力的传递,是当前各种机械中最为常见和关键的构件,通常情况下,齿轮箱能否正常工作,将直接影响到相关的机械设备能否正常工作。因此对于齿轮箱故障的检测和排除至关重要,当前,通过齿轮箱震动信号对齿轮箱的运转状态进行判断,是最为常用的方法,然而这一方法至今仍然需要较多的人工经验,难以利用计算机进行自动的探测和判断,一方面效率较低,另一方面精度较差,在实际操作中应用的并不广泛。为此,本文提出一种基于特征提取的齿轮箱震动故障信号检测方法,通过自动化的信号检测和判断技术,对齿轮箱的当前状态进行判断,并能够对出现的故障进行自动化的检测。     

基于附加颗粒阻尼控制的船用齿轮箱减振方法

为有效解决船用齿轮箱存在的振动问题,提升舰船的隐蔽性和工作性能,设计一种基于附加颗粒阻尼控制的船用齿轮箱减振方案。以某型号船用齿轮箱箱体为研究对象,采用有限元方法建立船用齿轮箱振动物理模型,对船用齿轮箱的自由状态模态和振动响应进行分析;结合齿轮箱模型振动特性分析结果,在箱体与关键结构附近布置颗粒阻尼结构。建立颗粒阻尼等效分析模型,计算弹性波传递过程中设计减振器离散体碰撞的能量耗散结果,并将所得结果与试验结果进行对比,验证该减振方法的有效性。结果表明,该颗粒阻尼结构对船用齿轮箱产生的振动辐射有明显的抑制和削弱效果。     

新型船用齿轮箱

挪威一家公司制造了一种新型的4500型船用齿轮箱,这种齿轮箱弥补了6000型大型齿轮箱和3000型较小型齿轮箱之间的空白,不论是单级还是双级减速齿轮箱都采用了螺旋齿轮传动机构。     

某船用柴油机齿轮箱端盖安装间隙值研究

某船用柴油机齿轮箱端盖在设计时,齿轮轴两侧滑动轴承采用翻边整体轴套设计。在齿轮箱端盖和齿轮箱箱体之间设置初始间隙,通过端盖螺栓的预紧力作用来保证轴套的固定。针对齿轮箱安装工况,采用有限元法对轴套变形以及齿轮箱端盖与箱体之间的间隙值进行了计算和分析,研究了螺栓预紧载荷对轴套变形和齿轮箱端盖与齿轮箱之间的间隙值的影响规律,为合理的确定齿轮箱端盖螺栓预紧载荷以及设定对应的初始间隙值提供了依据。     

基于模糊Petri网的船用齿轮箱可靠性分析系统

在船舶的动力传送系统中,需要依赖船用齿轮箱进行速度的变换,而随着船舶吨位和体积的不断扩大,现如今的普通船舶齿轮箱系统已经不能胜任这种要求,在齿轮传动系统中,对可靠性的要求一直都非常高,因此必须建立高效的可靠性分析系统,对齿轮箱的状态进行有效监控。本文结合模糊Petri网诊断模型,对齿轮箱的可靠性进行建模分析,使得该系统的能量转化效率和可靠性都获得较大的改善。     

基于冲击解调法的齿轮箱异响故障诊断

文章针对某舰主齿轮箱在低速时存在明显的异响,对齿轮箱振动信号进行了采集和分析。发现主齿轮箱低速时振动信号中存在异常的周期性冲击,冲击调制频率为螺旋桨叶频,高速时,异响和异常冲击均消失。据此推断,异响原因是不正常的外载荷引起齿轮啮合不良。监测结果表明齿轮箱的齿轮和轴承状态正常,不必对齿轮箱开箱检查,避免了一次较大的检修工程。     

船舶齿轮箱故障诊断及失效预报方法研究

针对船舶齿轮箱故障诊断正确率低的难题,提出蚁群优化神经网络的船舶齿轮箱故障诊断方法。首先采集船舶齿轮箱故障诊断的数据,并采用小波分析提取船舶齿轮箱故障诊断特征,然后采用神经网络建立船舶齿轮箱故障诊断模型,并采用蚁群算法克服神经网络存在的缺陷,最后构建了船舶齿轮箱失效预测方法,实验表明,本文方法提高了船舶齿轮箱故障诊断效果,并获得了高精度的船舶齿轮箱失效预测结果。     

船舶推进系统齿轮箱的抗冲击性能研究

齿轮箱是船舶推进系统的关键组成部分,其运行质量直接决定了船舶的动力性能。船舶推进系统齿轮箱的工况复杂,受到船舶振动和基座变形的影响,齿轮箱易产生疲劳变形和振动噪声等问题。近年来,随着机械制造技术的进步,船舶齿轮箱也向着大功率、低噪声、轻量化、高转速等方向发展。本文以船舶推进系统齿轮箱为研究对象,建立了齿轮箱的多体耦合有限元模型,对动态冲击载荷下的齿轮箱的抗冲击性能进行载荷分析,并对齿轮箱的振动和弹性变形等进行有限元分析。本研究对提高船舶推进系统齿轮箱的结构强度、提高抗冲击性能等有重要的指导作用。     

德国ZF海事集团的新战略目标

[本报讯]　德国ZF海事集团的新战略目标是为各种船舶提供成套推进系统。近五年来,ZF公司不断扩展船用产品的目录,从单一的传动齿轮箱供应商向推进系统成套集成商发展。在船用齿轮箱方面继双速比齿轮箱和角形传动齿轮箱之后,又开发出重载大功率齿轮箱,最大功率已达10 0 0 0kW ,可供各种机型配套。重载齿轮箱以其高可靠性和长寿命著称,特别适合于长时间高负荷工况的工程船、渔船、拖船乃至大型油船使用。我国中海石油的4 4 0 0kW油田守护船项目和渤海轮渡公司的130米滚装车客渡轮均采用了这种高性能齿轮箱。在推进系统方面,ZF已经拥有了高…     

Numerical simulation of the anti-shock performance of a gear case

Both sea battles and testing of ship in underwater explosions reveal unacceptably poor anti-shock performance of important shipboard equipment. Anti-shock performance of shipboard equipment is a significant factor determining fighting strength and survivability. The anti-shock performance of a shipboard gear case based on BV043/85 was investigated using numerical simulation. A geometric model of the gear case was built using MDT software and meshed in HyperMesh software, and then the finite element model of the gear case was formed. Using ABAQUS software, the anti-shock performance of the gear case was simulated. First, shock response of typical regions of gear case was determined. Next, some generalizations were made about the anti-shock performance of the gear case by analyzing the Mises stress of typical regions varied with shock inputs. Third, weak regions were determined from simulation results. The threshold values of shock resistance of the gear case at different impulse widths were obtained through interpolating the numerical simulation results selected from the most dangerous spot. This research provides a basis for further optimization of the design of gear cases.     

人字齿轮啮合静-动态振动特性分析

通过对人字齿轮副的静响应和动响应数学模型的理论分析,指出理论建模存在的问题。采用NX MasterFEM的响应分析模块,分析某船用齿轮箱的一对人字齿轮副啮合情况,计算静态接触和振动特性,提出减少齿轮系统振动损害的设想,为下一步的响应分析开展准备。     

舰用齿轮箱抗冲击能力时域计算

为找出舰船设备的潜在问题或薄弱环节，从而保证舰船的战斗力；以及为避免由于对设备的抗冲击性能不了解即进行冲击试验可能对设备造成的损坏，抗冲击数值模拟分析对于舰用设备是必要的。对舰用齿轮箱抗冲击能力进行时域数值模拟，使用MDT软件建立齿轮箱三维几何模型，利用HyperMesh软件进行前处理以及有限元网格划分，并将有限元模型导入ABAQUS软件，对齿轮箱抗冲击能力进行时域计算。分析数值模拟结果得到了齿轮箱典型部位处冲击响应，总结了齿轮箱抗冲击的一些规律，并找出了齿轮箱结构抗冲击的薄弱环节，为齿轮箱结构优化设计提供了参考。     

子模型方法在舰船设备连接结构强度研究中的应用

对子模型方法进行了详细的介绍,并以某舰用齿轮箱为计算模型,验证了冲击载荷下子模型方法计算舰船大型设备中的连接结构强度问题的有效性,其计算结果与常规计算方法的结果十分吻合．以某舰用齿轮箱为算例进行抗冲击计算,应用子模型方法对该齿轮箱连接构件进行了强度校核．计算结果表明,该齿轮箱的连接构件可以满足相关抗冲击要求,螺栓结构的动态响应特性与螺栓的连接形式有密切关系．研究结果对大型舰载设备连接构件的强度校核提供了新思路,具有一定的参考价值．     

三峡消防艇动力装置设计

介绍了三峡消防艇动力装置的设计概况,通过列表对比的方法阐述了“主机飞轮端＋OMEGA无级调速齿轮箱＋定距桨,自由端＋对外消防泵”、“主机飞轮端＋标准齿轮箱＋定距桨,单独设2台消防泵发动机”及“主机飞轮端＋齿轮箱＋调距桨,自由端＋对外消防泵”三种方案各自的优势和劣势。着重介绍了最终选择的动力装置的性能、OMEGA齿轮箱的结构原理以及消防船专用的电子遥控系统——EC200FIFI的模式设置,并阐述了它们在消防船上应用的优越性。     

门机回转惯性载荷对传动系统的影响

分析门机回转机构起制动时惯性载荷对传动装置性能的影响,给出了各类回转阻力矩以及各工况下传动系统所受阻力矩的计算公式,并以四连杆门机为例计算出各种工况下电机的功率以及行星减速器输出轴所受的外阻力矩,作为回转机构传动系统选型计算的依据。     

某型驱逐舰液压舵机跑舵故障分析与排除

文章综合多艘某型驱逐舰液压舵机发生跑舵故障的事例,分析了舵机液压系统的工作原理,找出了跑舵原因,排除了故障.然后将该型舰跑舵原因汇总,并据此提出了维护保养建议.     

基于模拟直齿轮啮合模型的齿根强度分析

齿轮啮合是一个比较复杂的过程,由于渐开线齿廓的固有特性使得齿轮在啮合过程中会产生许多非线性的影响,这些非线性影响对于齿轮啮合特性的分析和优化有着举足轻重的意义。文章首先基于先进的有限元理论,提出一种能够准确计算齿轮啮合刚度,并可模拟齿轮啮合动态过程的有限元模型。其次将应用此模型考虑摩擦的影响对直齿轮齿根应力进行分析,并对直齿轮轮齿的齿根应力在啮合过程中的变化趋势以及相应的摩擦影响进行讨论和总结。     

船舶舵机的营运检验

船舶舵机对于船舶安全航行非常重要,在船舶的营运检验中,对船舶舵机的检验是船舶验船师在检验过程中一项重要工作,本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行营运检验的重点的论述,能够给验船人员在进行舵机检验工作时起到抛砖引玉的作用。