货运船船舶推进轴系纵向振动计算

振动计算

n必要性：机械设备振动是影响其使用寿命的重要因素

之一，而船舶推进轴系的振动易通过轴承—基座 传递至船体，从而引发船体的二次振动和水下声

辐射，同时降低船舶的舒适性。严重的轴系振动 将导致轴系异常磨损甚至断裂，对船舶的安全稳 定运行造成威胁。因此，轴系振动特性是影响轴

系设计质量的重要因素，应加以重视。

振动起因：

n诱发轴系振动的主要原因是轴系受到了不平

衡激励（例如，螺旋桨在不均匀水流中产生的脉动 激振力）、轴系组成部件（中间轴、螺旋桨、联轴器 等）加工不良、轴系校中质量不高等。

v轴系振动类型：

n按照振动型式：

n扭转振动：扭振振动是主机通过轴系传递功率至螺旋桨，造成各轴段间的扭转角度不相等，轴段来回摆动产生的

n回旋振动：轴系在外力作用下产生的，轴一方面绕自身中心线旋转，同时又使轴线呈弯曲状态以另一角速度绕原平衡轴中心线回旋的合成运动。

n纵向振动：（轴向振动）由于螺旋桨对动力激励产生的沿轴向方向的振动；

船舶推进轴系由刚性联轴器和弹性联轴器联

接，按照目前的静力学校中方法安装的轴系，联轴

器两侧的法兰存在不对中量，根据联轴器类型的不

同，不对中所产生的影响作用也不同［１－４］．刚性联

轴器处的不对中仅对轴承的静载荷产生影响；弹性

联轴器处的不对中，会产生周期性的激励力，引起

轴系振动［３，５－７］．该激励力的幅值及频率与弹性联

轴器的刚度、不对中量的大小以及轴系转速有

关［５，货运船船舶推进轴系校中计算，８－９］．本文通过对弹性联轴器处三种不对中型

式进行受力分析，获得了不对中激励力数学模型，

通过台架试验验证了数学模型的准确性．

轴系校中方法

轴系按直线性校中

一般直接用钢皮尺和塞尺进行法兰上下左右4 个点的

偏移δ 和曲折φ 测量，如需更加精准，可安装两只跳动

表进行测量。首先在法兰外圆对称地装上两只跳动表；然

后两根轴共同旋转，分别旋转到上下左右4 个点时记录跳

动量，计算出偏移δ 和曲折φ。

各国在轴系按直线校中时，对法兰允许偏中值曾做过较

严规定，起初规定允许偏中值δ ≤ 0.05mm，φ ≤ 0.05mm/m。

实践中发现对偏中值规定如此严格并没有必要，后来对

法兰允许偏中值规定逐步放宽至δ ≤ 0.10 ～ 0.30mm，

φ ≤ 0.15 ～ 0.30mm/m。

另外，可直接通过借助光学仪器进行直线校中，用于

进行轴系校中的光学仪器包括光学准直仪及光学投影仪。

在采用光学准直仪时，直接用肉眼对目标瞄准定中；采用

光学投影仪时，目标应按投射出的十字线进行定中。

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