欧普兰(多图)-轴系校中计算 货运船设计

径向轴承及推力轴承处边界条件的准确建立是船舶推进轴系校中计算的***与难点。基于流体动压

润滑理论，分析不同运行工况下考虑轴颈倾斜的径向轴承润滑特性，将轴承间隙、油膜厚度、支承基座及船体柔

性以等效轴段挠度的形式计入轴系校中过程，并与刚性支承、弹性支承模型计算结果进行对比分析；计算因推

力轴段转角、支承基座变形而引起的推力轴承附加力矩，并分析其对轴系校中的影响；建立轴承润滑与轴系校

中耦合计算方法。结果表明：由径向轴承间隙、轴颈倾斜而引起的支点位置改变、润滑油膜厚度、推力轴承处附

加力矩对轴系校中具有重要影响。

船舶推进轴系校中是设计轴承轴向间距、径

向变位以获得运转状态下合理的轴段应力及轴承

反力的过程。良好的轴系校中状态是推进轴系安

全、稳定运行的重要保证，校中状态不良的轴系将

会引起轴段应力过大、轴承受力不均和磨损，以及

轴系振动噪声过大等问题，严重影响船舶运行安

全，且还将引起巨大的经济损失。

2海洋工程船推进轴系安装工艺

轴系拉线

减速齿轮箱的连接由低速轴及高速轴连接来实现，在输入

及输出时，减速齿轮箱会出现与中心距相偏离情况。在拉线期

间，不仅需要做好尾轴轴系的中心线校对工作外，应需要做好

主机机座中心线的校对工作，以便能够清晰了解到主机、消防

泵组及中间轴承之间的关系。应确保左右舷轴系应保持在同一

平面上，两个轴之间彼此相互平行，与船体中心线相平行。

低速轴安装

低速轴的安装工作需要在轴系拉线结束之后进行，同时还

需要确保船台镗孔的***工作，应确保轴承、浆毂、尾柱、人

字架等部件能够与轴系的中心线相重合，进而确保尾轴管能够

与轴系的中线相重合。因此，在船台镗孔及前后轴承中心位置

在确定之后，需做好轴段的安装工作，确保螺旋桨、尾轴密封

装置、尾管前后轴承各项安装工作的合理性。需要预先在尾轴

管内安装尾轴管轴承，安装工作也可选择在尾轴管轴承在安装

到船体之后进行。当尾轴管安装工作结束后，将尾轴管插入到

船体毂孔之后，再使用液压千斤顶，施加压力从尾轴关断进行，

在轴系的理论中心线上进行尾管前后轴承的安装，锁紧需使用

螺母。

齿轮箱安装

低速及高速轴的校中工作需要分别进行，为了确保各个轴

段之间均能够保持的受力状态，船舶推进轴系校中设计计算螺旋桨设计，应确保输入及输出轴之间

会产生不同的变位值。在对齿轮箱进行***时，应明确输入与

输出轴之间会产生不同的变位值，以确定轴系受力状态的合理

性。当齿轮箱输出轴的变位在进行低速轴安装工作时，在对输

入轴的前后轴承位置进行确认时，应根据高速轴段的校中结果

来决定。在对齿轮箱进行***时，需要根据法兰的曲折及偏移

来完成对齿轮箱的***工作，当***工作结束后，在对齿轮箱

进行固定。

海洋工程船推进轴系校中方法

1.1 低速轴校中计算

低速轴作为齿轮箱输出轴到尾轴部位，在对该段轴进行计

算期间，应提前做好建模工作，将其划分为41 个截面。由于

在冷态状态下，齿轮箱的前后轴承之间会产生较大的反力差，

对低速轴系做好动态校中计算具有必要性。另外，在对齿轮箱

进行计算期间，还需要充分了解到对齿轮力所产生的影响，将

两个轴承之间的反力差控制在总重的20%。

1.2 高速轴校中计算

在对高速轴进行校中计算时，需使用膜片联轴器SX419-6

与各轴段进行连接，在与中间轴进行连接时，主要是使用

RATO-S3310 与主机进行连接，将其作为弹性元件中的一种，

对高弹联轴器及膜片联轴器进行建模，并做好简化处理工作。

在处理期间，应保证轴系处于极限状态下，将膜片联轴器的弹

性部分忽略掉，将其作为一种刚性元件，需做好相关的处理工

作。在对安装的状态进行计算时，需要将2 个半联轴器分别放

置在各自相连的中间轴中，将金属膜片与过渡法兰之间的密度

控制在0。对高弹联轴器分解为3 个单元，分别与主机、中间

轴相连接，将中间弹性部分的密度控制为0。另外，在对高

速轴进行校对时，应充分的考虑到齿轮箱的输入轴，所产生的

热膨胀量。当环境温度为25℃时，会产生0.1512mm 的热膨胀量。

在冷态状态时，轴承会保持均匀的受力状态。在热态状态期间，

轴承所产生的负荷不均，齿轮箱的后轴承处会产生较大的支反

力，导致齿轮箱出现严重的损坏，与校中计算中的要求不相符。

因此，为了提升高速轴校中的准确性，理论中心线需要以输入

轴前后轴承的延长线及连线为主，以完成对高速轴的有效校中，

确保在热态状态时，各轴承的负荷均能够保持均匀的状态。