船舶螺旋槳軸及其密封支承裝置設(shè)計-閱讀頁
2024-08-26 01:38本頁面
【正文】 式中n—安全系數(shù) —許用安全系數(shù) 見表（）所以符合要求，安全。軸的計算柔度 式中：L—軸的最大跨度 mm 當(dāng)軸系中各軸及本軸徑不同時，應(yīng)分別對其最大跨距部分進(jìn)行計算。 選擇法蘭式聯(lián)軸節(jié)，聯(lián)軸節(jié)上螺栓均為過盈連接 皮碗式尾部密封裝置 從振動力學(xué)的角度來看，船舶軸系可以視為具有多個集中質(zhì)量的彈性系統(tǒng)。后者成為彈性系統(tǒng)的擾動源，引起軸系的扭轉(zhuǎn)振動。規(guī)范推薦的軸徑計算公式雖然考慮了扭振因素，但軸的扭振附加應(yīng)力必須在許用范圍之內(nèi)，否則，就應(yīng)采取減振或避振措施。在軸承之間跨距內(nèi)會產(chǎn)生一定的撓度。同時，由于螺旋槳的懸臂作用，會產(chǎn)生陀螺效應(yīng)，軸在這種情況下長期運行，不僅嚴(yán)重敲擊軸承導(dǎo)致過早損壞，而且還會引起船體振動和軸的折斷。扭轉(zhuǎn)振動是脈動變化的激振扭矩引起，它使主機(jī)到螺旋槳的各軸桿元件 軸系扭振許用應(yīng)力計算及模糊性分析船舶軸系在運轉(zhuǎn)時除存在彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力外，還存在著不同程度的扭振附加應(yīng)力。設(shè)軸系的扭振許用應(yīng)力為[]，考慮扭振附加應(yīng)力后，軸系扭振疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力為[]，軸系的最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為[]，則三者的關(guān)系為[]=[][], (1)在確定軸系扭振疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力[]時，除要考慮材料扭振疲勞極限 外，還必須考慮機(jī)件的尺寸、形狀變化的影響，并考慮一定的安全儲備，這樣有[]=／(n )， (2)式中， 為軸系尺寸修正系數(shù)，主要由軸系基本軸徑d決定，具體取值見表l；n 為疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，考慮對軸系靜強(qiáng)度狀態(tài)下的許用應(yīng)力已留有安全儲備。確定的基本思想是以扭振附加應(yīng)力循環(huán)特征∈[1，+1]取左右極限值時材料的強(qiáng)度極限為基礎(chǔ)，用線性插值法來確定的。對中間軸而言，在r=1～，其扭振許用應(yīng)力可表示為： （6）中間軸在r=0～，按規(guī)范推薦取為=x，x的確定取決于軸系的具體結(jié)構(gòu)及受力情況，～。 系數(shù)和與基本軸徑的關(guān)系基本軸徑100200300400500600700AB在上述分析計算公式中，材料強(qiáng)度極限；軸系應(yīng)力集中修正系數(shù)及系數(shù)K、q、x的確定都與軸系的設(shè)計水平、制造水平、材料質(zhì)量、使用條件等幾個方面的因素有關(guān)。如扭振附加應(yīng)力循環(huán)特征時，碳鋼軸扭振疲勞強(qiáng)度極限取為0．26船舶規(guī)范規(guī)定材料拉伸強(qiáng)度取下限值440MPa，而實際鍛鋼軸的根據(jù)材料質(zhì)量、設(shè)計制造水平可取4OO～600MPa。因此，可根據(jù)實際情況，用模糊優(yōu)化評判的方法來確定扭振許用應(yīng)力。增擴(kuò)系數(shù)法是在充分考慮常規(guī)設(shè)計規(guī)范、實際設(shè)計條件和設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過引進(jìn)增擴(kuò)系數(shù) (包括上增擴(kuò)系數(shù) 和下增擴(kuò)系數(shù) )來確定過渡區(qū)間上下界的一種方法。 最優(yōu)設(shè)防水平的確定先利用模糊綜合評判法確定最優(yōu)設(shè)防水平值，設(shè)的備擇集為=(，，)，模糊因素集為U = (u1，u2，u3，u4)，影響軸系扭振許用應(yīng)力最優(yōu)設(shè)防水平值的主要模糊因素及其等級見表2所列。=(，，)，由加權(quán)平均法求得最優(yōu)設(shè)防水平值為 中間軸扭振許用應(yīng)力的計算根據(jù)實際情況，由增擴(kuò)系數(shù)法確定的模糊變量值如表3。應(yīng)力循環(huán)特征與和的關(guān)系如下中間軸在r=0～[]及超速工況下扭振許用應(yīng)力[]分別為利用式(8)～(11)，經(jīng)計算可得不同轉(zhuǎn)速下的扭振許用應(yīng)力，結(jié)果見表4，相應(yīng)的扭振許用應(yīng)力對比曲線如圖示。 不同工況下中間軸扭轉(zhuǎn)振動許用應(yīng)力r規(guī)范值優(yōu)化值規(guī)范值優(yōu)化值規(guī)范值優(yōu)化值在O≤r≤= (—ld)一(— )r；在O≤r≤，中間軸瞬時扭振許用應(yīng)力為在1r≤，中間軸超速運轉(zhuǎn)扭振許用應(yīng)力為= (ld)+ ()，式d為中間軸基本直徑，單位mm。從計算結(jié)果還可看出，r=，軸上所允許的扭振附加應(yīng)力與r=0時基本相同。這一點也充分說明了計算過程及計算結(jié)果的正確性。軸材料的選用：45鋼回火，毛坯直徑 〉300～500mm尾軸最小直徑: =中間軸的直徑: D=聯(lián)軸器: 選擇法蘭式聯(lián)軸節(jié)，聯(lián)軸節(jié)上螺栓均為過盈連接。根據(jù)船舶軸系的實際受力情況，考慮一些模糊因素的影響后，討論了軸系扭轉(zhuǎn)振動許用應(yīng)力的計算方法。采用模糊優(yōu)化評判方法后，考慮了軸系設(shè)計、加工、使用過程中的一些客觀模糊因素和人的經(jīng)驗的影響，這樣可使計算結(jié)果更接近實際情況。 參考文獻(xiàn)[1] 1995[2] 1979[3] 1995[4] 1986[5] 1987[6]F．,Series,60 Methoddical Experiments with Models of SingleScrew Merchant 1963[7] Rernalysis of the Original Test Data for the Taylor Stendard Series ,DTMB,Repot 1986[8]王國強(qiáng)， 1985[9] 1993[10] 1992[11] 1980[12]Jane’s Fighting Ships,London,Jane’s Publishing Company Ltd 1981[13] 1986[14] 1985[15]（修訂本）.國防工業(yè)出版社 1981[16] 1996[17]高鶚， 1981[18] 1989[19] 1992[20]施億生， 1981[21][22] 1978[23]
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1