船舶轴系扭振计算步骤2008资料.doc

PAGE  PAGE 10 船舶轴系扭振计算的一般步骤 （能量法和放大系数法） 1 已知条件 轴系原始资料 柴油机减振器发电机型号：型式和型号型式和型号冲程数：制造厂制造厂气缸数：主动轮惯量交/直流缸径：从动轮惯量额定功率行程：刚度（静/动）额定转速V型角阻尼因子（或损失系数）转子惯量发火顺序传动齿轮箱额定功率型式和型号水力测功器额定转速制造厂型式和型号最低稳定转速正车总速比制造厂平均有效压力正/倒车各级速比转动惯量（空气中）机械效率弹性联轴器（气胎离合器）往复部件重量型式和型号连杆长度制造厂阻尼因子额定扭矩螺旋桨主/从动轮惯量型式刚度（静/动）定/可调桨损失系数直径持续许用扭矩盘面比瞬时许用扭矩螺距比许用最大扭角叶片数转动惯量（空气中）材料导流管型号 2 当量系统 2.1惯量计算（或给定） 2.2 刚度计算（或给定） 2.3 当量系统转化，即将系统转化成惯量－刚度系统，并给出当量系统图以及相关参数（见表） 当量系统参数 质量序号质量名称转动惯量 Kg.m2刚度 N.m/rad轴最小外径 Cm轴内径 Cm传动比发火间隔角AB3 固有频率计算（自由振动计算并画出振型图） Holzer表 质量号123456789IkKWk12…n4 共振转速计算 扭振固有频率 Hz N=9.55*ωn =60f r/minN-固有频率（r/min） f-Hz对于每个振型固有频率的共振转速 r/minV－简谐次数 对四冲程柴油机v=0.5,1,1.5…… 二冲程：v=1,2,3…… 对螺旋桨：v=I*Zp,I=1,2,3…… Zp－螺旋桨叶片数应计算的简谐次数范围：Ne－柴油机额定转速r/min Nmin-柴油机最低稳定转速r/min5强迫振动计算(动力放大系数法的计算步骤) 步骤1：激励计算 气体压力产生的激励力矩 N.mD－气缸直径（cm） R－曲柄半径(cm) Cv－简谐系数(N/mm2)简谐系数的计算 N/mm2av、bv－系数，由柴油机制造厂提供。无确切资料可按CCS给定表计算 Pi-平均指示压力N/mm2平均指示压力的计算： 推进用柴油机： 发电用柴油机：(0.95nc/ne1.1) 空负荷运转柴油机（离合器脱开。柴油机－发电机组转速比nc/ne0.95） P－柴油机额定功率，kW Pg－发电机额定功率,kW Z－气缸数 ms－冲程数，四冲程ms=4,二冲程ms =2; ne－柴油机额定转速r/min nc－共振转速r/min ηm-柴油机额定工况下的机械效率 ηg-发电机效率，无确切数据时取0.9 ηd-从动部件效率，对发电机为ηg往复惯性力产生的激励力矩Mt 合成切向力简谐系数螺旋桨激励力矩 N.mZp-螺旋桨叶片数 Mkzp-谐次kzp的激励力矩幅值 Ψkzp-谐次kzp的激励力矩与桨叶中心线间的相位角 一般而言，螺旋桨激励力矩较小，可以忽略。但对于主谐次v=Zp或v=2Zp的激励，有时应予以注意。柴油机激励力矩功对直列柴油机，相对振幅和： 对V型机： ak-第k缸质量点相对振幅 Z－气缸数 ψ1,k－第k缸与第1缸间的发火间隔角,rad ξ1,2－两列相同编号气缸间的发火夹角考虑螺旋桨激励时的系统激励力矩功 N.m步骤2：计算第1惯性圆盘的平衡振幅 第1惯性圆盘的平衡振幅步骤3：计算各部件的动力放大系数 柴油机的放大系数μe-阻尼因子，由船桨厂家提供，一般取μe＝0.04 n-系统惯性圆盘总数 Z-柴油机气缸数螺旋桨放大系数ω-扭振园频率(rad/s) cp-螺旋桨阻尼系数螺旋桨阻尼系数： (N.m.s/rad)np-额定转速时螺旋桨吸收的功率(kW) nc -共振转速r/min Ne-柴油机额定转速(r/min) a-系数A值的确定 Dp-螺旋桨直径(m) Zp-螺旋桨叶数 V－常数，当Zp＝4时，V＝1；当Zp=3或5时，V＝4/3 若计算得a19.5,取a=19.5