船舶艉轴承间隙对轴系回旋振动特性影响分析

田川， 杜敬涛， 许得水， 李文龙

(哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

船舶推进轴系的回旋振动实质上是转轴的进动，其振动特性受影响的因素较多。除了轴系本身结构对其影响外，轴承支点位置、轴系校中状态、支承系统特性等也对其有较大影响[1]。艉轴是船舶轴系中的最后一段，由于它的悬伸布置以及螺旋桨具有较大的自重，使得对艉轴起支承作用的艉轴承成为船舶轴系中负荷最大的轴承。由于轴系运转的不稳定性，导致轴承润滑状态不良，影响了液膜的支承刚度，最终使得支承系统总体刚度受影响[2]。因此，艉轴承的动态特性对轴系回旋振动的影响就显得至关重要。

目前研究人员对油膜动态特性分析已经做了大量的工作[3-7]。魏维等[8]研究了轴承设计间隙对最小油膜厚度、油膜压力分布、动态特性系数以及失稳转速的影响，但得到的规律只具有一般性，对特定的轴承，设计间隙对动态特性系数的影响是复杂的，不是一个简单的曲线可以表达的。王磊等[9]借助有限元软件，分析了螺旋桨惯性力矩(陀螺力矩、应力刚化效应和旋转软化效应等)对轴系回旋振动的影响，对轴承进行了简化处理，但没有考虑轴承对轴系回旋振动的影响。李小军等[10]利用ANSYS软件，分析船舶推进轴系后艉轴承刚度各向同性和各向异性时对轴系回旋振动的影响，但没有具体分析轴承的刚度变化，依然是将轴承简化成一个刚度不变的弹簧支承。……