第四节轴系的纵向振动与消减 轴系的纵向振动及危害 1轴系纵向振动:轴系在外力作用下沿轴线方 向产生的周期性变形现象 2轴系纵振力学简化模型 1)轴质量分别集中在轴的两端 2)螺旋桨质量还应考虑附加水质量 3)曲轴纵向刚度根据经验公式计算和试验确 定
第四节 轴系的纵向振动与消减 一、轴系的纵向振动及危害 1轴系纵向振动：轴系在外力作用下沿轴线方 向产生的周期性变形现象 2轴系纵振力学简化模型 1）轴质量分别集中在轴的两端 2）螺旋桨质量还应考虑附加水质量 3）曲轴纵向刚度根据经验公式计算和试验确 定
3轴系纵振激振力源 Epee- QMC 1)螺旋桨在不均匀伴流场中产生的周期性 轴向激振力 2)气体力和往复运动部件产生的惯性力通 过连杆作用在曲柄销上的径向分量 3)轴系扭转振动 4现代大型低速机纵振严重原因:船舶大 型化,主机功率相应提高且向超长行程 方向发展,一方面使螺旋桨作用的纵向 交变推力增大,另一方面柴油机强化程 度的提高使气体力激起的纵振加剧
3轴系纵振激振力源 1）螺旋桨在不均匀伴流场中产生的周期性 轴向激振力 2）气体力和往复运动部件产生的惯性力通 过连杆作用在曲柄销上的径向分量 3）轴系扭转振动 4 现代大型低速机纵振严重原因：船舶大 型化，主机功率相应提高且向超长行程 方向发展，一方面使螺旋桨作用的纵向 交变推力增大，另一方面柴油机强化程 度的提高使气体力激起的纵振加剧
5推进轴系纵向振动危害性 Epee- QMC 1)导致柴油机、传动装置和轴系的故障 2)引起柴油机机架的纵向振动、船体梁垂向 振动及上层建筑纵向振动 3)引起双层底构件、船体梁的垂向振动
5推进轴系纵向振动危害性 1）导致柴油机、传动装置和轴系的故障 2）引起柴油机机架的纵向振动、船体梁垂向 振动及上层建筑纵向振动 3）引起双层底构件、船体梁的垂向振动
Epee- 二、轴系的纵向振动特性 QMC 1激振力 2推进轴系的纵向振动特性 1)少缸数短轴系布置时,推力轴承分支等 效刚度对零节振动固有频率有重要影响 2)轴系的纵向振动一般是零节和一节振动 问题。对少缸数短轴系,一般只出现零 节纵向振动;对多缸机或长轴系,一般 出现零节纵振和一节纵振
二、轴系的纵向振动特性 1激振力 2推进轴系的纵向振动特性 1）少缸数短轴系布置时，推力轴承分支等 效刚度对零节振动固有频率有重要影响 2）轴系的纵向振动一般是零节和一节振动 问题。对少缸数短轴系，一般只出现零 节纵向振动；对多缸机或长轴系，一般 出现零节纵振和一节纵振
3)当某一激振力的频率与推进轴系某一节的纵N 振固有频率相同或相近时产生轴系纵向振动。 并非每一个简谐都会产生有害纵振,轴系有害 纵振通常发生在某一激振力可能产生危险纵振 简谐次数 3扭转一纵向耦合振动 1)扭转纵向振动:柴油机轴系的扭转振动会引 起曲轴纵向变形的现象 2)发生扭转一纵向耦合振动时,轴系纵向位移 由扭振和纵振共同作用产生,使纵振振幅增大, 曲轴附加弯曲应力增大,严重时可能产生曲轴 的疲劳破坏
3）当某一激振力的频率与推进轴系某一节的纵 振固有频率相同或相近时产生轴系纵向振动。 并非每一个简谐都会产生有害纵振，轴系有害 纵振通常发生在某一激振力可能产生危险纵振 简谐次数 3扭转－纵向耦合振动 1）扭转纵向振动：柴油机轴系的扭转振动会引 起曲轴纵向变形的现象 2）发生扭转－纵向耦合振动时，轴系纵向位移 由扭振和纵振共同作用产生，使纵振振幅增大， 曲轴附加弯曲应力增大，严重时可能产生曲轴 的疲劳破坏
3)纵振零节频率fo一节频率f1扭振 QMC 节频率f。1二节频率f。2关系 (1)f1
3）纵振零节频率ｆ0、一节频率ｆ1、扭振 一节频率ｆｅ1、二节频率ｆｅ2关系 （1）ｆｅ1 ｆ0 ｆｅ2，长轴系ｆ0 ｆｅ2 （2）短轴系ｆ1ｆｅ2 长轴系ｆ1ｆｅ2 四、推进轴系纵向振动的消减和回避 1推进轴系纵向振动的衡量标准 推进轴系纵振应限制轴系纵振振幅， 我国以纵振引起的曲轴臂距差作为振动 强烈程度的判据
2纵向振动的消减与回避 QMC 1)调频改变轴系长度或直径或安装附 加质量或调整主机飞轮质量 2)减小输入系统的激振能量改变发火 顺序以减小副简谐引起的有害纵振,但 对主简谐引起的纵振无效 3)避免扭转一纵向耦合振动所有减小 扭振措施都有效 4)配置减振器纵振减振器安装在曲 轴自由端,当代超长行程低速机广泛使 用
2纵向振动的消减与回避 1）调频 改变轴系长度或直径或安装附 加质量或调整主机飞轮质量 2）减小输入系统的激振能量 改变发火 顺序以减小副简谐引起的有害纵振，但 对主简谐引起的纵振无效 3）避免扭转－纵向耦合振动 所有减小 扭振措施都有效 ４）配置减振器 纵振减振器安装在曲 轴自由端，当代超长行程低速机广泛使 用