船用艉轴磁悬浮推力轴承设计与分析开题报告
2020-05-02 17:09:50
1. 研究目的与意义(文献综述)
船舶在海上航行时,会产生不同程度的振动,对船舶的性能产生或多或少的影响,推进轴系的振动就属于船舶航行时常见的振动现象。船舶推进轴系是实现舰船发动机与推进器一般为螺旋桨的能量传递、同时又将螺旋桨旋转产生的轴向推力通过轴系传给船体,推动船舶前进的系统,是舰船动力装置系统中必不可少的重要部件[1]。连接螺旋桨的艉轴是船舶推进系统的主要一环,其支承轴承的性能严重影响船舶的隐身性能。
目前船用艉轴推力轴承大多采用可倾瓦动力润滑滑动推力轴承,属于滑动推力轴承中的一种液体动压轴承。其回转精度高,稳定性好,但仍存在一些问题。对于大中型滑动推力轴承,当推力负载增大而导致瓦面平均单位压力增加时,推力瓦块的压力变形和热变形也显著增大。推力瓦块的变形过大时,会导致瓦块的局部单位压力急剧增大、工作温度大幅提高,难以形成有效的润滑油膜,从而导致轴颈和瓦面机械接触,就不可避免的产生机械振动和辐射噪声。不仅如此,滑动推力轴承还会将螺旋桨的部分激励力传递到基座和船体,引起船体结构振动,产生辐射噪声[2]。
近些年出现的磁悬浮轴承基本可以解决这些问题并有效提高船舶的隐身性能和安全性能。磁悬浮轴承是一种利用电磁力将转子悬浮于空间实现非接触式支承的装置,具有无摩擦、无需润滑、无油污染、能耗低、噪声小、寿命长等优点,特别适用于真空、超静室、高速等特殊环境中,具有广泛的应用前景[3]。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
本次毕业设计研究的是“船用艉轴磁悬浮推力轴承设计与分析”,目标是在船舶总体对于推力轴承的结构尺寸和重量都有一定限制的情况下设计出一种体积小、重量轻、性能良好、便于使用和维护的磁悬浮推力轴承并将其与船舶艉轴相结合,以此达到减振降噪、有效提高船舶的隐身能力以及安全性的目的,其基本内容如下:
1)调研收集分析有关资料,了解磁悬浮轴承的工作原理;
3. 研究计划与安排
第1-4周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需知识。完成开题报告以及五千字外文翻译;
第5周:确定船用艉轴磁悬浮推力轴承结构设计方案;
第6-8周:进行结构设计计算和分析;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 周春良.船舶轴系振动研究[d].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2006.
[2] 俞强,王磊,刘伟.舰船推进轴系的螺旋桨激励力传递特性[j].中国舰船研究,2015,10(6):81-86,94.
[3] 代燕杰.磁悬浮推力轴承的电磁性能分析及结构设计[d].济南:山东大学,2008.