摘 要

在船舶合计和建造过程中，轴系校中是极为重要的一部分。船舶推进轴系校中质量的好坏关系到船舶的航行安全，而影响轴系校中好坏的因素很多，如环境、震动、载荷等。文中介绍了推进轴系普遍安装措施和校中计算的一些原理和方法，重点介绍了轴系校中的原理、计算步骤和计算方法等，并以16000t大型船舶为例，详述了轴系校中的计算步骤，弯矩、曲折、偏移等数值的测量，在研讨船舶推进轴系校中一般理论的基础之上，深入研究并解决在实际轴系校中过程中遇到的相关问题。主要工作：在现有的推进轴系合理校中的基础之上，研究了轴承轴向位置和垂向位置的布置，轴向和垂向的布置对轴系校中有很大影响。在综合多种要素轴系校中工况下，利用最优化算法和软件实现对推进轴系各轴承轴向位置和垂向位置的最优求解。

轴系的校中又称轴系找正，它是船舶轴系安装和检修工作中一项重要工序，校中质量的好坏直接影响到船舶的安全航行及船舶上船员生命财产安全。校中的方法主要有平轴法、轴承允许负荷法和合理校中法。测出轴系校中的曲折值和偏移值，然后计算出轴系的合理负荷，再通过顶举实验算出轴承负荷顶举系数。文中详述了轴承间弯矩、挠度、转角、偏移值与曲折值的计算等等。

关键词：轴系校中、推进轴系、轴向位置、垂向位置

Abstract

In the ship's total and construction process, the shaft alignment is a very important part. The quality of the ship propulsion shaft is directly related to the safety of the ship's navigation, and the factors affecting the quality of the shaft alignment are many, such as environment, vibration, load and so on. This paper introduces some principles and methods of the general arrangement of ship propulsion shafts and the calculation of school calibration. It mainly introduces the principle, calculation steps and calculation methods of reasonable school, and takes 16000t large ships as an example. The calculation of the calculation steps, bending moment, zigzag, offset and other numerical measurements, in the study of the ship propulsion shaft school on the basis of the basic theory, in-depth study and solve the actual shaft alignment in the process of the relevant problems encountered. Main work: On the basis of the existing propulsion shaft system, the influence of the axial position and vertical position of the bearing on the shaft alignment is studied. Considering the condition of mufti - factor shaft system, the optimal solution and the optimal solution of axial position and vertical position of each axis of propeller shaft are realized by optimization algorithm and software.

Shaft system is also known as shaft system correction, it is the ship shafting installation and maintenance work in an important process, the quality of the school directly affects the safety of the ship and the ship's life and property safety. School of the main methods are flat axis, bearing allowable load method and reasonable school method. And then calculate the reasonable load of the shaft system, and then calculate the lifting load of the bearing load by the jacking experiment. In this paper, the calculation of bending moment, deflection, corner, offset value and zigzag value of bearing is described.

Key Words: Shaft alignment、 Propulsion shafting、 Axial position、 Vertical position

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外现状 1

1.3研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施 1

1.4轴系校中的含义 2

第2章 轴承位置优化研究 3

2.1引言 3

2.2低速机推进轴系结构特征及轴系校中特点 3

2.3轴承轴向位置优化 5

2.4轴承垂向位置优化 6

2.4.1合理校中的的设计变量 6

2.4.2合理校中的主要约束条件 6

2.4.3合理校中的目标函数 7

2.5本章小结 7

第3章 轴系校中计算原理和主要内容 8

3.1船舶轴线校中 8

3.1.1平轴法 8

3.1.2轴承允许负荷校中法 9

3.1.3合理负荷法 10

3.2负荷举顶系数的计算 13

3.3轴系合理校中及其计算 14

3.3.1弯矩、挠度的计算 14

3.3.2支座反力及转角计算 15

3.3.3校中工艺参数—偏移、曲折的计算 16

3.4本章小结 18

第4章 校中计算实例 19

第5章 总结与展望 23

致谢 24

参考文献 25

第1章 绪论

1.1研究背景

轴系是船舶推进系统的重要组成部分，用于将船舶的动力输出至螺旋桨。轴系的设计也是船舶设计中比较重要的内容之一。通常来讲，轴系的设计分为轴系布置，轴系强度计算。另外一个非常重要的内容就是轴系的校中。轴系的校中贯穿于船舶设计及建造的整个过程。设计阶段主要进行轴系校中计算，给出安装上的要求与指导。安装后可能会根据实际情况的变化来调整轴承的高度以便各轴承都有合理的负荷。但是，近年来海上航行的常规货运船舶的轴系刚度显著提高，然而船舶结构构件尺寸的优化设计和高强钢的使用却使得船体结构变得容易变形。根据日本海事协会从1960年至2010年50年间入级的船舶的统计，船舶轴输出功率/转速比明显提高。导致这一结果的原因是不断提髙的主机功率与更加迟缓的转速相结合而造成的。船体和主机刚度的下降意味着轴承高度在不同的运行状态下非常容易出现变化。另外，轴系刚度的升高则大大降低了其对轴承高度微小变化的适应能力。这也就是为什么目前很多船舶会出现主机轴承损伤的原因。所以，合理的轴系校中变得越来越重要。

1.2国内外现状