性能要求越高，百分比值越低。
[0053] 如果所有軸承均位于同一直線，利用國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)《船舶推進(jìn) 軸系校中》推薦的傳遞矩陣法和三彎矩法即可計(jì)算軸系撓度曲線。計(jì)算出的撓度曲線如圖 4。
[0054] 如果將軸承1的支反力設(shè)為1065N，計(jì)算出的撓度曲線如圖6所示。可以看出，為 了使軸承1的支反力為目標(biāo)值，軸承1必須順應(yīng)撓度曲線下沉，下沉量為13. 614mm，也就是 軸承的偏移量為13. 614mm。
[0055] (二）判斷是否順應(yīng)軸承型心處軸系撓度曲線轉(zhuǎn)角安裝軸承
[0056] 計(jì)算好撓度曲線并且得到軸系的撓度曲線在軸承處的撓度值以及轉(zhuǎn)角之后，接下 來進(jìn)行判斷是否順應(yīng)軸承型心處軸系撓度曲線轉(zhuǎn)角安裝軸承。
[0057] 首先計(jì)算軸承孔的型心布置在軸系基準(zhǔn)直線時(shí)，軸承孔中心軸線與軸承型心處軸 系撓度曲線夾角的當(dāng)量誤差。定義軸承孔中心軸線與軸承型心處軸系撓度曲線夾角的當(dāng)量 誤差為：軸系中存在軸系基準(zhǔn)軸線、軸系撓度曲線和軸承孔中心軸線，定義推進(jìn)軸系的某個(gè) 軸承的長度為L，軸承孔中心軸線與軸承型心處軸系撓度曲線夾角為Θ，則軸承孔中心軸 線與軸系撓度曲線夾角的當(dāng)量誤差為dt=LX Θ。沿軸系的基準(zhǔn)直線安裝軸承時(shí)，Θ等于軸 系撓度曲線轉(zhuǎn)角。
[0058] 因?yàn)檩S系制造安裝的不同，對(duì)軸承孔中心軸線與軸承型心處軸系撓度曲線夾角的 當(dāng)量誤差要求也不同，軸系的同心度公差ΦΙ或軸承單邊間隙差值的允許最大值gap也有所 不同。由于軸頸與軸承孔的單邊間隙在周向同一位置、軸向不同位置可能大小不同，軸承單 邊間隙差值的允許最大值gap是指軸向不同位置的單邊最大間隙減去單邊最小間隙的差 值的允許最大值。
[0059] 當(dāng)軸承孔的型心布置在軸系基準(zhǔn)直線上且其中心軸線與軸系撓度曲線夾角的當(dāng) 量誤差dt大于軸系的同心度公差φ t的設(shè)定百分比值(軸系的同心度公差閾值）或軸承單 邊間隙差值的允許最大值gap的設(shè)定百分比值(軸承單邊間隙差值的允許最大值閾值）時(shí)， 軸承會(huì)出現(xiàn)軸承自身的偏磨問題，因此軸承必須按順應(yīng)軸承型心處軸系撓度曲線安裝，即 按順應(yīng)軸系撓度曲線的轉(zhuǎn)角安裝。
[0060] 如圖3,計(jì)算得到軸承1的支反力Fl=1409. 6N以及軸承2的支反力F2=372. 695N。 軸承1型心處軸系撓度曲線與軸系基準(zhǔn)直線夾角為3.95X10_3rad。此時(shí)，如果軸 承孔的型心布置在軸系基準(zhǔn)直線上時(shí)，軸承孔中心軸線與軸承型心處軸系撓度曲線 夾角的當(dāng)量誤差為90_Χ 3. 95 X KT3=O. 356謹(jǐn)，遠(yuǎn)大于0· 018謹(jǐn)。因此艉管軸承必 須斜鏜或者使軸承按照此傾斜角度安裝。類似的，軸承2處夾角為0. 89X10_3rad， 當(dāng)量誤差為90_Χ 0· 89 X KT3=0.0 8謹(jǐn)；軸承3處夾角為3. 54 X l(T5rad，當(dāng)量誤差為 90mmX 3. 54X KT5=0.00 32mm。因此，軸承1與軸承2均應(yīng)順應(yīng)軸承型心處軸系撓度曲線轉(zhuǎn) 角安裝，軸承3可沿軸系基準(zhǔn)直線安裝。
[0061] 對(duì)圖5,軸承1型心處軸系撓度曲線與軸系基準(zhǔn)直線夾角為18. 537X 10_3rad。此 時(shí)，如果軸承孔的型心布置在軸系基準(zhǔn)直線時(shí)，軸承孔中心軸線與軸承型心處軸系撓度 曲線夾角的當(dāng)量誤差為90_^ 18.537\1〇-3=1.668111111，加之軸承1的撓度值13.614臟， 遠(yuǎn)大于0.018mm。因此艉管軸承必須斜鏜或者使軸承按照此傾斜角度安裝。類似的，軸 承2處夾角為4. 47Xl(T3rad，當(dāng)量誤差為90mmX4. 47Χ10-3=0· 4023mm ;軸承3處夾角為 2. 72X l(T3rad，當(dāng)量誤差為90mmX2. 72X KT5=O. 2448mm。因此，軸承1、軸承2與軸承3均 應(yīng)順應(yīng)軸承型心處軸系撓度曲線的轉(zhuǎn)角安裝，同時(shí)軸承1的軸承孔的型心需下沉計(jì)算獲得 的撓度值。
[0062] (三）順應(yīng)撓度曲線布置軸承孔系
[0063] 根據(jù)步驟2的判斷，調(diào)整軸承孔的轉(zhuǎn)角以及相對(duì)軸系基準(zhǔn)直線的偏移量為指定 值，從而完成軸承孔系的布直。然后把軸裝入，完成軸系的安裝。
[0064] 調(diào)整安裝后的效果圖分別如圖3、圖5所示。
[0065] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種旋轉(zhuǎn)軸系中軸承孔系的布置方法，通過對(duì)支撐旋轉(zhuǎn)軸系各軸承的軸承孔軸線的 位置和偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行布置，使單個(gè)軸承沿周向同一位置、軸向的不同位置所受應(yīng)力或壓強(qiáng) 基本一致，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸系的支撐并消除軸系軸承自身的偏磨，其特征在于，所述各軸 承按照順應(yīng)軸承的軸承孔型心處的軸系撓度曲線安裝布置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)軸系中軸承孔系的布置方法，其特征在于，所述順 應(yīng)軸承孔型心處的軸系撓度曲線安裝布置具體包括： 確定所述旋轉(zhuǎn)軸系的撓度曲線并進(jìn)而確定該撓度曲線在各軸承孔型心處的撓度值及 轉(zhuǎn)角的步驟，其中所述軸系撓度曲線轉(zhuǎn)角指軸系在軸承的軸承孔型心處的撓度曲線與所述 旋轉(zhuǎn)軸系的基準(zhǔn)直線的夾角，所述撓度值指軸系在軸承的軸承孔型心處對(duì)軸系的基準(zhǔn)直線 的偏移量； 根據(jù)所述軸承孔中心軸線與該軸承的軸承孔型心處的軸系撓度曲線的夾角的當(dāng)量誤 差確定所述各軸承的安裝角度即按順應(yīng)撓度曲線安裝或是按基準(zhǔn)直線安裝的步驟，其中所 述軸承的安裝角度指各軸承孔中心軸線與所述旋轉(zhuǎn)軸系的基準(zhǔn)直線的夾角；以及 根據(jù)上述步驟確定的軸承撓度值和安裝角度，進(jìn)行軸承安裝從而完成軸承孔系布置的 步驟。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋轉(zhuǎn)軸系中軸承孔系的布置方法，其特征在于，對(duì)所 述軸系中各軸承，其安裝位置為其軸承孔的型心布置在該軸系的基準(zhǔn)直線上時(shí)，確定所述 各軸承的安裝角度具體為： 如果中心軸線與軸系撓度曲線夾角的當(dāng)量誤差dt大于軸系的同心度公差閾值或軸承 單邊間隙差值的允許最大值閾值，按軸承孔中心線順應(yīng)軸承孔型心處軸系撓度曲線轉(zhuǎn)角安 裝各軸承；否則，各軸承按照其軸承孔中心軸線與軸系基準(zhǔn)直線共線方式安裝各軸承； 其中，所述軸承單邊間隙差值的允許最大值gap是指周向同一位置、軸向不同位置的 單邊最大間隙減去單邊最小間隙的差值的最大允許值，軸系同心度公差閾值可以為軸系同 心度公差Φ t或者軸系同心度公差C1M的一定百分比，軸承單邊間隙差值的允許最大值閾值 可以為軸承單邊間隙差值的允許最大值gap或者軸承單邊間隙差值的允許最大值gap的一 定百分比。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋轉(zhuǎn)軸系中軸承孔系的布置方法，其特征在于，對(duì)所 述軸系中各軸承，其安裝位置為其軸承孔的型心布置在該軸系的撓度曲線上時(shí)，確定所述 各軸承的安裝角度具體為： 如果中心軸線與軸系撓度曲線夾角的當(dāng)量誤差dt與軸承的撓度值的和大于軸系的同 心度公差閾值或軸承單邊間隙差值的允許最大值閾值，按軸承孔中心線順應(yīng)軸承孔型心處 軸系撓度曲線轉(zhuǎn)角安裝各軸承，否則，各軸承按照其軸承孔中心軸線與軸系基準(zhǔn)直線共線 方式安裝各軸承； 其中，所述軸承單邊間隙差值的允許最大值gap是指周向同一位置、軸向不同位置的 單邊最大間隙減去單邊最小間隙的差值的最大允許值，軸系同心度公差閾值可以為軸系同 心度公差φ t或者軸系同心度公差φ t的一定百分比，軸承單邊間隙差值的允許最大值閾值 可以為軸承單邊間隙差值的允許最大值gap的一定百分比。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種旋轉(zhuǎn)軸系中軸承孔系的布置方法，其特征在于，所述軸 承孔中心軸線與軸系撓度曲線夾角的當(dāng)量誤差為dt=LX θ，其中軸系的某個(gè)軸承的長度為 L，軸承孔中心軸線與軸承型心處軸系撓度曲線的夾角為Θ。6. -種利用權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法布置其軸承孔系的旋轉(zhuǎn)軸系。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)軸系，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸系為3個(gè)或3個(gè)以上的軸 承且理論上共一根軸線的軸系。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)軸系，其特征在于，所述軸系可以為船舶推進(jìn)軸系、航空 發(fā)動(dòng)機(jī)軸系、汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)軸系或多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)軸系中軸承孔系的布置方法，通過對(duì)支撐旋轉(zhuǎn)軸系各軸承的軸承孔軸線的位置和偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行布置，使單個(gè)軸承沿周向同一位置、軸向的不同位置所受應(yīng)力或壓強(qiáng)基本一致，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸系的支撐并消除軸系軸承自身的偏磨，其特征在于，所述各軸承按照順應(yīng)軸承的軸承孔型心處的軸系撓度曲線安裝布置。本發(fā)明的方法針對(duì)軸承孔有3個(gè)或3個(gè)以上、軸系的撓度曲線在軸承孔型心處的撓度值和轉(zhuǎn)角值超過制造公差和回轉(zhuǎn)使用公差的工作狀況的旋轉(zhuǎn)軸系，在穩(wěn)定負(fù)載的條件下，不但適用于軸系軸線的端部承受負(fù)載的工作狀況，也可適用于承受的負(fù)載在軸系軸線上的其它軸向位置。
【IPC分類】B63B9/00, B63H23/34, F16H57/021
【公開號(hào)】CN104976325
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410132114
【發(fā)明人】張新寶, 董廣坤
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月2日