摘要船舶柴油机推进轴系是船舶动力装置中最重要的组成部分，为船舶的航行提 供动力支持，它与整个船舶的正常作业和船上人员的生命安全都有着紧密联系， 因此，对轴系进行扭振分析是必不可少的。该论文就是对恒辉 18 号化学品船上 的一个 8L27/38 柴油机推进轴系进行扭振分析。84565

本文突破传统单列式船舶推进轴系模型，考虑了凸轮轴对整个轴系的影响。 首先采用集总参数法对该轴系进行模型简化并确定相关参数，对比传统轴系模型 再使用 Matlab 编程进行固有特性分析。为了验证编制程序和分析方法的正确性， 将本文的程序与国外算例进行对比。由于考虑了凸轮轴，所以详细研究了曲轴、 配气凸轮轴和燃油凸轮轴的激振力矩，并且成功加入整个轴系模型完成强迫振动 的响应计算，校核了轴系的安全性能。

毕业论文关键词：推进轴系、凸轮轴、激振力矩、扭振分析

Abstract Marine diesel propulsion shafting is the most crucial modules of marine power plant, providing power for ships navigation, which is closely related with ship normal operation and crew’s security。 Accordingly, it is essential to analyze the torsional vibration of propulsion shafting。 This thesis aims to analyze the torsional vibration of propulsion shafting for 8L27/38 diesel engine on a chemical tanker。

This thesis, breaking through the traditional single-row model of propulsion shafting, considers the impact of camshaft on propulsion shafting。 First of all, the lumped parameter method is used to simplify the model for this propulsion shafting and identify relevant parameters, contrasting traditional shaft system model。 The program of this paper is compared with that of abroad, which verifies the correctness and feasibility of analysis methods。 Then, analyzing natural characteristics with the program in MATLAB。 The excitation torque on crankshaft and camshaft is investigated in detail, due to the addition of the camshaft。 Manage to complete the forced vibration responses, while serve to check the whole shaft, on the new shaft system model。

Key words: propulsion shafting; camshaft; excitation torque; torsional vibration

目 录

第一章  绪论 1

1。1 课题研究背景 1

1。2 国内外扭振研究现状 2

1。3 轴系扭振计算方法总述 3

1。4 本文主要研究内容 4

第二章  扭振模型的建立及当量转化 5

2。1  扭转振动的计算模型 5

2。2 扭振简化模型相关参数的当量转化 7

2。2。1 转动惯量的当量简化 7

2。2。2 刚度的当量简化 10

2。2。3 增、减速系统的当量转化 11

2。3  质量、刚度、阻尼矩阵的形成 12

2。4  本章小结 13

第三章  柴油机推进轴系的自由振动计算 16

3。1  推进轴系自由振动计算原理 16

3。2  自由振动编程及算例对比 18

3。3 自由振动计算结果及传统轴系对比 22

3。4  本章小结 25

第四章  柴油机轴系扭振激励特性分析