极地冰区船舶推进轴系齿轮研究

船舶的推进轴系是船舶的动力核心,齿轮是推进轴系的关键部件,齿轮的选型决定着推进轴系的设计成功与否。船舶在冰区运行时受到的冰载荷激励非常大,冰载荷传递到轴系上很容易导致齿轮失效,因此对齿轮的设计要求进一步提高。首先,介绍了冰区齿轮材料和类型的选型,弧齿锥齿轮强度高、耐磨性好,比较适合冰区推进轴系使用。接着,通过有限元仿真计算PC2冰区某推进轴系,加载冰区载荷谱到推进轴系上作为输入载荷,采用频域计算方法计算轴系扭转振动,先后做了自由振动的固定频率计算、强迫振动的扭矩计算、强迫振动的扭转应力计算,比较不同齿数的齿轮对轴系扭转振动的结果影响,最终选出合理性齿轮。最后,计算了第3组齿轮在冰区载荷工况下的疲劳寿命。