• 대한조선학회논문집
• /
• 제53권6호
• /
• pp.447-455
• /
• 2016

Precise propulsion shafting alignment of ships is very important to prevent damage of its support bearings due to excessive reaction forces caused by hull deflection, forces acted on propeller and crankshaft, and so forth. In this paper, a new iterative shafting alignment calculation procedure considering the interaction between shaft deflection and oil film pressure of Sterntube Journal Bearing (SJB) bush with single or multiple slopes is proposed. The procedure is based on a pressure analysis to evaluate distributed equivalent support stiffness of SJB by solving Reynolds equation and a deflection analysis of shafting system by a finite element method based on Timoshenko beam theory. SJB is approximated with multi-point biaxial elastic supports equally distributed to its length. Their initial stiffness values are estimated from dynamic reaction force calculated by assuming SJB as single rigid support. Then, the shaft deflection and the support stiffness of SJB are sequentially and iteratively calculated by applying a criteria on deflection variation between sequential calculation results. To demonstrate validity and applicability of the proposed procedure for optimal slope design of SJB, numerical analysis results for a shafting system are described.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권9호
• /
• pp.480-485
• /
• 2017

저널 베어링인 선미관 후부 베어링의 후방부에 발생하는 발열 사고는 프로펠러 하중이 추진축을 처지게 하여 후방부에 과도한 국부압착압력이 작용하는 것이 주된 원인이다. 선미관 베어링의 라이닝 재료로 사용되는 화이트 메탈보다 영률이 훨씬 작은 재료를 사용한다면 축과의 접촉 면적을 크게 함으로써 발열 사고의 원인이 되는 국부압착압력의 저감이 가능할 것이다. 본 연구의 목적은 영률이 작은 재료로 만들어진 베어링 제품의 적용에 앞서, 축계 해석을 통해 새로운 제품 적용시의 압착압력 분포특성을 파악하고 허용 압력을 결정하는데 있다. 국부압착압력의 계산에 있어서는 접촉 너비를 따라 반 타원형상의 압력 분포를 가정한 Hertzian 접촉 조건을 도입하였으며, 엔진 가동 상태의 프로펠러 하중, 열 효과 및 선체 변형을 고려하였다. 해석 결과를 통해 영률이 작은 제품은 기존 제품을 적용한 실적선에 비해 국부압착압력의 상당한 저감이 가능함을 확인하였고, 또한 하중 조건이 바뀌더라도 압력 분포의 변화가 작아 강건 설계가 가능한 장점이 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 제시되는 제품의 성능 사양을 제조사가 보장한다면 영률이 작은 제품의 적용이 가능하리라 판단된다.