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摘要：推力滑动轴承是较大中心距船用齿轮箱输出轴系中的重要部件，承受螺旋桨传递到齿轮箱的推力。本文以CKV710船用齿轮箱为例，设计计算本齿轮箱的推力轴承，并对ZF公司船用齿轮箱推力瓦进行初步分析。
关键词：船用齿轮箱；推力滑动轴承
第一章 绪论
1.1 课题来源及意义
船用主推进齿轮箱的输出轴系在工作过程中需要承受由螺旋桨传递而来的推力，输出轴系的推力轴承通常采用滑动轴承，一方面可以更好的满足工况需要，另一方面较滚动轴承更节约成本。完善推力瓦的设计有助于提高齿轮箱的整体品质和市场竞争力。
1.2 本文主要工作
介绍两种主要形式的可倾推力瓦：米歇尔式和金斯伯雷式；以CKV710船用齿轮箱为例，对该齿轮箱的输出轴推力轴承进行相应的设计计算，确定滑动瓦的参数；对ZF公司船用齿轮箱推力瓦进行初步的结构研究。
第二章 推力轴承的设计计算
2.1 可倾推力瓦简介
目前可倾推力瓦有两种主要的形式：米歇尔式和金斯伯雷式。两种形式推力瓦结构示意图如图2.1图2.2所示。
米歇尔式止推轴承的止推瓦块1同基环2直接接触，是单层的。当止推瓦块承受推力时，可以自动调整止推瓦块的位置，形成有利的油楔。止推瓦块与转子止推盘接触的一面衬有巴氏合金，向转子的旋转方向倾斜，这样，通过转子止推盘与止推瓦块表面的相对运动，它们之间就会形成一个承受推力的油楔。
米歇尔式止推轴承的优点是结构简单，轴向尺寸小；缺点是当瓦块厚度稍有差别或轴承基环与止推盘平行度有误差时，每个瓦块间负荷不能调节，会造成部分瓦块过载。
金斯伯雷式止推轴承的止推瓦块1下面有上水准块2、下水准块3，然后才是基环4，属于三层结构。止推瓦块与垫在下面的上水准块、下水准块和基环，它们之间采用球面支点接触，保证止推瓦块、水准块可以自由摆动，使载荷分布均匀。
金斯伯雷式止推轴承的优点是瓦块间载荷分布均匀，调节灵活，能自动补偿转子不对中、偏斜；缺点是结构复杂，需要轴向安装尺寸较长。
2.2 可倾推力瓦的设计计算
CKV710承受的推力是已知的，每臺齿轮箱输出轴承受推力435KN。计算过程如下：
根据计算结果，要求推力瓦承推一面表面不平度高峰小于最小油膜厚度，要求表面光洁度在1.2以上，实际设计轴瓦巴氏合金表面光洁度为0.8。
2.3 ZF船用齿轮箱可倾推力瓦结构特点分析
ZF公司开发的船用齿轮箱，在输出轴部分同样采用推力瓦的形式。但其无论从结构形式还是安装方式，较我公司的设计都有很大的差异。吸收消化ZF船用齿轮箱推力瓦的设计，将其设计优点因地制宜的应用到我公司船用齿轮箱推力瓦的设计中，具有十分重要的意义。
如图2.3所示为ZF船用齿轮箱推力瓦的零件图：
从结构上对比我公司推力瓦，主要有以下几点差异
1、起吊孔的设计
推力瓦每个瓦块上分别钻有起吊孔，用于安装过程中使用。
2、线支撑方式的设计
ZF推力瓦支撑面是一个比较复杂的台阶面，作为台阶面功用的只有部分的圆环面，其余部分都被铣掉。在这个圆环面上，有一条径向支撑线，与进油边夹角为18°，支撑台阶高度仅为1mm。
减小支撑面面积及支撑线长度的目的是为了让整个瓦块有更大的摆动空间，在工作中能更好的调整位置以适应工作载荷。
3、周向和径向约束方式
ZF推力瓦每块瓦的周向侧面都装有一个螺钉抵住另一块瓦的周向侧面，一根长圆柱销通过主瓦和副瓦上小圆柱的通孔与箱体固定，通过这种方式实现瓦块的周向固定。瓦块的径向约束主要靠径向轴承和箱体外圆来实现。
计算这副瓦的内外径比可得，查表得瓦块数应该为9。而如图2.3，这幅瓦瓦块数为12，填充系数高于设计手册所推荐的值。而该齿轮箱输出端盖采用迷宫式密封。瓦块在工作中是完全浸没在润滑油液中，润滑方式也有较大差异。
参考文献：
[1]成大先. 机械设计手册[M]. 化学工业出版社，2007第五版
[2]汽轮机推力轴承计算方法[J]. 中华人民共和国机械行业标准. JB/T 6520-1992.
[3]邱宣怀，郭可谦，吴宗泽等. 机械设计[M]. 高等教育出版社
[4]牛国夷，杨兵，刘洋. 推力轴承[J]. 发明专利. ZL200810235129.5
[5]王芹，何玉伟，徐大伟. 离心式压缩机的轴承[J]. 通用机械，2006（12）：57～58
关键词：船用齿轮箱；推力滑动轴承
第一章 绪论
1.1 课题来源及意义
船用主推进齿轮箱的输出轴系在工作过程中需要承受由螺旋桨传递而来的推力，输出轴系的推力轴承通常采用滑动轴承，一方面可以更好的满足工况需要，另一方面较滚动轴承更节约成本。完善推力瓦的设计有助于提高齿轮箱的整体品质和市场竞争力。
1.2 本文主要工作
介绍两种主要形式的可倾推力瓦：米歇尔式和金斯伯雷式；以CKV710船用齿轮箱为例，对该齿轮箱的输出轴推力轴承进行相应的设计计算，确定滑动瓦的参数；对ZF公司船用齿轮箱推力瓦进行初步的结构研究。
第二章 推力轴承的设计计算
2.1 可倾推力瓦简介
目前可倾推力瓦有两种主要的形式：米歇尔式和金斯伯雷式。两种形式推力瓦结构示意图如图2.1图2.2所示。
米歇尔式止推轴承的止推瓦块1同基环2直接接触，是单层的。当止推瓦块承受推力时，可以自动调整止推瓦块的位置，形成有利的油楔。止推瓦块与转子止推盘接触的一面衬有巴氏合金，向转子的旋转方向倾斜，这样，通过转子止推盘与止推瓦块表面的相对运动，它们之间就会形成一个承受推力的油楔。
米歇尔式止推轴承的优点是结构简单，轴向尺寸小；缺点是当瓦块厚度稍有差别或轴承基环与止推盘平行度有误差时，每个瓦块间负荷不能调节，会造成部分瓦块过载。
金斯伯雷式止推轴承的止推瓦块1下面有上水准块2、下水准块3，然后才是基环4，属于三层结构。止推瓦块与垫在下面的上水准块、下水准块和基环，它们之间采用球面支点接触，保证止推瓦块、水准块可以自由摆动，使载荷分布均匀。
金斯伯雷式止推轴承的优点是瓦块间载荷分布均匀，调节灵活，能自动补偿转子不对中、偏斜；缺点是结构复杂，需要轴向安装尺寸较长。
2.2 可倾推力瓦的设计计算
CKV710承受的推力是已知的，每臺齿轮箱输出轴承受推力435KN。计算过程如下：
根据计算结果，要求推力瓦承推一面表面不平度高峰小于最小油膜厚度，要求表面光洁度在1.2以上，实际设计轴瓦巴氏合金表面光洁度为0.8。
2.3 ZF船用齿轮箱可倾推力瓦结构特点分析
ZF公司开发的船用齿轮箱，在输出轴部分同样采用推力瓦的形式。但其无论从结构形式还是安装方式，较我公司的设计都有很大的差异。吸收消化ZF船用齿轮箱推力瓦的设计，将其设计优点因地制宜的应用到我公司船用齿轮箱推力瓦的设计中，具有十分重要的意义。
如图2.3所示为ZF船用齿轮箱推力瓦的零件图：
从结构上对比我公司推力瓦，主要有以下几点差异
1、起吊孔的设计
推力瓦每个瓦块上分别钻有起吊孔，用于安装过程中使用。
2、线支撑方式的设计
ZF推力瓦支撑面是一个比较复杂的台阶面，作为台阶面功用的只有部分的圆环面，其余部分都被铣掉。在这个圆环面上，有一条径向支撑线，与进油边夹角为18°，支撑台阶高度仅为1mm。
减小支撑面面积及支撑线长度的目的是为了让整个瓦块有更大的摆动空间，在工作中能更好的调整位置以适应工作载荷。
3、周向和径向约束方式
ZF推力瓦每块瓦的周向侧面都装有一个螺钉抵住另一块瓦的周向侧面，一根长圆柱销通过主瓦和副瓦上小圆柱的通孔与箱体固定，通过这种方式实现瓦块的周向固定。瓦块的径向约束主要靠径向轴承和箱体外圆来实现。
计算这副瓦的内外径比可得，查表得瓦块数应该为9。而如图2.3，这幅瓦瓦块数为12，填充系数高于设计手册所推荐的值。而该齿轮箱输出端盖采用迷宫式密封。瓦块在工作中是完全浸没在润滑油液中，润滑方式也有较大差异。
参考文献：
[1]成大先. 机械设计手册[M]. 化学工业出版社，2007第五版
[2]汽轮机推力轴承计算方法[J]. 中华人民共和国机械行业标准. JB/T 6520-1992.
[3]邱宣怀，郭可谦，吴宗泽等. 机械设计[M]. 高等教育出版社
[4]牛国夷，杨兵，刘洋. 推力轴承[J]. 发明专利. ZL200810235129.5
[5]王芹，何玉伟，徐大伟. 离心式压缩机的轴承[J]. 通用机械，2006（12）：57～58