CN101516719B - 船舶中的轴系校准的评价方法和评价装置 - Google Patents

Abstract

本发明的船舶中的轴系校准的评价方法，事先制作根据发动机上的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度求出的表示曲柄挠曲和轴承负荷的允许范围(A)的评价图，在将发动机安装到船体上时，容易知道允许范围内的各轴的倾斜度，同时，对于起航船，只测量其曲轴和中间轴的倾斜度就可评价其轴系校准。

Description

船舶中的轴系校准的评价方法和评价装置

技术领域

本发明涉及船用发动机中的轴系校准的评价方法和评价装置。

背景技术

在将作为主发动机的引擎和螺旋桨轴安装在船舶上的情况下，需要正确地进行由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的驱动轴系的轴心对位、即轴系校准。

本发明的发明者们提出了驱动轴系的位置检测方法的方案，可正确地进行该轴系校准(例如，参照特开2003-19997号公报(也称为专利文献1))。

以下，简单地说明该位置检测方法，首先，以曲轴为例，先假定各轴承的位置，然后，利用通过发动机的技术数据已知的节间传递矩阵、节点传递矩阵、作为船首侧的边界条件的边界矩阵以及船尾侧的边界矩阵将曲轴的船首侧轴承上的状态量(变位量以及作用力)向船尾侧传递，求出作为未知数的船首侧轴承的状态量，然后利用该结果求出曲柄挠曲，通过该值与实测值的比较求出误差(评价值)。然后随意地改变假定的各轴承位置，通过与上述相同的计算，反复进行求出该轴承位置条件下的曲柄挠曲的计算值和实测值的误差的操作，求出缩小该误差(即提高评价)的轴承位置条件。通过这样，正确地推断安装位置。

虽然根据上述的驱动轴系的位置检测方法，可正确地推断现在的轴承安装位置，但具有不能评价所推断的轴承位置是否妥当的问题。

因此，本发明的目的是提供不局限于起航船、新造船可简单地评价作为轴系校准的轴承安装位置的评价方法和评价装置。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的第一轴系校准的评价方法，是由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系校准的评价方法，

其特征在于，基于所述曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度，利用传递矩阵法求出驱动轴系的规定部位的变位，

基于该变位求出曲轴的曲柄挠曲，并且将该求出的曲柄挠曲与事先设定的评价条件进行比较、评价驱动轴系的校准。

并且，本发明的第二轴系校准的评价方法，是由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系校准的评价方法，

其特征在于，基于所述曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度，利用传递矩阵法求出驱动轴系的规定部位的变位，

基于该变位求出作用于各轴承的轴承负荷，并且将求出的该轴承负荷与事先设定的评价条件进行比较、评价驱动轴系的校准。

并且，本发明的第三轴系校准的评价方法，是由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系校准的评价方法，

其特征在于，基于所述曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度，利用传递矩阵法求出驱动轴系的规定部位的变位，

基于该变位求出曲轴的曲柄挠曲和作用于各轴承的轴承负荷，并且将这些求出的曲柄挠曲和轴承负荷与事先设定的评价条件进行比较、评价驱动轴系的校准。

并且，本发明的第四轴系校准的评价方法，是由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系校准的评价方法，

其特征在于，基于所述曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度，利用传递矩阵法求出驱动轴系的规定部位的变位，并且基于该变位求出曲轴上的曲柄挠曲和作用于各轴承的轴承负荷，

将这些求出的曲柄挠曲和轴承负荷描绘在二元坐标上、形成评价图，利用该评价图评价驱动轴系的校准，所述二元坐标以与评价条件对应的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度作为坐标轴。

并且，本发明的第一轴系校准的评价装置，用于实施上述第一评价方法，

其特征在于，具有数据输入部、轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部、评价部以及输出部，

所述数据输入部输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机中的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据；

所述轴承位置运算部利用所述技术数据求出驱动轴系中的各轴承位置；

所述轴系变位运算部基于由该轴承位置运算部求出的轴承位置和所述技术数据、利用传递矩阵法求出驱动轴系中的规定部位上的变位；

所述评价指标运算部利用由该轴系变位运算部求出的变位、求出评价指标；

所述评价部比较由该评价指标运算部求出的评价指标和所述评价条件、进行评价；

所述输出部输出由该评价部获得的评价结果，

并且，所述轴承位置运算部至少具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构，

所述轴系变位运算部用于求出曲轴上的相当于曲柄臂和轴颈部交点的部位的变位，

所述评价指标运算部具有基于相当于所述交点的部位的变位、运算曲柄挠曲的曲柄挠曲运算机构，

所述评价部具有曲柄挠曲评价机构，该曲柄挠曲评价机构将由所述评价指标运算部求出的作为评价指标的曲柄挠曲与评价条件进行比较、评价。

本发明的第二轴系校准的评价装置，其特征在于，使轴承位置运算部具有求出相对于水平基准位置的轴承的水平方向位置的轴承水平方向位置运算机构。

并且，本发明的第三轴系校准的评价装置，用于实施上述第二评价方法，

其特征在于，具有数据输入部、轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部、评价部以及输出部，

所述数据输入部输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机中的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据；

所述轴承位置运算部利用所述技术数据求出驱动轴系中的各轴承位置；

所述轴系变位运算部利用由该轴承位置运算部求出的轴承位置和所述技术数据中的关于曲轴和中间轴的数据、求出曲轴的规定部位上的变位；

所述评价指标运算部利用由该轴系变位运算部求出的变位、求出评价指标；

所述评价部比较由该评价指标运算部求出的评价指标和所述评价条件、进行评价；

所述输出部输出由该评价部获得的评价结果，

并且，所述轴承位置运算部具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构，

所述轴系变位运算部用于输出各轴承内的轴的变位，

所述评价指标运算部具有根据所述轴的变位求出轴承负荷的轴承负荷运算机构，

所述评价部具有轴承负荷评价机构，该轴承负荷评价机构将由所述评价指标运算部求出的轴承负荷与评价条件进行比较、评价。

并且，本发明的第四轴系校准的评价装置，用于实施上述第三评价方法，

其特征在于，具有数据输入部、轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部、评价部以及输出部，

所述数据输入部输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机中的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据；

所述轴承位置运算部利用所述技术数据求出曲轴、中间轴以及螺旋桨轴上的各轴承位置；

所述轴系变位运算部利用由该轴承位置运算部求出的轴承位置和所述技术数据中的关于曲轴和中间轴的数据、求出曲轴的规定部位上的变位量；

所述评价指标运算部利用由该轴系变位运算部求出的变位量、求出评价指标；

所述评价部比较由该评价指标运算部求出的评价指标和所述评价条件、进行评价；

所述输出部输出由该评价部获得的评价结果，

并且，所述轴承位置运算部具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构，

所述轴系变位运算部输出相当于曲柄臂和轴颈部交点的部位的变位以及各轴承的变位，

所述评价指标运算部具有基于相当于所述交点的部位的变位、求出曲柄挠曲的曲柄挠曲运算机构，以及基于所述轴承的变位、求出轴承负荷的轴承负荷运算机构，

所述评价部具有将由所述评价指标运算部求出的曲柄挠曲和轴承负荷与各评价条件进行比较、评价的曲柄挠曲评价机构和轴承负荷评价机构。

并且，本发明的第五轴系校准的评价装置，用于实施上述第三评价方法，

其特征在于，具有数据输入部、轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部、评价部以及输出部，

所述数据输入部输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机中的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据；

所述轴承位置运算部利用所述技术数据求出曲轴、中间轴以及螺旋桨轴中的各轴承位置；

所述轴系变位运算部利用由该轴承位置运算部求出的轴承位置和所述技术数据中的关于曲轴和中间轴的数据、求出曲轴的规定部位上的变位；

所述评价指标运算部利用由该轴系变位运算部求出的变位、求出评价指标；

所述评价部比较由该评价指标运算部求出的评价指标和所述评价条件、进行评价；

所述输出部输出由该评价部得到的评价结果，

并且，所述轴承位置运算部具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构、以及求出相对于水平基准位置的轴承的水平方向位置的轴承水平方向位置运算机构，

所述轴系变位运算部输出相当于曲柄臂和轴颈部交点的部位的变位以及各轴承的变位，

所述评价指标运算部具有根据相当于所述交点的部位的变位、求出铅直方向和水平方向的曲柄挠曲的曲柄挠曲运算机构，以及根据所述轴承的变位、求出轴承负荷的轴承负荷运算机构，

所述评价部具有将由所述评价指标运算部求出的铅直方向和水平方向的曲柄挠曲分别与评价条件进行比较、评价的曲柄挠曲评价机构，以及将由所述评价指标运算部求出的轴承负荷与评价条件进行比较、评价的轴承负荷评价机构。

本发明的第六船舶中的轴系校准的评价装置，其特征在于，在终端具有上述第1至第5中的任一项所述的评价装置中的数据输入部和输出部的至少印刷部或显示画面部，除此之外的装置设置在通过网络与终端连接的服务器装置上。

而且，本发明的第七船舶中的轴系校准的评价装置，其特征在于，上述第1至第5中的任一项所述的评价装置中的轴承位置运算部具有组合产生机构，该组合产生机构在以数值范围而分别输入关于曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据时，产生该数值范围内的各倾斜度的组合数据，并且就利用该组合产生机构产生的各倾斜度的组合进行轴承位置的运算，

输出部具有输出评价图的评价图制作机构，所述评价图将基于各倾斜度的组合的评价结果表示在二元坐标平面上。

根据上述评价方法和评价装置，只求出发动机中的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度，就可容易地评价轴系校准(安装状态)。例如，在制造船舶的情况下，在将发动机、螺旋桨轴等安装在船体上时可简单地评价轴系校准的设计，而就已经起航的船舶，也可简单地评价目前的轴系校准。

并且，通过使用评价图，可容易了解使发动机轴系中的曲轴偏差及其轴承负荷在适当范围内的各轴的倾斜度的组合，因此，即使是轴系校准设计经验少的人也可简单地提供恰当的设计值。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的驱动轴系的概略构成的模式图。

图2是该驱动轴系的曲轴的1个曲柄行程下的模式正视图。

图3是该曲轴的局部坐标系的模式侧视图。

图4是说明该曲轴上的曲柄挠曲的运算顺序的模式图。

图5是该驱动轴系的垂直方向上的变位的说明图，(a)是驱动轴系的模式图，(b)是初始的轴系校准的图表，(c)是表示发动机室双层底的船体挠曲的图表，(d)是发动机的热膨胀所产生的变形量的图表。

图6是该驱动轴的水平方向上的变位的说明图，(a)是驱动轴系的模式图，(b)是初始的轴系校准的图表。

图7是求出该评价方法的状态量的流程图。

图8是制作基于该评价方法的曲柄挠曲的评价图的顺序的说明图。

图9是该曲柄挠曲的允许范围的评价图。

图10是制作基于该评价方法的轴承负荷的评价图的顺序的说明图。

图11是该轴承负荷的允许范围的评价图。

图12是该曲柄挠曲和轴承负荷的允许范围的评价图。

图13是表示基于该评价方法的水平方向上的曲柄挠曲的允许范围的评价图。

图14是该评价装置的概略构成的框图。

图15是本发明的第二实施方式的评价装置的概略构成的框图。

具体实施方式

以下就本发明的第一实施方式的船舶中的轴系校准的评价方法和评价装置进行说明。

首先，就本发明的轴系校准的评价方法进行概略说明。

简单地说，根据船舶中的引擎(也称为发动机)的曲轴(也称为发动机轴)的倾斜度和中间轴的倾斜度对轴系校准进行评价，而且利用评价图可简单地进行评价。

另外，该评价图是将曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度作为坐标轴的二元平面图，在图中以容易理解的方式将对应各倾斜度求出的发动机的曲轴偏差(以下称为曲柄挠曲)、以及作用于设置在曲轴和中间轴的各轴承上的轴承负荷相当于何种评价标准进行了图形化(视觉化)。

但是，在根据曲轴和中间轴的各倾斜度求出曲柄挠曲时，利用传递矩阵法求出由曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的驱动轴系(也可简单称为轴系)中的规定位置上的状态量(变位和作用力)，然后，在该状态量中利用变位求出曲柄挠曲，并且，在求各倾斜度时，在考虑船体的双层底部分(以下称为双层底)上的刚性的同时，还考虑发动机的运转状态，例如，发动机不运转时的冷态状态、发动机运转时的热态状态、以及热态状态下的负荷状态、即空船时的空载状态、压载状态、装载时的满载状态等。即，考虑可高精度地对应新船和起航船中的任何一种。

首先，就船体的基本构成，以及根据上述各状态中相对于曲轴和中间轴的基准线的倾斜度、求出相对于作为运算所必须的初始值的基准位置的轴承变位(变位量)的方法进行说明，然后就利用作为该初始值的轴承变位、求出状态量的传递矩阵法进行说明，所述状态量是求出曲柄挠曲和轴承负荷所必须的。

轴承变位有垂直方向和水平方向，垂直方向的基准位置使用高度基准线(高度基准线的一例)，同时，水平方向的基准位置使用水平方向基准线(水平基准位置的一例)。另外，在包括垂直方向和水平方向基准线中的任何一方或双方的情况下，使用“基准位置”这一词句。并且，将相对于高度基准线的垂直方向上的轴承变位称为“轴承高度”进行说明，同时，将相对于水平方向基准线的水平方向上的轴承变位作为“轴承水平位置”进行说明。

并且，曲柄挠曲也有垂直方向和水平方向，虽然可一次求出两个方向，但在实际使用中，分别求出也几乎没有困难，因此，在此就求出垂直方向后再求出水平方向进行说明。

另外，简单地就整体顺序进行说明，根据相对于基准线的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度，作为初始值求出各轴承相对于基准位置的垂直变位和/或水平变位，基于该初始值、利用传递矩阵法求出轴系中的所有位置上的状态量(变位和作用力)，然后在该状态量中，利用变位求出曲柄挠曲和轴承负荷，制作表示这些曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度与上述求出的曲柄挠曲和轴承负荷的评价标准的关系图。

(1)首先根据图1就船体结构进行简单说明。

通常，大型船舶的船底部分形成双层结构，如图1所示，引擎(发动机)1设置在该双层底部分，并且，朝向船尾侧设置中间轴3和螺旋桨轴4，引擎1的曲轴2、中间轴3和螺旋桨轴(另外，也将中间轴和螺旋桨轴合称为推进轴)4构成驱动轴系。

在此就驱动轴系的轴承设置进行说明。

另外，就引擎1例如通过七个活塞使曲轴2旋转进行说明。

即，对于引擎1的曲轴2虽然设置八个轴承5A，但船尾侧的后端部进一步通过设置在隔壁上的轴承5A进行支撑，并且，对于中间轴3通过设置在其中间位置的轴承5B进行支撑，而且，螺旋桨轴4被两个船尾管轴承、即船首侧的船尾管轴承5C和船尾侧的船尾管轴承5D支撑。另外，对于曲轴2虽然由设置在引擎本身上的#1～#8轴承支撑，但其船尾侧端部由设置在隔壁上的#9轴承支撑。

因此，在该驱动轴系中，曲轴2具有设置在九处的#1～#9轴承5A、中间轴3具有设置在一处的#10轴承5B、螺旋桨轴4具有设置在两处的#11～#12轴承5C、5D。另外，对于曲轴2的轴承5A，#1表示船首侧(Fore)轴承，#9表示船尾侧(Aft)轴承。当然，在与曲轴2的各活塞11对应的位置经由曲柄臂12设置曲柄销13，同时，该曲柄销13和活塞11分别通过连接杆14连接。

(2)以下就传递矩阵法的概要进行说明。

在此，就在引擎1的曲轴2的规定位置(以下也称为各部位)的状态量中、通过传递矩阵法求出变位的方法进行说明。

该传递矩阵法在运算整个曲轴2的各部位的变位时，使用在如同梁那样的直线部传递变位的节间传递方程式(将其系数称为节间传递矩阵)，同时，使用在截断梁的连续性的支点部(轴承或轴方向的变化点)传递变位的节点传递方程式(将其系数称为节点传递矩阵)。

如图2所示，在以下的说明中，沿着曲轴2使用传递矩阵法，将沿着曲轴心(轴颈部轴心)的方向作为全向坐标系(用x、y、z表示，也称为绝对坐标系)，同时，将沿着曲柄臂12和曲柄销13的方向作为局部(local)坐标系(用x’、t、r表示，也称为相对坐标系)。另外，图2表示一个曲柄行程上的全向坐标轴的记录方法，图3表示将曲柄行程中作用的力在局部坐标系中进行分解。

在以下的说明中未提及的记号如下所示。另外，例如从数据输入部(后述)输入这些数值。

a：曲柄臂之间的初始长度

A：剖面积

D_d：曲柄臂之间距离

Def：曲柄挠曲

E：纵弹性系数

F：剪切力

G：剪切系数

I：剖面惯性矩

J：剖面二元极力矩

k：轴承上的弹簧常数

L：长度

M：弯曲力矩

T：扭曲力矩

θ：曲轴转角

首先，如以下公式所示，列出将船首侧轴承的状态量(变位和作用力)B作为未知数的方程式。另外，在以下的公式中，S为节间传递矩阵、P为节点传递矩阵、R为表示船首侧的边界条件的边界矩阵、R’为船尾侧的边界矩阵，分别为已知数。

R’S_nsP_ns-1S_ns-1，....”P₁S₁RB＝0

另外，上述公式中的下标ns表示船首侧(Fore)和船尾侧(Aft)的轴端之间的轴被其间的轴承隔开的轴的数量。

并且，通过解该公式求出船首侧的状态量B。该状态量B是在以下的说明中所示的变位矢量q和力矢量Q，以下将这些状态量作为初始值，反复使用节间传递方程式和节点传递方程式，求出整个曲轴的状态量。

即，作为全向坐标系中的状态量的变位矢量q和力矢量Q用以下公式(1)和公式(2)表示。公式中的矢量用粗体字表示。

[数学式1]

q＝[d_xd_yd_zφ_xφ_yφ_z]^T (1)

Q＝[T_xM_yM_zF_xF_yF_z]^T    (2)

公式(1)中的d_x、d_y、d_z表示变位、挠曲等，并且

表示扭转角、挠曲角等，在公式(2)中，T_x、M_y、M_z表示扭转力矩、挠曲力矩等，并且F_x、F_y、F_z表示轴力、剪切力等。

并且，作为局部坐标系中的状态量的变位矢量q’和力矢量Q’，用以下公式(3)和公式(4)表示。

[数学式2]

q′＝[d_x′d_td_rφ_x′φ_tφ_r]^T  (3)

Q′＝[T_x′M_tM_rF_x′F_tF_r]^T     (4)

同样的，公式(3)中的d_x’、d_t、d_r表示变位、挠曲等，并且，

表示扭转角、挠曲角等，在公式(4)中，T_x’、M_t、M_r表示扭转力矩、挠曲力矩等，并且，F_x’、F_t、F_r表示轴力、剪切力等。

以下，就传递矩阵法中使用的节间传递方程式和节点传递方程式进行说明。求出从船首侧(在fore侧用F的下标表示)到船尾侧(在aft侧用A的下标表示)的状态量的节间传递方程式用以下的公式(5)表示。

在公式(5)中，i表示轴承编号(利用轴承隔开的轴的编号)。

[数学式3]

${\left[\begin{array}{c}q\\ Q\\ 1\end{array}\right]}_i^A={\left[\begin{array}{ccc}{f}_1& f_2& q_0^A\\ 0& f_1& Q_0^A\\ 0& 0& 1\end{array}\right]}_i{\left[\begin{array}{c}q\\ Q\\ 1\end{array}\right]}_i^F---\left(5\right)$

在此

$f_1=\left[\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& L\\ 0& 0& 1& 0& -L& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1\end{array}\right]$

$f_2=\left[\begin{array}{cccccc}0& 0& 0& \frac{-L}{\mathrm{EA}}& 0& 0\\ 0& 0& \frac{-L^2}{2{\mathrm{EI}}_z}& 0& \frac{L^3}{6{\mathrm{EI}}_z}& 0\\ 0& \frac{L^2}{2{\mathrm{EI}}_y}& 0& 0& 0& \frac{L^3}{6{\mathrm{EI}}_y}\\ \frac{-L}{\mathrm{GJ}}& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& \frac{-L}{{\mathrm{EI}}_y}& 0& 0& 0& \frac{-L^2}{2{\mathrm{EI}}_y}\\ 0& 0& \frac{-L}{E{I}_z}& 0& \frac{L^2}{2{\mathrm{EI}}_z}& 0\end{array}\right]$

用以下的公式(6)表示将状态量从全向坐标系转换到局部坐标系的坐标变换公式(传递方程式)。

[数学式4]

${\left[\begin{array}{c}{q}^{\′}\\ Q^{\′}\\ 1\end{array}\right]}_i=\left[\begin{array}{ccc}{g}_1& 0& 0\\ 0& g_1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]{\left[\begin{array}{c}q\\ Q\\ 1\end{array}\right]}_i---\left(6\right)$

在此

$g_1=\left[\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& \cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\θ}& 0& 0& 0\\ 0& \sin \mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\θ}& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& \cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\θ}\\ 0& 0& 0& 0& \sin \mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\θ}\end{array}\right]$

另一方面，用以下的公式(7)表示将状态量从局部坐标系转换到全向坐标系的坐标变换公式(传递方程式)。

[数学式5]

${\left[\begin{array}{c}q\\ Q\\ 1\end{array}\right]}_i=\left[\begin{array}{ccc}{g}_2& 0& 0\\ 0& g_2& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]{\left[\begin{array}{c}{q}^{\′}\\ Q^{\′}\\ 1\end{array}\right]}_i---\left(7\right)$

在此

$g_2=\left[\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& \cos \mathrm{\θ}& \sin \mathrm{\θ}& 0& 0& 0\\ 0& -\sin \mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\θ}& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& \cos \mathrm{\θ}& \sin \mathrm{\θ}\\ 0& 0& 0& 0& -\sin \mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\θ}\end{array}\right]$

例如，用以下的公式(8)表示从轴颈部向曲柄臂的坐标变换公式(传递方程式)。

[数学式6]

在此

$g_3=\left[\begin{array}{cccccc}0& 0& -1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& -1\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0\end{array}\right]$

并且，从曲柄臂向轴颈部的坐标变换也使用上述公式(8)。

并且，用以下的公式(9)表示从曲柄销向曲柄臂的坐标变换公式(传递方程式)，从曲柄臂向曲柄销的坐标变换同样也用以下公式(9)表示。

[数学式7]

在此

$g_4=\left[\begin{array}{cccccc}0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ -1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& -1& 0& 0\end{array}\right]$

各轴承的节点传递方程式用以下公式(10)表示。

[数学式8]

${\left[\begin{array}{c}q\\ Q\\ 1\end{array}\right]}_{i+1}^F={\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ h_1& 1& h_2\\ 0& 0& 1\end{array}\right]}_i{\left[\begin{array}{c}q\\ Q\\ 1\end{array}\right]}_i^A---\left(10\right)$

在此

$h_1=\left[\begin{array}{cccccc}0& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& -k_y& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& -k_z& 0& 0& 0\end{array}\right]$

h₂＝[0 0 0 0 k_yd_y0 k_zd_z0]^T

将轴承高度数据代入上述h₂的d_zo(在只求垂直方向的变位的情况下，使d_yo为零，在后面说明)。

以下就曲柄挠曲的运算顺序进行说明。

在此，如果设d_x1、d_y1、d_z1为曲柄行程上的船首侧部分上的变位，设d_x2、d_y2、d_z2为曲柄行程上的船尾侧部分上的变位，并且，设a为曲柄行程上的初始长度，则相邻的曲柄行程之间的距离D_d用以下公式(11)表示(变位、挠曲等的d的下标1表示后述的图4的(b)位置，同样下标2表示图4的(h)位置)。

[数学式9]

$D_d=\sqrt{{(a+d_{x2}-d_{x1})}^2+{(d_{y2}-d_{y1})}^2+{(d_{z2}-d_{z1})}^2}---\left(11\right)$

并且，如果设活塞的上止点(TDC、0度)上的距离为D₀，设活塞的下止点(BDC、180度)上的距离为D₁₈₀，则用以下公式(12)表示曲柄挠曲(Def)。

[数学式10]

Def＝D₀-D₁₈₀    (12)

由于a为5×10²mm，并且各变位量(d_x、d_y、d_z)的顺序(オ一ダ)为10^-3mm，因此，上述公式(11)可变形为以下公式(13)。

[数学式11]

$D-a=\frac{2a(d_{x2}-d_{x1})}{D+a}+\frac{{(d_{x2}-d_{x1})}^2+{(d_{y2}-d_{y1})}^2+{(d_{z2}-d_{z1})}^2}{D+a}$

$=d_{x2}-d_{x1}\·\·\·\left(13\right)$

在此

D+a＝2a

$\frac{{(d_{x2}-d_{x1})}^2+{(d_{y2}-d_{y1})}^2+{(d_{z2}-d_{z1})}^2}{D+a}<<d_{x2}-d_{x1}$

因此，可用以下的公式(14)和公式(15)求出曲柄挠曲。公式(14)表示垂直方向，公式(15)表示水平方向。

[数学式12]

Def＝(d_x2-d_x1)₀-(d_x2-d_x1)₁₈₀(14)

Def＝(d_x2-d_x1)₉₀-(d_x2-d_x1)₂₇₀(15)

从公式(14)和公式(15)可看出，曲柄挠曲几乎依赖于曲轴轴心方向上的变形量。

在此，根据图4说明基于上述运算公式的曲柄挠曲的具体运算顺序。在此，着眼于一个曲柄行程依次说明每一个部件的运算工序。

A工序.在(a)部的轴承中使用公式(5)的节间传递方程式。

B工序.在(b)部的弯曲部中将A工序的公式(5)的左边代入公式(6)的坐标变换式的右边，将此时的公式(6)的左边代入公式(8)的坐标变换式的右边(轴颈部)。

C工序.在(c)部中，将B工序的公式(8)的左边代入公式(5)右边。

D工序.在(d)部中，将C工序的公式(5)的左边代入公式(9)的坐标变换式的右边。

E工序.在(e)部中，将D工序的公式(9)的左边代入公式(5)的右边。

F工序.在(f)部中，将E工序的公式(5)的左边作为公式(9)的左边。

G工序.在(g)部中，将F工序的公式(9)的右边[q’Q’1]T_arm代入公式(5)。

H工序.在(h)部中，将G工序的公式(5)的左边作为公式(8)的左边，将此时的公式(8)的右边的[q’Q’1]T_journal代入公式(7)的坐标变换式的右边。

I工序.在(i)部中，将H工序的公式(7)的左边代入公式(5)的右边。

并且，从某个曲柄行程12向相邻的曲柄行程12[以(j部)所示的支点为界限]的传递，使用公式(10)的节点传递方程式，通过将I工序的公式(5)的左边代入公式(10)的右边进行。

这样，作为状态量的q和Q(Q＝0)通过作为传递方程式的系数的各传递矩阵从船首侧向船尾侧传递，求出各变位。当然，在传递过程中，Q也通过公式(5)和公式(10)的f₁、f₂、h₁、h₂进行变化。

(3)以下，根据图5说明使用传递矩阵法时求出作为初始值的各轴承位置的方法，换句话说，是根据曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度求出垂直变位的轴承高度和水平变位的轴承水平位置的公式。在以下的说明中将引擎称为发动机进行说明。

首先，以下所示的公式中的记号的意思和设定值(坐标值)如下所述。设船尾管轴承的高度(z_n-1，z_n)为0.0mm。

θ_e：曲轴的垂直方向的倾斜度

θ_e’：曲轴的水平方向的倾斜度

θ_i：中间轴的垂直方向的倾斜度

θ_i’：中间轴的水平方向的倾斜度

H_int：中间轴承高度(z_n-2)

H_ea：发动机的船尾端轴承的高度(z_n-3)

H_ea’：发动机的船尾端轴承的水平方向变位(y_n-3)

H_ef：发动机的船首端轴承的高度(z₁)

H_ef’：发动机的船首端轴承的水平方向变位(y₁)

H_T：发动机的热膨胀所产生的变形量

H_HOG-T：发动机的温度变化所产生的中高量(＞0)

H_SAG：发动机安装时的发动机初始弯曲的最大量(＜0)

D：发动机双层底的最大弯曲量

H_HOG-D：发动机的随着吃水深度变化的中高量(＞0)

x_j：轴承位置(j＝1，...，n)

j＝1表示发动机的船首端轴承(主轴承)的位置，j＝n表示船尾端轴承的位置，这些值使用设计值。

z_j：轴承高度(j＝1，...，n)

用z_1j表示发动机安装状态的初始的轴承高度，用z_2j表示考虑到起航后的船体变形和热变形的轴承高度的变化量。

L_e：发动机长度

L_v：发动机室双层底长度

就(a)发动机安装时的变位进行说明

在此，倾斜度θ_e和θ_i以螺旋桨轴为基准线(但并不局限于此)。

用以下公式(16)表示中间轴的倾斜度θ_i。

[数学式13]

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{int}}={\tan }^{-1}\frac{H_{\mathrm{int}}-H_{\mathrm{ea}}}{L_i}---\left(16\right)$

用以下公式(17)表示曲轴的倾斜度θ_e。

[数学式14]

${\mathrm{\&theta;}}_e={\tan }^{-1}\frac{H_{\mathrm{ea}}-H_{\mathrm{ef}}}{L_e}---\left(17\right)$

在这种情况下，发动机部分的轴承高度用以下公式(18)表示(以发动机的船尾端轴承为基准)。

[数学式15]

z_1，j＝H_ea-θ_e·(x_j-x_n-3)其中，j＝1，...，n-3    (18)

在以连接发动机的船首端轴承和船尾端轴承的直线(发动机中心线)为基准的情况下，为了用以下公式(19)进行表示，需要进行角度θ₁的坐标变换。

[数学式16]

z_1，j ^T＝-(x_n-x_j)sinθ₁+(z_j-z_n-3)cosθ₁    (19)

其中， ${\mathrm{\&theta;}}_1={\tan }^{-1}\left(\frac{z_{1,n-3}-z_{\mathrm{1,1}}}{L_e}\right).$

由于x轴方向没有限制、是自由的，因此不受到坐标变换的影响。同时，相对于长度方向，由于旋转角度很小，因此可对坐标变换的影响忽略不计。并且，在坐标变换后使发动机部分形成以下公式(20)所示的初始挠曲。

[数学式17]

${z_{1,j}}^T=-\frac{16}{5}\frac{H_{\mathrm{SAG}}}{{L_e}^4}({x_j}^4-2L_e\&CenterDot;{x_j}^3+{L_e}^3\&CenterDot;x_j)$ 其中，j＝1，...，n-3    (20)

(b)就热态时的变位进行说明。

发动机的热膨胀使轴承如下所述地垂直变位。

在以上述的发动机中心线为基准线的情况下，推进轴系上的轴承高度用以下公式(21)表示。

[数学式18]

z_1，j ^T＝-(x_n-x_j)·sinθ₁+(z_j-z_n-3)cosθ₁-H_T其中，j＝n-3，...，n  (21)

并且，在发动机部分中，通过热膨胀弯曲成中高，因此用以下公式(22)表示。

[数学式19]

${z_{1,j}}^T=\frac{16}{5}\frac{H_{\mathrm{HOG}-T}}{{L_e}^4}\{{x_j}^4-2L_e\&CenterDot;{x_j}^3+{L_e}^3\&CenterDot;x_j\}$ 其中，j＝1，...，n-3    (22)

(c)就吃水深度变化产生的垂直方向的变位(船体的弯曲)进行说明。

如果以船尾侧的船尾管轴承和发动机的船首侧的轴承(主轴承)为基准位置的弯曲公式使用J.Stefenson(1974)[J.Stefenson：Utvecklingav Berakningsmetoder och Instllationskriterier forMedelvarvsmotoranlaggningari Fartyg，NSTM74 Stockholm，Sweden(1974)]公式，则利用以下公式(23)求出其变位(z_2j)。该公式表示以发动机室的双层底部分的两端为基准的宽度中央的轴方向的挠曲。

[数学式20]

z_2，j＝a·(L_v-x_j){L_v ³-(L_v-x_j)³}其中，j＝1，...，n    (23)

在此，如果设船体相对于吃水深度的挠曲的最大值为D，则用以下的公式(24)求出船体的挠曲。

[数学式21]

$z_{2,j}=\frac{4\&CenterDot;\sqrt[3]{4}}{3}\frac{D}{{L_v}^4}\&CenterDot;(L_V-x_j)\{{L_v}^3-{(L_V-x_j)}^3\}$ 其中，j＝1，...，n    (24)

根据逆解析结果作为实际结果而验证船体的最大挠曲和吃水深度具有比例关系，同时根据Sakai等(1978)的论文在理论上也是正确的[H.Sakai，Y.Kanda：A Simple Estimation Method of Double BottomDeformation，Journal of the Faculty of Engineering，The University ofTokyo，Vol，XXXIV，No，4(1978)p，589-600]。

并且，在将发动机的船首端和船尾端作为基准线的情况下，用以下公式(25)求出。

[数学式22]

z_2，j ^T＝-x_j·sinθ₂+(z_j-z_n-3)cosθ₂    (25)

其中，j＝1，...，n

${\mathrm{\&theta;}}_2={\tan }^{-1}\left(\frac{-Z_{2,n-3}}{L_e}\right)$

但是，上述的J.Stefenson公式虽然与由中间轴和船尾管(相当于螺旋桨轴)构成的推进轴系的轴承高度的变化非常一致，但相对于发动机部分的挠曲显示出大于实际的数值。其原因是由于发动机的刚性比船体的刚性高，因此，实际的发动机部分的船体刚性提高，其结果，实际的变位量小于用J.Stefenson公式求出的数值。

因此，若为了使发动机部分的挠曲与实际数值一致，而如上所述，使用等分布负荷的梁的挠曲曲线作为发动机部分的挠曲公式，则形成以下的公式(26)。

[数学式23]

${z_{2,j}}^T=\frac{16}{5}\frac{H_{\mathrm{HOG}-D}}{{L_e}^4}({x_j}^4-2L_e\&CenterDot;{x_j}^3+{L_e}^3\&CenterDot;x_j)$ 其中，j＝1，...，n-3    (26)

(d)关于综合上述事项的轴承高度(轴系校准)，形成以下结果。

即，考虑到发动机的初始安装状态(高度、倾斜、初始挠曲)(z_1j ^T)、随着温度变化的发动机的热膨胀、随着吃水深度变化的发动机室双层底的船体变形(z_2j ^T)的轴系校准，用以下公式(27)表示[通过公式(21)和公式(25)求出]。

[数学式24]

z_j＝z_1，j ^T+z_2，j ^T其中，j＝1，...，n    (27)

尤其是发动机部分利用以下公式(28)表示[通过公式(20)、公式(22)以及公式(26)求出]。

[数学式25]

$z_j=\frac{16}{5}\frac{H_{\mathrm{SAG}}+H_{\mathrm{HOG}-T}+H_{\mathrm{HOG}-D}}{{L_e}^4}({x_j}^4-2L_e\&CenterDot;{x_j}^3+{L_e}^3\&CenterDot;x_j)---\left(28\right)$

上述各公式中的z_j相当于公式(10)的d_z0，并且，上述公式(27)用于中间轴的轴承和船尾管轴承，公式(28)用于发动机上的轴承。

另外，由于公式(28)是以连接#1轴承5A和#9(n-3)轴承5A的线段(发动机中心线)为高度基准线的变位，因此，#1轴承5A和#9(n-3)轴承5A的高度d_z0分别为零“0”。

因此，根据对应于发动机的冷态、热态等条件以及船体的装载状态等的挠曲公式，求出中间轴的轴承高度、发动机的轴承高度，将其作为初始高度代入公式(10)的h₂，然后利用传递矩阵法求出各部位的状态量、即变位和作用力。

然后，基于各部位的变位、求出曲柄挠曲以及轴承负荷，同时，核对这些曲柄挠曲和轴承负荷是否在事先设定的评价范围内(正确地说是在何种评价标准内)。

以下，基于图6就水平面内(水平方向)的轴系校准进行说明。

水平面内的倾斜度是将船尾管中心线作为基准线(也使中间轴在基准上)、用θ_i’表示中间轴3相对于该基准线的倾斜度，并且用θ_e’表示曲轴的倾斜度。

(a)水平方向(y方向)的中间轴3的倾斜度的初始值用以下的公式(29)表示，并且，曲轴(发动机)的倾斜度用以下公式(30)表示。

[数学式26]

${\mathrm{\&theta;}}_{i^{\&prime;}}={\tan }^{-1}\frac{-H_{{\mathrm{ea}}^{\&prime;}}}{L_i}---\left(29\right)$

[数学式27]

${\mathrm{\&theta;}}_{e^{\&prime;}}={\tan }^{-1}\frac{H_{{\mathrm{ea}}^{\&prime;}}-H_{{\mathrm{ef}}^{\&prime;}}}{L_e}---\left(30\right)$

126在这种情况下，曲轴上的水平面内的轴承位置利用以下的公式(31)求出(是以发动机的船尾端轴承为基准的公式)。

[数学式28]

y_j＝H_ea′-θ_e′·(x_j-x_n-3)其中，j＝1，...，n-3    (31)

该y_j相当于公式(10)的h₂中的d_y0。

基于这些数值，与垂直方向相同，使用传递矩阵法求出轴系中的各部位的状态量(变位和作用力)，然后基于这些变位求出发动机的曲柄挠曲，调查该偏差值是否在规定的评价范围内(正确地说在何种评价标准内)。

在此，概略地说明评价方法。

可用上述的公式(14)和公式(15)求出曲柄挠曲(Def)，如果设对象轴承的初始高度(在此作为轴与轴承的最下面接触的状态下的轴的中心位置的高度)即初始轴承高度为d_z0、设求出的轴承高度为(d_z)、设发动机本体的平移弹簧常数为k_z，则可用以下的公式(32)求出轴承负荷(F_z)。

F_z＝k_z·(d_z-d_z0)...(32)

在此，着眼于轴承负荷、基于图7的流程图就上述评价方法的运算顺序进行说明。

首先，在步骤1中，输入曲轴和推进轴系的尺寸、负荷等技术数据以及初始轴承高度。

然后，在步骤2中利用传递矩阵法求出状态量、即变位(轴承高度)和作用力。

然后，在步骤3中，判断在步骤2中求出的高度方向的变位d_z是否向下，如果向上，则判断轴是否与轴承内的最上面接触。这是如下的步骤，即，在向上的情况下，判断轴承高度和初始轴承高度的差(d_z-d_z0)是否在曲轴和轴瓦的允许值c的范围内，在允许值(是轴承内径和轴承外径的差(间隙)，设向下为正，因此采用负值)c的范围内的情况下，为了提高运算精度，进入步骤4，设弹簧常数(k_z)为零，再次返回步骤2进行运算。

另一方面，在步骤2中求出的轴承高度和初始轴承高度的差(d_z-d_z0)超过曲轴和轴瓦的允许值c的情况下或为负的情况下，进入步骤5。

在步骤5中，利用各部位的轴承高度、基于公式(14)和公式(15)求出曲柄挠曲和曲轴负荷。

然后，在步骤6中，判断曲柄挠曲和曲轴负荷是何种评价标准后，在步骤7中制作、输出评价图。

在求轴承负荷时，在轴承高度和初始轴承高度的差在曲轴和轴瓦的允许值c范围内的情况下，使轴承负荷为零而继续进行运算，但在轴承高度和初始轴承高度的差超过允许值的情况下，即，在轴承负荷为负的情况下，是轴发生脱壳的范围，超出允许范围。

但是，曲柄行程等旋转体的离心力和汽缸等的往复运动体的惯性力以及气体爆发力作用于运转状态的轴部(曲轴轴颈)，在静止状态下，如果轴承负荷是无负荷，则振摆回转加大。这样，一旦振摆回转进行作用(当然，在静止状态下轴承负荷为负的情况下也适合)，则将发生轴敲打轴承的现象，轴瓦剥离或产生敲打痕迹，由此引起轴承烧接，最坏的情况下将导致船舶不能航行。因此，在任何轴承中，在轴承负荷为负的情况下，判断为超出评价范围。

如上所述，轴承变位有铅直方向和水平方向，但主要是铅直方向成问题，因此，首先在使铅直方向的变位进入规定的允许范围内后再评价水平方向的变位。

进一步就上述的评价图、尤其是铅直方向的评价图的制作方法进行具体说明。

如果用图表示对于曲柄挠曲的评价条件即相对于评价范围的发动机的铅直方向上的安装条件[曲轴(发动机)的倾斜以及中间轴的倾斜]，在发动机冷态时和发动机热态时且在使船体的挠曲在每1mm发生变化的情况下、基于上述各公式运算的曲柄挠曲的评价标准，则形成图8。另外，图8的(a)表示发动机冷态时船体挠曲为0mm的情况，图8的(b)～(h)表示发动机热态时船体挠曲为0mm～6mm(1mm刻度)的情况。并且，在图中，(0)部表示评价标准“0”(允许范围内)、(1)部表示评价标准“1”(允许范围外)、(2)部表示评价标准“2”(允许范围外)、(3)部表示评价标准“3”(允许范围外)。关于该评价标准，发动机厂家提供的数值有三种情况，具体是，以这些数值为分界，将允许值界限以上设为标准“3”，将允许值界限以下设为标准“2”，将允许值界限以下、希望再调整的范围设为标准“1”，将希望比该再调整更小的范围(通常的范围)设为标准“0”，在这种情况下，使用者可从上述三个当中任意选择允许值。但在本实施方式中，将评价标准“0”作为允许范围，将允许范围外分成三部分、作为评价标准“1”～“3”，该三个标准的区分只是用于把握曲柄挠曲超出允许范围的程度。

如果表示满足所有这些的允许范围(也称为综合评价，将各图的评价标准“0”设为『1』，将其他设为『0』，采用二值化数据的逻辑乘积)，则形成图9的(0)部。

同样，如果用图表示对于轴承负荷不为负的发动机的安装条件[曲轴(发动机)的倾斜度和中间轴的倾斜度]，在发动机冷态时和发动机热态时且在使船体的挠曲在每1mm发生变化的情况下、基于上述各公式运算的轴承负荷的评价标准，则形成图10。另外，图10的(a)表示发动机冷态时船体挠曲为0mm的情况，图10的(b)～(h)表示发动机热态时船体挠曲为0mm～6mm的情况。并且，在图中，(0)部表示评价标准“0”(允许范围内)、(1)部表示评价标准“1”(允许范围外)。如果表示满足所有这些的允许范围(综合评价的范围)，则形成图11的(0)部。

并且，如图12的(A)部所示，表示最终曲柄挠曲和轴承负荷都在允许范围内的安装条件的评价图成为图9和图11的(0)部、即满足评价标准“0”双方的范围(是综合评价，对于评价标准“0”采用二值化数据的逻辑乘积)。

以下，就水平方向的评价图的制作方法进行具体说明。

如果用图表示对于曲柄挠曲的评价条件即相对于评价标准的发动机的水平方向上的安装条件[曲轴(发动机)的倾斜以及中间轴的倾斜]，在发动机冷态时和发动机热态时且在使船体的挠曲在每1mm发生变化的情况下、基于上述规定公式运算的曲柄挠曲的评价值，则形成图13。另外，在图13中，(0)部表示评价标准“0”(允许范围内)、(1)部表示评价标准“1”(允许范围外)、(2)部表示评价标准“2”(允许范围外)、(3)部表示评价标准“3”(允许范围外)。该评价标准也分成与在图8中所述的相同的阶段。

因此，作为相对于水平方向的曲柄挠曲的安装条件(各轴的倾斜度)，只要在图13的(0)部(评价标准“0”)的区域所示的范围内安装即可。

例如，在安装发动机时，以曲柄挠曲的测量结果为基础，在水平方向调整各轴，以使该值在(0)部的范围内。

在只通过改变曲轴(发动机)的倾斜度而不能解决的情况下，在水平方向平行移动发动机，并且，根据需要在水平面内调整曲轴的倾斜度即可。

并且，在已经安装的发动机的情况下，向发动机内部的船尾侧的轴承插入使轴承的轴心偏移的轴瓦、进行调整即可。在这种情况下，关于调整量，利用逆解析法(根据专利文献1所述的技术)求出与水平方向的曲柄挠曲一致的校准条件，基于其结果使用具有轴心的轴瓦，该轴瓦具有成为曲轴(发动机)的倾斜度和中间轴的倾斜度的平均值的倾斜度的轴心。并且，关于所使用的轴承(轴瓦)，在准备实际的轴承前，通过顺解析法利用运算求出使发动机内部的船尾侧的轴承的轴心变化的情况下的曲柄挠曲，验证其正确性。

以下，基于图14就轴系校准的评价装置进行说明。

该船舶中的轴系校准评价装置大致由数据输入部31、轴承位置运算部32、轴系变位运算部33、评价指标运算部34、评价部35以及输出部36构成。另外，该评价装置上的各种运算通过程序进行，因此，使用计算机系统。例如，数据输入部31使用终端(计算机终端)，同时，轴承位置运算部32、轴系变位运算部33、评价指标运算部34以及评价部35设置在与终端连接的服务器侧[运算装置(使用计算机)]，并且，输出部36的一部分设置在终端侧(当然也可以由一台计算机构成)。

具体是，上述数据输入部31例如使用由显示画面、运算处理部、键盘等构成的计算机终端，可从键盘等输入驱动轴系的技术数据、评价条件(例如，关于曲柄挠曲是通常的允许值(最低必要限度)、最好进行再调整的值以及最大界限值，并且，关于轴承负荷，例如是最大允许值和最小允许值)、发动机的倾斜度即曲轴2的倾斜度(具体是，连接发动机的船首端轴承和船尾端轴承的线的倾斜度)θ_e以及设置在发动机的船尾管轴承5A和中间轴承5B之间的中间轴3的倾斜度θ_i。并且，关于曲轴2的倾斜度θ_e以及中间轴3的倾斜度θ_i，可分别作为一个数值或在数值范围内输入。另外，作为其他所选择的数据，例如有发动机机型等。并且，也可选择评价条件进行输入。根据选择的式样，可利用适当的计算模型。

上述技术数据有发动机的技术数据以及中间轴和船尾管的技术数据。例如是各种部件尺寸、部件彼此之间尺寸、各种系数、作用于各轴部的各种力矩等，进而是设置在轴端的轴承高度、发动机的热膨胀产生的变形量、发动机室双层底部分的挠曲等。并且，关于发动机的技术数据，也可以从发动机的生产厂家得到数据，将一个或多个发动机的数据事先存储在存储机构中，从中进行选择，当然，也可以输入没有存储的技术数据。

在这种情况下，虽然在数据出入部31准备了输入所有数据的输入栏，但对已经输入了的数据，则不显示其输入栏。

例如，在输入倾斜度数据时，输入一个数值是在需要评价一组曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)的情况下，具体是，在评价起航船的现状的情况下。并且，在数值范围内输入的情况下，在一旦新造船和起航船的目前的校准出现问题、而进行了评价时，如果是新造船，则其目的是为了获得正确安装发动机本身那样的适当的倾斜度组合(θ_e，θ_i)的信息，如果是起航船，由于不能使发动机移动，因此，其目的是将上述适当的组合作为参考，决定使用使嵌在轴承和被该轴承支撑的轴之间的环形轴瓦的开口位置与中心偏心多少的轴瓦。另外，数值范围内的输入不要求使用者进行输入，通过将作为常识的范围事先储存到存储机构中，可在轴承位置运算部32使用，由此可省略在数据输入部31处的输入。在第一实施方式中，就使用者进行输入的方式进行说明。

上述轴承位置运算部32用于求出轴系变位运算部33的运算所需要的轴承位置(初始轴承高度、水平位置)数据，具有组合产生机构41、高度运算机构42以及水平位置运算机构43，所述组合产生机构41在数值范围内输入倾斜度(θ_e，θ_i)时产生其组合数据；所述高度运算机构42求出相对于高度基准线的轴承高度；所述水平位置运算机构43求出相对于水平方向基准线的轴承水平位置。

因此，上述高度运算机构42基于上述公式(27)或公式(28)、求出垂直方向的初始轴承高度，并且，水平位置运算机构43基于上述公式(31)、求出水平方向的初始轴承水平位置。

关于这两个运算机构42、43所使用的倾斜度，在数据输入部31输入一个组合(θ_e，θ_i)的情况下使用该倾斜度，在数值范围内输入的情况下，通过组合产生机构41，在该范围内以规定的刻度角度(刻み角度)产生所有的组合，在上述的两个运算机构42、43中使用所产生的各组合。

在此求出的初始轴承位置用于传递矩阵法进行的运算。即，关于垂直方向，通过公式(16)和公式(17)了解到相对于船尾管中心线的高度和倾斜度的关系。关于水平方向，通过公式(29)和公式(30)了解到相对于船尾管中心线的水平方向的位置和倾斜度的关系。

另外，在本发明的评价方法中，例如在新造船的情况下，了解起航后是否也是无问题的校准很重要，因此，即使是一个倾斜度的组合，在发动机为热态时、且在船体的挠曲从0(＝0mm)到船体的挠曲成为最大的满船时的挠曲(最大挠曲：例如为6mm)为止，以规定的刻度量(例如为1mm)进行评价，即，用一个倾斜度的组合共产生七个轴承位置。即，就全部倾斜度的组合ד7”种(将组合一组倾斜度和一个船体挠曲的数据称为模式(パタ一ン))运算初始的轴承位置。

在进行评价时，可以求出所有模式的初始轴承位置，发送到评价指标运算部34，分别进行评价指标的运算，然后，将所有的评价指标发送到评价部35，就所有的模式进行评价(求出评价标准)，但是，也可反复进行以下顺序，即，在轴承位置运算部32一个个地产生模式，利用上述顺序进行评价，之后再次返回到轴承位置运算部32，产生下一个模式而进行评价。另外，处理顺序不局限于此，可有多种，所以采用任何一种都可以，但在第一实施方式中，以逐一产生模式的顺序进行。

在上述轴系变位运算部33，利用从轴承位置运算部32得到的初始轴承位置，求出曲轴2和中间轴3上的规定部位的变位。在此，规定部位是相当于曲柄挠曲的运算所需要的曲柄臂和轴颈部的各交点的部分(部位)和各轴承的位置(中心位置)，求出在此处的变位。

在上述评价指标运算部34，使用利用轴系变位运算部33求出的规定部位的变位、求出评价指标。评价指标虽然是曲柄挠曲和轴承负荷，但也可以只是其中的一方，也可以是双方。虽然要按照作业者的指定，但最好是实施双方，因此，在第一实施方式中就实施双方进行说明。

即，在该评价指标运算部34中，具有基于相当于上述交点的部分的变位(变位量)、求出曲柄挠曲的曲柄挠曲运算机构45，和求出各轴承的负荷的轴承负荷运算机构46。

另外，曲柄挠曲通过曲柄挠曲运算机构45，利用在上述交点中、相同的曲柄行程的船首侧和船尾侧的变位而求出。并且，轴承负荷通过轴承负荷运算机构46，利用相对于初始的轴承位置的变位中、垂直方向的变位求出。

上述评价部35比较事先存储在存储机构中的例如发动机厂家推荐的评价条件即评价标准、和通过运算求出的评价指标，判断该倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)属于何种评价标准。例如，表示发动机上的轴承负荷的最大允许值和最小允许值、曲柄挠曲的发动机冷态时的界限值(最大界限值、最好进行再调整的值、通常的允许值)。关于曲柄挠曲，铅直方向和水平方向使用相同的值。

如上所述，关于轴承负荷，形成从最小允许值到最大允许值的评价标准“0”、和除此之外需要再调整标准的二值化的评价标准“1”。并且，关于曲柄挠曲，设置作为通常的允许值的“0”、最好进行再调整的值“1”、超过最好进行再调整的值而到达最大界限值的“2”、超过了最大界限值的“3”共四个评价标准。

然后，求出发动机的冷态、热态、挠曲范围(发动机安装时、压载时、满船时)内的各条件下的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)的评价，进行相同倾斜度的组合中的全面评价的逻辑乘积运算，求出表示所有的条件下最好的评价标准的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)。

具体是，一旦输入曲柄挠曲，则曲柄挠曲评价机构51进行上述的标准区分，并且，一旦输入轴承负荷，则轴承负荷评价机构52进行上述的标准区分。另外，在未结束对所有的模式进行评价的情况下，再次返回到轴承位置运算部32进行处理。一旦就所有的模式进行了评价，则通过综合评价机构53就评价指标进行综合评价。综合评价机构53就曲柄挠曲评价机构51和轴承负荷评价机构52分别得到的所有的评价结果，对相对于各倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)的各挠曲(本实施方式中有七种)进行逻辑乘积运算，形成二值化进行综合评价。而且，在就两个评价指标进行综合评价的情况下，除了上述的个别的综合评价，就关于相同倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)的曲柄挠曲和轴承负荷的所有模式(在上述的例中，总共14种模式)进行逻辑乘积运算，就这两个评价指标进行进一步的综合评价(以下也称为综合评价)。

并且，上述输出部36产生用于输出评价结果的画面的信号或产生打印机进行印刷输出的数据。并且，在该输出部36设置评价图制作机构55，在数值范围内就倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)进行了评价的情况下，以评价图的形式从该评价图制作机构55输出。

该评价图制作机构55将从上述评价部35接收到的评价结果反映在将两个倾斜度(θ_e和θ_i)、(θ_e’和θ_i’)作为两个轴的二元平面上，并进行图形化(图表化)。可进行按照上述的各模式的输出和综合评价以及综合评价的输出。在只提供一个倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)的情况下，也可只输出其评价结果或评价结果和此时的轴承的初始位置(d_z0，d_y0)。

根据各使用条件说明上述评价装置的评价方法。

A.在通过数值范围输入倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)的情况下，且就铅直方向和水平方向进行运算的情况下；

(1)通过数据输入部31输入技术数据、垂直方向的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)和水平方向的倾斜度的组合(θ_e’，θ_i’)的各最小值和最大值。

(2)在轴承位置运算部32中，高度运算机构42和水平位置运算机构43读入运算所需要的技术数据，并且，组合产生机构41读入铅直方向的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)和水平方向的倾斜度的组合(θ_e’，θ_i’)的数值范围。

(3)组合产生机构41产生铅直方向的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)为最小值的组合数据和船体挠曲的最小值，向高度运算机构42发送，同时，也产生水平方向的倾斜度的组合(θ_e’，θ_i’)为最小值的组合数据，发送到水平位置运算机构43。

然后，以基于规定的刻度宽度的船体挠曲、且将与上次相同的倾斜度组合数据发送到各运算机构42、43。若船体挠曲达到最大值，则接下来以规定的刻度宽度改变各倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)，与上述相同地将全部船体挠曲向各运算机构42、43发送。

(4)高度运算机构42和水平位置运算机构43收到组合产生机构41所产生的倾斜度的组合数据，运算各轴承的初始位置(d_z0，d_y0)。

(5)将各轴承的初始位置(d_z0，d_y0)发送到轴系变位运算部33，利用传递矩阵法进行运算，求出相当于曲柄臂和轴颈部的各交点的部分和各轴承的变位(d_x、d_y、d_z)。

(6)在评价指标运算部34，使用由曲柄挠曲运算机构45求出的相当于曲柄臂和轴颈部的各交点的部分的变位，求出铅直方向和水平方向的曲柄挠曲，另一方面，轴承负荷运算机构46利用所求出的各轴承的变位、求出垂直方向的轴承负荷。

(7)在评价部35，将来自评价指标运算部34的曲柄挠曲与评价条件进行比较，使区分了标准后的结果与此时的模式相关联地存储到存储机构(无图示)中。也将轴承负荷与评价条件进行比较，同样使区分了标准后的结果与此时的模式相关联地进行存储。

之后，返回到(3)，以同样的顺序重复全部模式。

然后，一旦最后的模式的评价和存储结束，则通过综合评价机构53首先就曲柄挠曲和轴承负荷、以各倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)上的评价结果为基础、对每个评价指标进行综合评价(逻辑乘积运算)，然后，进行两个评价指标的综合评价，即统一评价(具体是，对各个倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)进行逻辑乘积运算，进行曲柄挠曲和轴承负荷的综合评价)。将这些统一评价结果存储到存储机构中，通知输出部36评价结束。

(8)在评价部35的评价结束后，输出部36从存储机构选出规定的评价结果，利用评价图制作机构55制作评价图。然后，根据需要，向画面等显示机构或打印机等印刷机构输出该评价图。例如，打印机输出将各倾斜度(θ_e，θ_i)作为二元坐标轴的评价图。另外，最终输出将垂直方向的曲轴的倾斜度θ_e和中间轴的倾斜度θ_i作为坐标轴的表示曲柄挠曲和轴承负荷的允许范围的评价图，以及将水平方向的曲轴的倾斜度θ_e’和中间轴的倾斜度θ_i’作为坐标轴的表示曲柄挠曲和轴承负荷的允许范围的评价图。

(9)作业人员可通过评价图了解铅直方向和水平方向的曲轴的倾斜度θ_e、θ_e以及中间轴的倾斜度θ_i、θ_i’的允许范围。例如，新造船可通过将其作为参考、调整发动机的安装，而认识到起航后的校准、进行调整。关于起航后的船舶，由于不能移动已经安装的发动机的位置，因此将评价图作为参考，可更换开了孔的轴瓦进行校准的调整，该孔用于向与作为轴承的初始位置的中心偏心的位置插通轴。

B.在数值范围内输入倾斜度的组合(θ_e，θ_i)的情况下，并且就垂直方向和水平方向依次进行运算的情况下；

这种情况比A更重视效率。通过求出限制多的铅直方向的倾斜的允许范围，然后使用该允许范围运算水平方向，可省略垂直方向的允许范围外的倾斜度和水平方向的倾斜度的组合的运算。

对于顺序(1)和(2)，与A的情况相同。

(3)组合产生机构41产生铅直方向的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)为最小值的组合数据和船体挠曲的最小值，向高度运算机构42发送。

然后，以基于规定的刻度宽度的船体挠曲、且与上次相同的倾斜度组合将数据发送到各运算机构42、43。在达到船体挠曲的最大值时，以规定的刻度宽度改变垂直方向的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)，与上述相同地将全部船体挠曲向各运算机构42、43发送。

(4)轴承高度运算机构42收到组合产生机构41所产生的模式，运算轴承的初始位置(d_z0)。

(5)轴承的初始位置(d_z0，d_y0)(使d_y0为零)发送到轴系变位运算部33，利用传递矩阵法进行运算，求出相当于曲柄臂和轴颈部的各交点的部分和各轴承的变位(d_x、d_y、d_z)。

(6)在评价指标运算部34的曲柄挠曲运算机构45中，使用在轴系变位运算部33求出的相当于曲柄臂和轴颈部的各交点的部分的变位，求出垂直方向的曲柄挠曲，另一方面，在轴承负荷运算机构46利用各轴承的变位、求出垂直方向的轴承负荷。

(7)在评价部35中，将通过评价指标运算部34求出的曲柄挠曲与评价条件进行比较，使区分了标准后的结果与此时的模式相关联地存储到无图示的存储机构中。也将轴承负荷与评价条件进行比较，使区分了标准后的结果与此时的模式相关联地同样地进行存储。

之后，返回到(3)，以同样的顺序重复全部模式。

然后，一旦最后的模式评价和存储结束后，通过综合评价机构53就曲柄挠曲和轴承负荷、以铅直方向的各倾斜度的组合(θ_e，θ_i)的评价结果为基础、对每个评价指标进行综合评价(逻辑乘积运算)，然后，进行两个评价指标的综合评价，即统一评价。也将这些统一评价结果存储到存储机构中，然后进入下述的(3’)。

(3’)在组合产生机构41中，产生水平方向的倾斜度的组合(θ_e’，θ_i’)为最小值的组合数据，向水平位置运算机构43发送。

然后，以规定的刻度宽度改变水平方向的倾斜度的组合(θ_e’，θ_i’)。

(4’)高度运算机构42取出存储在存储机构中的综合评价在允许范围内的铅直方向的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)，求出轴承的初始位置(d_z0)。但是，这只是一开始。并且，水平位置运算机构43收到组合产生机构41所产生的水平方向的倾斜度的组合(θ_e’，θ_i’)，运算轴承的初始位置d_y0。

(5’)与A的情况下的(5)相同。

(6’)在评价指标运算部34的曲柄挠曲运算机构45中，使用在(5’)中求出的相当于曲柄臂和轴颈部的各交点的部分的变位，求出水平方向的曲柄挠曲。

(7’)在评价部35中，将来自评价指标运算部34的曲柄挠曲与评价条件进行比较，使区分了标准后的结果与水平方向的倾斜度的组合(θ_e’，θ_i’)相关联地存储到存储机构，然后返回(3’)。

然后，在最后的水平方向的倾斜度的组合(θ_e’，θ_i’)的评价和存储结束后，通知输出部36评价结束。

(8’)与A的(8)相同。

(9’)与A的(9)相同。

C.在用数值输入一组倾斜度(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)的情况下，且在同时运算铅直方向和水平方向的情况下；

在这种情况下，在A的情况下，固定两个方向上的倾斜度的组合(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)，由于只存在与船体挠曲数量相同的模式，因此省略说明。在这种情况下，只输出评价值，不输出评价图。

根据上述的评价装置和评价方法，由于使曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度为变数，同时，制作了了解发动机上的曲柄挠曲和轴承负荷的容许范围的评价图，因此，即使对轴系校准作业不熟悉，只通过测量现在的曲轴(发动机)的倾斜度和中间轴的倾斜度也可以进行轴系校准的评价。

并且，即使在将发动机安装到船体上的情况下，由于也容易从评价图中找出进入允许范围内的曲轴(发动机)的倾斜度和中间轴的倾斜度的组合，因此，即使对轴系校准的设计不熟悉，也可以发出适当的指示。

并且，在起航船的情况下，通过测量曲轴(发动机)的倾斜度和中间轴的倾斜度，可容易地评价该轴系校准的状态。

第二实施方式

以下，就本发明的第二实施方式的船舶中的轴系校准的评价装置进行说明。

在上述的第一实施方式中，就利用单一的计算机系统构成评价装置的情况进行了说明，但在第二实施方式中使用客户/服务器式的系统，该系统使作为终端的客户具有数据输入部和输出部的一部分功能，同时，使通过网络与该客户连接的服务器装置具有其他部分。

以下，就客户/服务器式的情况进行说明。

一般将设置在用户侧的个人计算机(PC)作为客户(终端)，通过网络例如互联网将该客户和服务器装置连接起来，在这样的服务中广泛使用以下方法，即，使用客户侧的阅览软件(浏览器)输入利用互联网发送的信息、向服务器装置发送，在客户侧显示来自服务器装置的输出，在第二实施方式中，由于就客户通过一般使用的阅览软件进行利用的方式进行了说明，因此省略关于客户的说明。另外，该客户至少具有数据输入部31和输出部36的一部分功能(例如，画面显示功能、印刷功能等)。

即，如图15所示，服务器装置60具有与互联网61直接连接、在多个客户62和服务器60之间进行数据交换的作为界面的网络服务器(也称为应用部)63；用于判断客户是否是签约者的用户认证服务器(用户认证部)64；利用从客户62输入的数据进行运算的运算服务器(运算部)65；以及存储用户所利用的服务的利用管理数据库66。虽然就这些服务器分散设置在通过互联网连接的多台计算机上的形式进行了说明，但当然也可将各处理部统一设置在一台服务器上。

由于在网络服务器63上设置应用部，因此，网络服务器63发挥主导作用，生成用于在客户62的浏览器上显示的显示表格或输入表格的数据。一旦收到来自客户62的数据输入，则向用户认证服务器64发送关于认证的数据。收到信息的用户认证服务器64将该认证结果传输到网络服务器63。并且，网络服务器63一旦从客户62收到用于进行评价的数据输入，则进行以下处理，即，向运算服务器65发送数据，运算服务器65将运算结果返回到网络服务器63。

并且，网络服务器63也可向客户62输出关于用户的使用费用的信息。

如上所述，虽然客户62负担数据输入部31和输出部36的一部分，但由于在运算服务器65上具有第一实施方式所示的所有的其他结构(轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部、评价部、剩余的输出部)，其处理顺序也与第一实施方式相同，因此，省略对该运算服务器65的运算处理的说明。

以下，就客户/服务器式方式的处理流程进行说明，省略说明运算服务器65的处理，该处理与第一实施方式所示的处理完全相同。

以下所示的(1)～(8)表示各部分的作用，表示从客户访问到客户注销的顺序。

(1)在网络服务器63收到来自客户62的访问后，向客户62发送在应用部事先准备的初始菜单画面数据。

(2)在客户62处，从通过阅览软件显示的初始菜单画面选择登录菜单。

(3)一旦从客户62收到选择登录菜单的通知，则应用部向客户62发送登录表格数据，该登录表格数据用于输入作为签约者信息的ID或密码等登录信息。

(4)在显示登录表格的客户62处，输入登录信息。

(5)收到登录信息的应用部，向用户认证服务器64发送登录信息，用户认证服务器64在事先存储收到的登录信息的利用管理数据库66中进行检索，判断是否是签约者。

(6)从用户认证服务器64收到认证结果的应用部，在不是签约者时向客户62发出不能利用的信息数据，在是签约者时发出用户菜单数据。准备以下五种用户菜单。

菜单1：制作校准评价图。

菜单2：校准评价(轴承负荷)

菜单3：校准评价(曲柄挠曲)

菜单4：校准评价(轴承负荷和曲柄挠曲)

(7)执行客户62所选择的菜单(具体如后所述)。

(8)在用户菜单画面中，另外设置利用状况菜单和注销菜单，一旦选择利用状况菜单，则利用认证后的用户信息、在利用管理数据库部66中进行检索，基于收到的利用状况数据、向客户62发送与利用菜单对应的会计信息的显示表格数据。并且，一旦选择注销菜单，则向客户62发送在该登录期间产生的会计信息的显示表格数据，同时，结束该用户的使用。

概略的处理流程如上所述。

以下，就上述的每个用户菜单进行说明。

菜单1：制作校准评价图

(M1-1)一旦客户62选择了本菜单，则应用部向运算服务器65进行问询，确认登记的发动机和登记过的数据，向客户62发送可选择发动机的机型的画面表格数据。

(M1-2)在客户62选择未登记的发动机的情况下，网络服务器63向客户发送输入表格数据，该输入表格数据显示需要的技术数据、中间轴的倾斜度θ_i，θ_i’的可调整范围、曲轴的倾斜度θ_e，θ_e’的可调整范围的全部输入栏。

在选择登记发动机的情况下，也向客户62发送输入表格数据，但在这种情况下，询问运算服务器65，制作没有关于事先登记数据的输入栏的输入表格。

在任何情况下，至少要制作中间轴的倾斜度θ_i，θ_i’和曲轴的倾斜度θ_e，θ_e’的各范围数据(下限值、上限值)为常识数据的情况下的输入表格，但可根据需要进行变更。

(M1-3)在收到来自客户62的数据输入后，应用部将其发送到运算服务器65。在运算服务器65处，将这些数据输入数据输入部31，输出轴承负荷和曲柄挠曲的各综合评价以及统一这两个评价值形成的统一评价的图数据。

(M1-4)收到图数据的应用部，向客户62发送评价图的显示表格数据，同时，将认证后的用户信息、日期信息、本菜单的利用实际成绩登记在利用管理数据库66中。

菜单2：校准评价(轴承负荷)

(M2-1)与M1-1相同，因此省略。

(M2-2)与M1-2相同，因此省略。但各倾斜度(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)为不能指定范围的输入栏。

(M2-3)与M1-3相同，因此省略。但评价指标运算部34的运算只进行轴承负荷的运算，同时，评价部35的评价只进行轴承负荷评价，并且，输出数据也只是所输入的倾斜度(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)和好/坏的结果。

(M2-4)收到输出数据的应用部，向客户62发送用于显示倾斜度(θ_e，θ_i)、(0_e’，θ_i’)和好/坏的结果的显示表格数据，同时，将认证后的用户信息、日期信息、本菜单的利用实际成绩登记在利用管理数据库66中。

菜单3：校准评价(曲柄挠曲)

(M3-1)与M2-1相同，因此省略。

(M3-2)与M2-2相同，因此省略。

(M3-3)与M1-3相同，因此省略。但评价指标运算部34的运算只进行曲柄挠曲的运算，同时，评价部35的评价只进行曲柄挠曲评价，并且，输出也只是所输入的倾斜度(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)和好/坏的结果。

(M3-4)与M2-4相同，因此省略。

菜单4：校准评价(轴承负荷和曲柄挠曲的统一)

(M4-1)与M2-1相同，因此省略。

(M4-2)与M2-2相同，因此省略。

(M4-3)与M1-3相同，因此省略。但输出的只是所输入的倾斜度(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)和好/坏的结果。

(M4-4)与M1-4相同，因此省略。但输出的只是所输入的倾斜度(θ_e，θ_i)、(θ_e’，θ_i’)和好/坏的结果。

该客户/服务器式的系统具有与第一实施方式相同的效果，同时，操作者在终端只输入规定的数据就可简单地进行轴系校准的评价。

在上述的实施方式中，说明了在进行轴系校准的评价时、基于曲柄挠曲和轴承负荷进行评价，但例如也可以只基于曲柄挠曲或轴承负荷进行评价。

以下，就这些评价方法和评价装置的主要构成进行说明。

即，只考虑曲柄挠曲的评价方法是由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系的校准的评价方法是如下的方法，即，基于上述曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度，利用传递矩阵法求出驱动轴系的规定部位的变位，基于该变位求出曲轴的曲柄挠曲，同时，将该求出的曲柄挠曲与事先设定的评价条件进行比较，评价驱动轴系的校准，

该评价装置具有：输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据的数据输入部；利用上述技术数据、求出驱动轴系的各轴承位置的轴承位置运算部；基于由该轴承位置运算部求出的轴承位置和上述技术数据、利用传递矩阵法求出驱动轴系中的规定部位处的变位的轴系变位运算部；利用由该轴系变位运算部求出的变位、求出评价指标的评价指标运算部；比较由该评价指标运算部求出的评价指标和上述评价条件进行评价的评价部；以及输出由该评价部获得的评价结果的输出部，并且，上述轴承位置运算部至少具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构，

上述轴系变位运算部用于求出相当于曲轴上的曲柄臂和轴颈部的交点的部分的变位，上述评价指标运算部具有根据相当于上述交点的部位的变位、对曲柄挠曲进行运算的曲柄挠曲运算机构，上述评价部具有将由上述评价指标运算部求出的作为评价指标的曲柄挠曲与评价条件进行比较、进行评价的曲柄挠曲评价机构，

而且，使上述轴承位置运算部具有求出相对于水平基准位置的轴承水平方向位置的轴承水平方向位置运算机构。

并且，只考虑轴承负荷的评价方法是由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系的校准的评价方法，该方法基于上述曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度，利用传递矩阵法求出驱动轴系的规定部位的变位，基于该变位求出作用于各轴承的轴承负荷，同时，将所求出的轴承负荷与事先设定的评价条件进行比较、评价驱动轴系的校准，

该评价装置具有：输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据的数据输入部；利用上述技术数据求出驱动轴系的各轴承位置的轴承位置运算部；利用由该轴承位置运算部求出的轴承位置和上述技术数据中的关于曲轴的数据、求出曲轴上的规定部位的变位的轴系变位运算部；利用由该轴系变位运算部求出的变位、求出评价指标的评价指标运算部；比较由该评价指标运算部求出的评价指标和上述评价条件而进行评价的评价部；以及输出由该评价部得到的评价结果的输出部，

并且，上述轴承位置运算部具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构，上述轴系变位运算部用于输出各轴承内的轴的变位，上述评价指标运算部具有基于上述轴的变位、求出轴承负荷的轴承负荷运算机构，上述评价部具有将由上述评价指标运算部求出的轴承负荷与评价条件进行比较、进行评价的轴承负荷评价机构。

本发明的轴系校准的评价方法，由于使用事先根据曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度求出的表示曲柄挠曲和轴承负荷的允许范围的评价图，因此，例如在将发动机和螺旋桨轴系安装在船体上时，可容易地了解在允许范围内的各轴的倾斜度，因此，可非常容易地进行轴系校准的作业指示，并且，即使是起航船也容易评价现在的轴系校准。

Claims (7)

1.一种船舶中的轴系校准的评价装置，用于实施由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系的校准的评价，

其特征在于，具有数据输入部、轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部、评价部以及输出部，

所述数据输入部输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机中的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据；

所述轴承位置运算部利用所述技术数据求出驱动轴系中的各轴承位置；

所述轴系变位运算部基于由该轴承位置运算部求出的轴承位置和所述技术数据、利用传递矩阵法求出驱动轴系中的规定部位上的变位；

所述评价指标运算部利用由该轴系变位运算部求出的变位、求出评价指标；

所述评价部比较由该评价指标运算部求出的评价指标和所述评价条件、进行评价；

所述输出部输出由该评价部获得的评价结果，

并且，所述轴承位置运算部至少具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构，

所述轴系变位运算部用于求出曲轴上的相当于曲柄臂和轴颈部交点的部位的变位，

所述评价指标运算部具有基于相当于所述交点的部位的变位、运算曲柄挠曲的曲柄挠曲运算机构，

所述评价部具有曲柄挠曲评价机构，该曲柄挠曲评价机构将由所述评价指标运算部求出的作为评价指标的曲柄挠曲与评价条件进行比较、评价。

2.如权利要求1所述的船舶中的轴系校准的评价装置，其特征在于，使轴承位置运算部具有求出相对于水平基准位置的轴承的水平方向位置的轴承水平方向位置运算机构。

3.一种船舶中的轴系校准的评价装置，用于实施由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系的校准的评价，

其特征在于，具有数据输入部、轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部、评价部以及输出部，

所述数据输入部输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机中的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据；

所述轴承位置运算部利用所述技术数据求出驱动轴系中的各轴承位置；

所述轴系变位运算部利用由该轴承位置运算部求出的轴承位置和所述技术数据中的关于曲轴和中间轴的数据、求出曲轴的规定部位上的变位；

所述评价指标运算部利用由该轴系变位运算部求出的变位、求出评价指标；

所述评价部比较由该评价指标运算部求出的评价指标和所述评价条件、进行评价；

所述输出部输出由该评价部获得的评价结果，

并且，所述轴承位置运算部具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构，

所述轴系变位运算部用于输出各轴承内的轴的变位，

所述评价指标运算部具有根据所述轴的变位求出轴承负荷的轴承负荷运算机构，

所述评价部具有轴承负荷评价机构，该轴承负荷评价机构将由所述评价指标运算部求出的轴承负荷与评价条件进行比较、评价。

4.一种船舶中的轴系校准的评价装置，用于实施由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系的校准的评价，

其特征在于，具有数据输入部、轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部、评价部以及输出部，

所述数据输入部输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机中的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据；

所述轴承位置运算部利用所述技术数据求出曲轴、中间轴以及螺旋桨轴上的各轴承位置；

所述轴系变位运算部利用由该轴承位置运算部求出的轴承位置和所述技术数据中的关于曲轴和中间轴的数据、求出曲轴的规定部位上的变位量；

所述评价指标运算部利用由该轴系变位运算部求出的变位量、求出评价指标；

所述评价部比较由该评价指标运算部求出的评价指标和所述评价条件、进行评价；

所述输出部输出由该评价部获得的评价结果，

并且，所述轴承位置运算部具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构，

所述轴系变位运算部输出相当于曲柄臂和轴颈部交点的部位的变位以及各轴承的变位，

所述评价指标运算部具有基于相当于所述交点的部位的变位、求出曲柄挠曲的曲柄挠曲运算机构，以及基于所述轴承的变位、求出轴承负荷的轴承负荷运算机构，

所述评价部具有将由所述评价指标运算部求出的曲柄挠曲和轴承负荷与各评价条件进行比较、评价的曲柄挠曲评价机构和轴承负荷评价机构。

5.一种船舶中的轴系校准的评价装置，用于实施由发动机的曲轴、中间轴以及螺旋桨轴构成的船舶的驱动轴系的校准的评价，

其特征在于，具有数据输入部、轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部、评价部以及输出部，

所述数据输入部输入驱动轴系的技术数据、评价条件以及关于发动机中的曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据；

所述轴承位置运算部利用所述技术数据求出曲轴、中间轴以及螺旋桨轴中的各轴承位置；

所述轴系变位运算部利用由该轴承位置运算部求出的轴承位置和所述技术数据中的关于曲轴和中间轴的数据、求出曲轴的规定部位上的变位；

所述评价指标运算部利用由该轴系变位运算部求出的变位、求出评价指标；

所述评价部比较由该评价指标运算部求出的评价指标和所述评价条件、进行评价；

所述输出部输出由该评价部得到的评价结果，

并且，所述轴承位置运算部具有求出相对于高度基准位置的轴承高度的轴承高度运算机构、以及求出相对于水平基准位置的轴承的水平方向位置的轴承水平方向位置运算机构，

所述轴系变位运算部输出相当于曲柄臂和轴颈部交点的部位的变位以及各轴承的变位，

所述评价指标运算部具有根据相当于所述交点的部位的变位、求出铅直方向和水平方向的曲柄挠曲的曲柄挠曲运算机构，以及根据所述轴承的变位、求出轴承负荷的轴承负荷运算机构，

所述评价部具有将由所述评价指标运算部求出的铅直方向和水平方向的曲柄挠曲分别与评价条件进行比较、评价的曲柄挠曲评价机构，以及将由所述评价指标运算部求出的轴承负荷与评价条件进行比较、评价的轴承负荷评价机构。

6.如权利要求1至5中任一项所述的船舶中的轴系校准的评价装置，其特征在于，在终端具有数据输入部和输出部的至少印刷部或显示画面部，轴承位置运算部、轴系变位运算部、评价指标运算部以及评价部设置在通过网络与终端连接的服务器装置上。

7.如权利要求1至5中任一项所述的船舶中的轴系校准的评价装置，其特征在于，轴承位置运算部具有组合产生机构，该组合产生机构在以数值范围而分别输入关于曲轴的倾斜度和中间轴的倾斜度的数据时，产生该数值范围内的各倾斜度的组合数据，并且就利用该组合产生机构产生的各倾斜度的组合进行轴承位置的运算，

输出部具有输出评价图的评价图制作机构，所述评价图将基于各倾斜度的组合的评价结果表示在二元坐标平面上。

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