滑動軸承半徑間隙對轉子系統振動特性影響研究

陳坤旭，王東強，董學武，姜海芹

(中原工學院機電學院，河南鄭州 451191)

0 前言

隨著旋轉機械轉速和可靠性要求的提高，滑動軸承憑借其承載能力強、工作穩定可靠、壽命長等優點得以廣泛應用。軸承作為支承直接作用于轉子系統，其動力特性關系到軸承-轉子系統的臨界轉速、不平衡響應、穩定性等。半徑間隙和外載荷分別為軸承重要的結構參數和工況參數，直接影響軸承的靜動態特性。因此，研究半徑間隙和外載荷對滑動軸承性能的影響，對于提高軸承-轉子系統穩定性具有重要意義。

大量學者對滑動軸承油膜特性以及軸承-轉子耦合系統動力學特性開展了廣泛研究。滑動軸承油膜特性的研究大多建立在Reynolds方程的基礎上，求解油膜壓力分布，獲得油膜靜動特性系數。文獻[4-5]基于有限差分法求解Reynolds方程，并進一步利用改進方法求解油膜壓力分布，取得了較好的計算精度，得出有限寬滑動軸承的動特性系數隨偏心率的增大而增大的結論，但是未考慮軸承半徑間隙和載荷的變化對軸承油膜特性的影響。孫丹等人研究了軸頸渦動軌跡下的油膜力變化規律，通過分析不同渦動頻率和軸頸偏心率下油膜力對軸頸做功情況，得出偏心率越大、越有利于轉子的穩定。王欣彥等用有限體積法分析了軸承橢圓度、偏心率分別對轉子穩定性、油膜壓力的影響，但是在工程實際中軸頸的平衡位置、偏心率和偏位角是時變的，則在設計之初可以預先設計轉子載荷。……