滑動(dòng)軸承油膜振蕩及在線消除研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，滑動(dòng)軸承機(jī)械設(shè)備廣泛用于電廠、石油化工等一些行業(yè)，且向著大型化、高速化、連續(xù)化和自動(dòng)化方向發(fā)展，從而使得滑動(dòng)軸承機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性越來越引人注目。油膜渦動(dòng)和油膜振蕩故障是滑動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備中常見故障，破壞性很大，一旦發(fā)生此類故障，造成的損失將十分嚴(yán)重。作者在總結(jié)了前人大量的有關(guān)滑動(dòng)軸承油膜渦動(dòng)和油膜振蕩特性、故障診斷等研究工作的基礎(chǔ)上，以實(shí)現(xiàn)在線消除油膜振蕩為目的，從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面研究了滑動(dòng)軸承．轉(zhuǎn)子系統(tǒng)

2、由油膜力引起的自激振蕩及其特性。
　　 本文根據(jù)滑動(dòng)軸承的理論基礎(chǔ)——流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論，推導(dǎo)了動(dòng)壓軸承的Reynolds方程，表明軸承間隙油膜力主要由于流體的楔形效應(yīng)和擠壓效應(yīng)。并分析了影響軸承與軸頸問隙內(nèi)油膜分布和油膜力大小的因素，油膜的自由邊界的改變與軸承的幾何尺寸、潤(rùn)滑表面的粗糙度、油質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)及物理性能、油膜運(yùn)動(dòng)的雷諾數(shù)Re和軸承的運(yùn)動(dòng)參數(shù)等有關(guān)。同時(shí)對(duì)軸承轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行受力分析，推導(dǎo)了油膜渦動(dòng)狀態(tài)下振動(dòng)方程并分析其振動(dòng)

3、特性。當(dāng)渦動(dòng)力大于阻尼力時(shí)，軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。闡述了油膜渦動(dòng)與油膜振動(dòng)故障的機(jī)理與特征，并提出了系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響因素和判別準(zhǔn)則。
　　 對(duì)滑動(dòng)軸承油膜振蕩進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，包括轉(zhuǎn)軸的工作轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油供給量和粘度對(duì)其的影響，以及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)軸與軸瓦間隙漏油量與工作轉(zhuǎn)速、油膜振蕩的關(guān)系，并對(duì)油膜振蕩在線消除作了分析研究得到了以下結(jié)論：
　　 (1)在2nc附近發(fā)生油膜振蕩現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)振動(dòng)位移較大，對(duì)滑動(dòng)軸承-轉(zhuǎn)了系

4、統(tǒng)的破壞性大，且半頻成分的影響占主導(dǎo)地位。當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作轉(zhuǎn)速要求高于2m時(shí)，應(yīng)當(dāng)在接近2nc時(shí)以較快的速率升速，減弱振蕩在時(shí)間的作用下對(duì)系統(tǒng)的損壞程度。
　　 (2)油膜振蕩現(xiàn)象的產(chǎn)生與軸承-軸瓦間油膜積聚量有直接的關(guān)系。當(dāng)轉(zhuǎn)軸振動(dòng)幅值迅速上升時(shí)，系統(tǒng)不穩(wěn)定振蕩開始加?。疂?rùn)滑油膜邊界破裂頻率較快，易被甩出；幅值持續(xù)較高時(shí)，油的泄漏量幾乎為零；持續(xù)一段時(shí)問后，隨著轉(zhuǎn)速的提高，軸承、軸瓦間隙的油又被迫甩出，同時(shí)幅值逐漸下降，油膜振蕩

5、會(huì)自動(dòng)消除。因此，可以通過控制供油速度間接調(diào)控潤(rùn)滑油積聚量而實(shí)現(xiàn)在線消除油膜振蕩。
　　 (3)不同的潤(rùn)滑油粘度對(duì)油膜振蕩的影響不同，且對(duì)于固有臨界轉(zhuǎn)速不同的軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)配合使用不同粘度的潤(rùn)滑油．對(duì)油膜振蕩幅值的影響也不相同。實(shí)驗(yàn)得到臨界轉(zhuǎn)速和粘度的四種組合：高η和高nc、低η和低nc、低η和高nc、高η和低nc下，油膜振蕩現(xiàn)象依次加強(qiáng)，即高粘度，低臨界轉(zhuǎn)速的最容易出現(xiàn)油膜振蕩，而高粘度高臨界轉(zhuǎn)速最不容易出現(xiàn)油膜振蕩。因此，對(duì)于