油膜轴承:油膜失稳、半速涡动、油膜振荡
油膜轴承工作原理油膜失稳的机理油膜力轴颈涡动轨迹
油膜力做的功
如W>0,就可能会失稳。
油膜轴承的半速涡动· 流入油 0.5RΩ (C+e),流出油 0.5RΩ (C-e)。
· 故多余的油为RΩe。
· 如轴颈绕O作角速度为ω 的涡动,就留出空间 2Rωe。
· 为维持流量平衡,就有2Rωe = RΩe。
· 得ω= 0.5Ω ,是为半速涡动。
半速涡动的运动形态· 公转(涡动)速度ω 为自转速度Ω 的一半。
· 转子上轴向的各纤维受交变力,交变的频率为Ω-ω。
油膜振荡的发生· 突发性:到达阈速Ωt 时,突然发生。阈速大于2倍固有频率。
· 破坏性:振幅一般很大。涡动频率锁住在ωc ;低周正向进动,轴纤维受交变应力。
· 惯性:消失滞后于发生。
从油膜涡动到油膜振荡
油膜涡动波形和轴心轨迹· 涡动频率约为转子转速的一半,并随转速变化。
· 涡动方向为正向进动。轴心轨迹出现双内环。
· 涡动的幅度并不很大。
油膜振荡波形和轴心轨迹· 到达阈速时突然发生,幅度一般很大。
· 涡动频率锁定在转子的固有频率,不再随转速变化。
· 涡动方向为正向进动,轴心轨迹为多重椭圆。
· 一旦发生不易消失,有惯性效应。
油膜振荡的防治措施
临时措施:
· 增加油温。
· 更换粘度较低的油。
· 减小轴承的宽度,以增加比压。
· 抬高失稳轴承的标高,增加轴承的负载。
· 减小轴承的间隙。
根本措施:
· 改变轴瓦的结构。增加预负荷,开油槽,改变供油方式等。
· 改用稳定性较好的轴承,圆瓦—椭圆瓦—多油叶瓦—多油楔瓦—可倾瓦。
· 改变转子结构,将其临界转速提高到工作转速的一半以上。
来源:节选自《旋转机械的动力学特性》PPT,作者:李东升。
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