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Products膜軸承的工作原理
油膜軸承按其工作原理可分為靜承與動(dòng)承兩類。
靜承是依靠潤(rùn)滑油在轉(zhuǎn)子軸頸周圍形成的靜壓力差與外載荷相平衡的原理進(jìn)行工作的。不論軸是否旋轉(zhuǎn)，軸頸始終浮在壓力油中，工作時(shí)可以保證軸頸與軸承之間處于純液體摩擦狀態(tài)。因此，這類軸承具有旋轉(zhuǎn)精度高、摩擦阻力小、承載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，并且對(duì)轉(zhuǎn)速的適應(yīng)性和抗振性非常好。但是，靜承的制造工藝要求較高，還需要一套復(fù)雜的供油裝置，因此，除了在一些高精度機(jī)床上應(yīng)用外，其他場(chǎng)合使用尚少。
動(dòng)承油膜壓力是靠軸本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，因此供油系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)良好的動(dòng)承具有很長(zhǎng)的使用壽命，因此，很多旋轉(zhuǎn)機(jī)器（例如膨脹機(jī)、壓縮機(jī)、泵、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等）均廣泛采用各類動(dòng)承。
在旋轉(zhuǎn)機(jī)械上使用的液體動(dòng)承有承受徑向力的徑向軸承和承受軸向力的止推軸承兩類。
在動(dòng)承中，軸頸與軸承孔之間有一定的間隙（一般為軸頸直徑的千分之幾），間隙內(nèi)充滿潤(rùn)滑油。軸頸靜止時(shí)，沉在軸承的底部，如圖1(a)所示。當(dāng)轉(zhuǎn)軸開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸頸依靠摩擦力的作用，沿軸承內(nèi)表面往上爬行，達(dá)到一定位置后，摩擦力不能支持轉(zhuǎn)子重量就開始打滑，此時(shí)為半液體摩擦，如圖1(b)所示。隨著轉(zhuǎn)速的繼續(xù)升高，軸頸把具有黏性的潤(rùn)滑油帶入與軸承之間的楔形間隙（油楔）中，因?yàn)樾ㄐ伍g隙是收斂形的，它的入口斷面大于出口斷面，因此在油楔中會(huì)產(chǎn)生一定油壓，軸頸被油的壓力擠向另外一側(cè)，如圖1(c)所示。如果帶入楔形間隙內(nèi)的潤(rùn)滑油流量是連續(xù)的，這樣油液中的油壓就會(huì)升高，使入口處的平均流速減小，而出口處的平均流速增大。由于油液在楔形間隙內(nèi)升高的壓力就是流體動(dòng)壓力，所以稱這種軸承為動(dòng)承。在間隙內(nèi)積聚的油層稱為油膜，油膜壓力可以把轉(zhuǎn)子軸頸抬起，當(dāng)油膜壓力與外載荷平衡時(shí)，軸頸就在與軸承內(nèi)表面不發(fā)生接觸的情況下穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)的軸心位置略有偏移，這就是流體動(dòng)承的工作原理。
油膜渦動(dòng)與油膜振蕩的特征
由以上分析可知，油膜渦動(dòng)與油膜振蕩具有以下特征：
起始失穩(wěn)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的相對(duì)偏心率有關(guān)，輕載轉(zhuǎn)子在*臨界轉(zhuǎn)速之前就可能發(fā)生不穩(wěn)定的半速渦動(dòng)，但不產(chǎn)生大幅度的振動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到兩倍*臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子由于共振而有較大的振幅；越過*臨界轉(zhuǎn)速后振幅再次減少，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到兩倍*臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅增大并且不隨轉(zhuǎn)速的增加而改變，即發(fā)生了油膜振蕩，如圖6(a)。
對(duì)于重載轉(zhuǎn)子，因?yàn)檩S頸在軸承中相對(duì)偏心率較大，轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性好，低轉(zhuǎn)速時(shí)并不存在半速渦動(dòng)現(xiàn)象，甚至轉(zhuǎn)速達(dá)到兩倍的*臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，也不會(huì)立即發(fā)生很大的振動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到兩倍的*臨界轉(zhuǎn)速之后的某一轉(zhuǎn)速時(shí)，才突然發(fā)生油膜振蕩，如圖6(c)。
中載轉(zhuǎn)子在過了一階臨界轉(zhuǎn)速ωC1后會(huì)出現(xiàn)半速渦動(dòng)，而油膜振蕩則在二倍的*臨界轉(zhuǎn)速之后出現(xiàn)，如圖6(b)。
油膜振蕩還具有以下特征：
(1) 油膜振蕩在一階臨界轉(zhuǎn)速的二倍以上時(shí)發(fā)生。一旦發(fā)生振蕩，振幅急劇加大，即使再提高轉(zhuǎn)速，振幅也不會(huì)下降。
(2) 油膜振蕩時(shí)，軸頸中心的渦動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)子一階固有頻率。
(3) 油膜振蕩具有慣性效應(yīng)，升速時(shí)產(chǎn)生油膜振蕩的轉(zhuǎn)速和降速時(shí)油膜振蕩消失時(shí)的轉(zhuǎn)速不同
