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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承兩類。
靜承是依靠潤滑油在轉(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，其他場合使用尚少。
動承油膜壓力是靠軸本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，因此供油系統(tǒng)簡單，設(shè)計良好的動承具有很長的使用壽命，因此，很多旋轉(zhuǎn)機(jī)器（例如膨脹機(jī)、壓縮機(jī)、泵、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)等）均廣泛采用各類動承。
在旋轉(zhuǎn)機(jī)械上使用的液體動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)充滿潤滑油。軸頸靜止時，沉在軸承的底部，如圖1(a)所示。當(dāng)轉(zhuǎn)軸開始旋轉(zhuǎn)時，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)的潤滑油流量是連續(xù)的，這樣油液中的油壓就會升高，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壓力，所以稱這種軸承為動承。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，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)，此時的軸心位置略有偏移，這就是流體動承的工作原理。
油膜渦動與油膜振蕩的特征
由以上分析可知，油膜渦動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，但不產(chǎn)生大幅度的振動；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到兩倍*臨界轉(zhuǎn)速時，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，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)。
對于重載轉(zhuǎn)子，因?yàn)檩S頸在軸承中相對偏心率較大，轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性好，低轉(zhuǎn)速時并不存在半速渦動現(xiàn)象，甚至轉(zhuǎn)速達(dá)到兩倍的*臨界轉(zhuǎn)速時，也不會立即發(fā)生很大的振動，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，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后會出現(xiàn)半速渦動，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，振幅也不會下降。
(2) 油膜振蕩時，軸頸中心的渦動頻率為轉(zhuǎn)子一階固有頻率。
(3) 油膜振蕩具有慣性效應(yīng)，升速時產(chǎn)生油膜振蕩的轉(zhuǎn)速和降速時油膜振蕩消失時的轉(zhuǎn)速不同
