滑动轴承油膜厚度对转子稳定性的影响

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1、滑动轴承油膜厚度对转子稳定性的影响张艾萍,林圣强（东北电力大学成教学院，吉林省吉林市132012）摘要：近几年来，随着大型旋转机械的广泛应用，对滑动轴承的稳定性提出了更高的要求。传统研究是通过计算Reynolds方程、或者基于Reynolds方程提出更好的计算，但都忽略很多因素，如剪切力、沿厚度方向的压力梯度等。而直接通过CFD软件计算N-S方程的方法来研究滑动轴承的油膜特性，更能真实反映实际运转中的油膜特性。通过数值模拟可以看出，不同油膜厚度对旋转机械转子稳定性起着非常重要的作用。当最小油膜为0.02mm时，油膜负压区的压力为-73kPa。当最小油膜厚度

2、为0.03mm时，油膜负压区的压力为-33kPa。当最小油膜厚度为0.04mm时，油膜负压区的压力为-21kPa，但是此时油膜已经不是很稳定。当油膜厚度为0.08mm时，负压区很小，也就基本形成不了油楔。数值计算结果表明油膜厚度对转子稳定性起着关键的作用。关键字：油膜厚度滑动轴承转子稳定性数值模拟SlidingbearingoilfilmthicknessinfluencethestabilityofrotorZhangai-pingLinsheng-qiang(NortheastDianliUniversity,Jilin132012)Abstract:

3、Inrecentyears,Alongwiththewideapplicationoflargerotatingmachinery,thestabilityofslidingbearingsputforwardhigherrequest.TraditionalresearchiscalculatedforReynoldsequation,orbasedoncalculatedReynoldsequationdevelopedbetter,butignoremanyfactors,suchasshearforce,thethicknessofthedirec

4、tionofthepressuregradientthroughthicknessdirection,etc.AnddirectlythroughtheCFDsoftwarecalculationN-Sequationsmethodtostudythecharacteristicsofoilfilmbearing,canmorereallyreflecttheactualoperationoftheoilfilmproperties.throughnumericalsimulationcanrealize,differentoilfilmthickness

5、forrotatingmechanicalrotorstabilityplayssignificantimportantrole.Whentheminimumoilfilmis0.02mm,thepressureoftheoilfilmnegativepressurefor-73kPa.thepressureoftheoilfilmnegativepressurefor-33kPawhiletheminimumoilfilmthicknessof0.03mm.Thepressureoftheoilfilmnegativepressurefor-21kPaw

6、hentheminimumoilfilmthicknessof0.04mm,butthistimetheoilfilmisnotstable.Whenoilfilmthicknessof0.08mm,negativepressureareaissmall,andcannoteasyformoilwedge.Numericalresultsshowthattheoilfilmthicknessoftherotorstabilityplayingthekeyrole.Keywords:oilfilmthickness;slidingbearing;rotors

7、tability;numericalsimulation大型旋转机械广泛使用滑动轴承，而机械旋转稳定主要取决于油膜的特性。国内外许多旋转机械油膜失稳引起的故障表明，线性化雷诺方程油膜力模型有许多局限性，线性化的油膜力与实际已经有很大的偏差，实际运行中油膜特性存在许多的非线性，而且不能被忽略。所以从八十年代起，人们开始关注非线性油膜力解析，现在很多学者研究求解Reynolds方程非线性来反映真实的油膜运动特性，提出很多的分析方法如经典方法有摄动法、平均法，KBM法等；研究参数激励的非线性系统的响应如广义谐波平衡法，L-S法，奇异理论等。学者提出许多非线性求解

8、的方法，但目前还无法找到适应的方法来研究[1-3]。另一方面基于R