油膜轴承故障诊断与分析（页）

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1、压力场.并以此油脫压力半衡外拔荷.从而保持•定油肢母度的仙承称为液体动压轴承。描述涸淸油腹压强规律的故学老达式称为雷诺方程,上图是网块成楔形间隙的平扳•间隙中充满润滑油。假设两平板在Z方向为无限宽（即假设液体在Z方向没有流动）•研究楔形油腹中一个微单元体Yf=0上的受力平衡条件J*•即pdydz_（去+dp）dydz+Tdxdz_卩+/®dxdz=0整理后即可得到压强p变化与剪应力的变化规律:将牛顿粘性定律公式代入上式并枳分；确定枳分常数.即可得到描述油膜场中各点流速V的公式:h为任意位置x处的油膜厚度。Q=（vdy设在z方向取1单位长度，则单

2、位时间内流经仟恿位置X处的流址为山，将速度V公式代入，积分即得vhh3dp212dx由于液体为不可压缩，因此流经仟何x位置处的流址Q都应相等.亦即Q沿x方向无变化，这就是连续条件•用数学农示即为即得:该式称为无限宽轴承液体动压塞木方程.又称一维雷诺方程。Z为轴承宽度方向坐标。2伫込+2伫込Mdxdx8z艺dzdx雷诺方程描述了油膜场中并点油压p的分布规律.它足液体润滑理论的基础。2油楔承載机理丄伫空）"芒对公式站铲如J1必积分一次,空=0令dx处的油膜厚度为ho则山一维雷诺方程得到如下公式空=0从上式可看出,如两块平板互相平行,即在任何x位置处

3、祁足h-hO・则洽，亦即油压P沿x方向无变化,則油膜场中如无外压供应,汕賊不能自动产生动压。如果两块平板沿动平板运动速度V方向呈收缩形间隙，则动平板依靠粘性将润滑油由间隙h人的空间带向间隙小的空间，由此而使油的压强高于环空>0境压力。式（b）中油压沿X方向的变化率与油般厚度hZ间的关系，如图所示曲线。由试可知，当h>hO时涿,即汕压诙x的增加而些<0増大P这在图中相当于从油膜大端到ho这一部分:当h

4、承汕膜承载能力与外载荷F平衡时.油膜场维持在一•定油膜厚度下工作.PAh由上述油楔承载机理可知.两相对运动表面间要建立动压而保持连续油膜的条件是:<1）和对运动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；（2）被油膜分开的表面必须有一定的和对运动速度，其运动方向必须使润滑油曲大口流进，从小口流Hh（3〉润滑油必须有一•定黏度，供油要充分。这三条通常称为形成动压油膜的必要条件•狹少其中任何一条都不可能形成动压效应，构成动压轴承.除此Z外，为了保证动压轴承完全在液体摩擦状态下工作，轴承工作时的巌小油膜厚度hmin必须大于油膜允许值。同时，考虑到轴承工作时，不

5、可避免存在摩擦，引起轴承升温，因此，还必须控制轴承的温升不超过允许值。另外，动压轴承在启动和停车时，处于非液体摩擦状态，受到平均压强P、滑动速度v及pv值的限制。3径向滑动轴承形成流体动压润滑的过程径向滑动轴承的轴颈与轴承孔间必须留有间隙,如图所示，当轴颈静止时,轴颈处于轴承孔的最低位置,并与轴瓦接触•此时,两表面间自然形成-收敛的楔形空间°当轴颈开始转动时，速度极低，带入轴承间隙中的油量较少，这时轴瓦对轴颈爍擦力的方向与轴颈表面圆周速度方向相反，迫使轴颈在榇擦力作用下沿孔壁向右爬升。拠肴转速的増大，轴颈表面的圆周速度増大，带入楔形空间的油雄也

6、逐渐加名。这时.右侧楔形汕腹产生了一定的动压力，将轴颈向左浮起。当轴颈达到稳定运转时.轴颈便稳定在一定的偏心位置上。这时.轴承处于流体动力润滑状态.汕膜产生的动压力与外我荷I：相平衡•此时，由于轴承内的睜擦阻力仅为液体的内阻力•故摩擦系数达到最小值.椭圆瓦轴承与圆瓦轴承相比，其优点首先是，它稳定性好，在运转屮若轴上下晃动，如向上晃动，上面的间隙变小，油膜压力变大。下面的间隙变大，油膜压力变小，两部分分力的合力变化会把轴颈推冋原来的位置，使轴运转稳定。其次由于侧间隙大，沿轴向流出的油量大，散热性好，轴承的温度较低。但是这种轴承承载能力较低，由于产

7、生上、下两个油膜，功率消耗大，在垂直方向抗振性好，但在水平方向抗振性较差。可倾瓦轴承与其他轴承和比，其优点是每一块瓦均能口由摆动，在任何情况下都能形成最佳汕楔，高速稳定性非常好，不易发生汕膜振荡，在离心式压缩机中普遍应用。可倾瓦轴承主要由轴承体、两侧油封和瓦块构成。这种轴承的瓦块一般采用五块瓦，每个瓦块可以自由摆动，沿轴颈的周围均匀分布五个瓦块，齐自可以绕自身的一个支点摆动。瓦块与轴颈有止常的轴承间隙量，一般取间隙值为直径的0.15-0.2%,每块瓦的外径都小于轴承体的内径，瓦背岡弧与轴承体内孔是线接触，它相当于一个支点，当机组转速、负荷等运行

8、条件变化吋，瓦块能在轴承体的支撑面上自由地摆动，自动调节瓦块位置，形成最佳润滑油楔。［推荐］油膜轴承的故障机理与诊断油膜轴承因其承载性能好，工作稳定可