滑动轴承油膜的振动传递特性.pdf

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1、第35卷第7期2013卑7月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．35，No．7Jul．，2013滑动轴承油膜的振动传递特性孙谦1，钱大帅2，陈明2(1．海军装备部，北京100071；2．武汉第二船舶设计研究所，湖北武汉430064)摘要：对双盘转子一滑动轴承系统的动力学响应进行数值分析，给出滑动轴承油膜的力传递率曲线。油膜涡动会导致油膜的力传递率显著增大，轴承长径比、轴承间隙、润滑油粘度以及转子不平衡量对其力传递率有重要影响。关键词：滑动轴承；动压油膜；油膜涡动；振动传递中

2、图分类号：THll7文献标识码：A文章编号：1672—7649(2013)07—0071—03doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2013．07．014VibrationtransmissioncharacteristicsofoilfilminjournalbearingSUNQianl，QIANDa—shuai2，CHENMin92(1．NavalArmamentDepartmentofPLAN，Beijing100071，China；2．WuhanSecondShipDesig

3、nandResearchInstitute，Wuhan430064，China)Abstract：Dynamicresponseofdual·-diskrotor·-journalbearingsystemisnumericallyanalyzedandforcetransmissioncurvesofoilfilminjournalbeatingarepresented．Theresultsshowthatforcetransmissibilityincreasegreatlywhenoilwhirlh

4、appens．Bearinglengthtodiameterrate，beatingclearance，oilviscosityandrotorunbalancehaveimportanteffectonforcetransmissibilityofoilfilm．Keywords：journalbeating；dynamicpressureoilfilm；oilwhirl；vibrationtransmission0引言舰船旋转机械设备在实际运行时，除了要保证转轴本身的振动合格外，轴承座、支承结构、基础

5、以及管路等连接设备的振动也必须符合要求。因此，必须充分考虑转动部件振动向外部的传递作用。滑动轴承是旋转机械设备的关键支承部件，依靠动压油膜对旋转部件进行支承。动压油膜连接了转动部件与轴承座，除提供支承所需的刚度和阻尼外，还直接参与轴承内部小间隙流动的耦合振动，是振动传递的重要环节。当设备运行时，由转动部件运转产生的低频和高频振动均通过轴承油膜向轴承座和基础传递。因此，若滑动轴承油膜的振动传递能力较强，就必须在旋转机械设备与基础之问采用严格的隔振措施进行振动隔离，同时对不同工况下滑动轴承油膜振动传递能力的变

6、化进行评估和预测。滑动轴承振动传递与油膜的动力学特性密切相关。滑动轴承小间隙流动和复杂流固耦合的动力学性能已经得到较多的研究¨。。，研究内容主要涵盖油膜涡动引起的转子一轴承系统油膜自激振动响应和非线性动力学特性等。本文基于转子一滑动轴承系统动力学特性的数值分析，对舰船动力机械中滑动轴承油膜的振动传递特性进行研究，并考察转子一轴承系统参数的影响。1转子一轴承系统动力学模型用图1中的双盘转子一滑动轴承系统，可以对滑动轴承的激励特性和振动传递特性进行研究。转子用1个滚珠轴承和1个圆柱瓦滑动轴承支承。滚珠轴承的主

7、支承刚度为1，5×101N／m，滑动轴承长度为25mm，轴颈直径为25mm，轴承半径间隙为140trm，润滑油牌号L—TSA32，室温下该型润滑收稿日期：2013—05—20作者简介：孙谦(1973一)，男，硕士，工程师，研究方向为舰船总体设计。·72·舰船科学技术第35卷油粘度为0．03Pa·8。一IOZ．Z)mm币25rain，咖10mm／西80mm＼△滑动轴j图1BentlyRK4转子轴承系统Fig．1BentlyRK4rotor—bearingsystem应用有限元方法进行动力学建模，采用欧拉梁单

8、元对转子进行离散化，转子划分为10段共11个节点，每1个轴段包括2个节点，每个节点考虑平动和转角共4个自由度。滑动轴承和滚珠轴承位置、轮盘中心位置分别被选为节点。建立系统的质量矩阵、阻尼矩阵、陀螺力矩矩阵和刚度矩阵分别为M，C，J和置，系统不平衡力、滑动轴承油膜力和重力向量分别为F⋯F。，G，其中油膜_力采用Capone修正短轴承模型"一1描述。Capone短轴承模型中油膜力的无量纲表达式为：阶正番号型麟：=二=)，㈩其中，a