油膜振荡报告

1、油膜振荡,油膜振荡故障的防止措施,油膜振荡的特征,油膜振荡故障的形成,油膜振荡产生的机理,油膜振荡现象,内容,结论,2,油膜振荡现象,油膜振荡：高速滑动轴承的固有故障！,正在高速运转的机械突然发出强烈的吼,叫声并强烈振动，且振幅不随转速的上,升而增加，而是维持不变。,?,自激振动产生的能量很大，足以引起转,子轴承系统零部件的损坏，造成严重的,后果。,反馈,机制,恒定,能源,振动,系统,响应,激励,交变,能源,振动,系统,响应,激励,强迫振动,自激振动,油膜振荡现象,喘振,油膜振荡,轴颈转动,高速油流,转轴,振动,4,?,滑动轴承工作原理,：,油膜振荡产生的机理,微小的,间隙,静止,状态,半液态

2、,摩擦,收敛楔,形间隙,转速提,高，产,生油压,形成,油膜,油压升高，,积聚油层，,产生油膜力,支撑力,形成油膜润滑,5,轴颈被挤,向一侧,?,滑动轴承固有的特性,油膜振荡产生的机理,油膜振荡,的机理,静力学分析,油流连续,条件分析,6,?,偏心距,e,：轴承中心与轴颈中心之间的距离,OO,静力学分析,相对平衡状态,由于扰动处于不平衡状态,外界扰动,（环境振,动等）,7,?,切向分量,F2,是轴承发生涡动的根本原因，称为涡动力。,静力学分析,若油膜的阻力足够大，超过涡动力，则涡动被抑制，使受,扰动的轴颈仍回到原来的位置。这种涡动是收敛的，即轴,颈在轴承内的转动是稳定的。,当涡动力超过油膜的阻尼

3、，则使轴颈绕原平衡位置,O,产,生涡动，这时涡动是发散的，轴颈运动是不稳定的。随着,转速的进一步提高，从而形成,油膜振荡,。,8,区别,：油膜涡动（,半速,涡动）一般是在低转速下发生的，,而油膜振荡一般是在高转速下发生。,联系,：油膜涡动一旦发生，不会随着转速的升高而消失，,会保持一定的振幅，涡动频率随转动频率的升高而增加，,始终保持一半的转速频率,；在高转速下，油膜涡动的频率,会跟轴的固有频率发生,共振,。,油膜涡动和油膜振荡,?,C,为轴颈半径和轴瓦半径之间的间隙,?,R,为轴颈半径,根据油流的连续条件分析油膜振荡,油流连续条件分析图,偏心率,=e/c,油在轴瓦表面的流动速度,:,0,油在

4、轴颈表面的流动速度,:,轴颈表面线速度R,假设两者间隙中的油流速是线性变化的，取平,均值R/2,根据油腔中油流连续条件：,在,t,时间内流进间隙（,C+e,）的油量应等于流出间隙（,C-e,）,的油量加上由于轴颈中心围绕,O,旋转时所造成空穴的体积和,轴承的泄油量。,假设轴端泄油量为零,12,?,在,t,时间内流进间隙（,C+e,）的油量为：,根据油流的连续条件分析油膜振荡,?,?,2,R,t,C,e,?,?,?,?,在,t,时间内流出间隙（,C-e,）的油量为：,?,?,2,R,t,C,e,?,?,?,?,轴颈中心围绕,O,旋转时所造成空穴的体积为上图中月牙形部,分的体积，等于通过,OO,1

5、,线的直径所扫过的体积：,2,e,R,t,?,?,?,根据油腔中油流连续条件可得：,?,?,?,?,2,2,2,R,R,t,C,e,C,e,R,e,t,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,2,?,?,?,“半速涡动”现象,流体涡动旋转速度等于轴,的旋转速度的一半,实际上，考虑到油膜速度并不按线性规律分布，而且由于润滑油在轴,承端面有泄露，一般涡动频率略小于轴颈转速的一半，约为轴颈转速,的,0.40-0.49,。,13,?,正常运行：平稳转动,油膜振荡故障的形成,失稳,转速,振动频率始终,保持约等于转,子一阶临界转,速的涡动频率，,而不再随转速,的升高而升高。,?,半速涡

6、动：随着转速的升高，,涡动角速度也随之增加，但一,直保持着约等于转轴速度一半,的比例关系。,振动并,不剧烈,一阶临,界转速,2,倍的一阶,临界转速,?,油膜振荡：当,n,等于或大于,2,c1,时，由于,涡动速度,（,n/2,）和转,轴的一阶临界转速重合，转子系,统发生共振，形成,油膜振荡,。,强烈的,振动,14,油膜振荡故障的形成,15,油膜振荡发生和消失具有突然性，并具有,惯性效应,。,油膜振荡的特征,轴承载荷愈小，或偏心率愈小，愈易发生油膜振荡。因为,偏心率愈小，轴心越接近轴承中心位置，由于不平衡质量的,存在，使轴心振幅很容易超过轴承中心而产生涡动。,17,油膜振荡的涡动角速度与轴颈转速无关，约等于,c1,。,1,、,合理的选取轴承,轴承的选取主要是改变产生油膜压力的油,楔数目。,a,、圆形轴瓦：一个,b,、椭圆轴瓦：两个,c,、多油楔轴承：大于两个,抑振措施,单油楔与多油楔轴承,2,、,避开共振区域,通过改变结构增加转子的固有频率，使转子,的工作转速低于,2,倍的临界转速。,3,、,采用稳定性很好的可倾轴瓦式轴承,当转子受到外界激励因素干扰，轴,颈