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軸承知識

什么是油膜振蕩?

發布時間:2023-03-04

油膜振蕩發生在油潤滑滑動軸承的旋轉設備中,在轉子正常工作時,軸徑中心和軸承中心并不重合,而是存在一個偏心距e,當載荷不變、油膜穩定時,偏心距e保持不變,機組運行穩定,軸頸上的載荷W與油膜壓力保持平衡,若外界給軸頸一擾動力,使軸心O1位置產生一位移△e而達到新位置,這時油膜壓力由p變為p′,因而不再與此時的載荷W′(W′-W)平衡,兩者的合力為F,其分力F1將推動軸頸回到起初的平衡位置O1,而在分力F2的作用下,軸頸除了以角速度ω作自轉外,還將繞O1渦動(渦動方向與轉動方向相同),其渦動速度約為角速度的一半,稱為油膜渦動(半速渦動)。

油膜渦動產生后就不消失,隨著工作轉速的升高,其渦動頻率也不斷增強,振幅也不斷增大,如果轉子的轉速繼續升高到臨界轉速的2倍時,其渦動頻率與一階臨界轉速相同,產生共振,振幅突然驟增,振動非常劇烈,軸心軌跡突然變成擴散的不規則曲線,半頻諧波振幅值就增加到接近或超過基頻振幅,若繼續提高轉速,則轉子的渦動頻率保持不變,始終等于轉子的一階臨界轉速,這種現象稱為油膜振蕩。

發生油膜振蕩現象:

a.發生強烈振動時,振幅突然增加,聲音異常。

b.振動頻率為組合頻率,次諧波非常豐富,并且與轉子的一階臨界轉速相等的頻率的振幅接近或超過基頻振幅;

c.工作轉速高于臨界轉速的2倍時才發生強烈振動,振蕩頻率等于轉子的臨界轉速,并且不隨工作轉速的變化而變化,只有工作轉速低于2倍臨界轉速后,劇烈振動才消失;

d.軸心軌跡為發散的不規則形狀,進動方向為正進動;

e.軸承潤滑油粘度變化對振動有明顯的影響,降低潤滑油粘度可以有效地抑制振動。

油膜振蕩形成原因:

油膜振蕩是由半速渦動發展而成,即當轉子轉速升至兩倍于臨界轉速時,渦動頻率與轉子固有頻率重合,使轉子----軸承系統發生共振性振蕩而引起,如果能提高轉子的臨界轉速,使其大于0.5倍工作轉速,即可避免發生油膜振蕩,但這顯然無法實現。只有通過加大軸承的載荷,使軸頸處于較大的偏心率下工作,提高軸瓦穩定性的辦法解決。

避免發生油膜振蕩的措施:

1.在振蕩發生時,提高油溫,降低潤滑油的粘度。

2.使軸頸處于較大的偏心率下工作,利用上瓦油壓,使下瓦的載荷加大,從而提高軸瓦的穩定性。

3.調整軸承的相對高度。

(來源:汽機學習筆記)

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