第25卷第5期 2012年9月
文章编号：10026673（(2012)0515504
机电产品开发与创新
Development & Innovation of Machinery & Eleectrical Products
液压轴承油膜稳定性分析
董跃
（云南省机电一体化应用技术重点实验室云南省先进制造技术研究中心，云南昆明650031)
Vol.25,No.5 Sep.,2012
摘要：为了防止液压轴承在高速运行中，动态油膜产生自激振动，论文对油膜失稳机理作了分析和研究，
结合工作需要，对防止油膜涡动的检验方法等进行了论述和实际计算，对设计和参数优化提供了有用的参考和指导作用。
关键调：失稳；角速度；振荡；自激；刚度；阻尼：涡动；油膜；临界：偏心距；润陈；粘度中图分类号：TB47
文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.1002-6673.2012.05.063
Oil Film Analysis of Hydroulic Bearing
DONG Yue
(Key Laboratory of Electromechanical Integration Application Technology of Yunnan, Research Centerof Advanced Manufacturing
Mechnology of Yunnan, Kunming Yunnan 650031, China)
Abstract: In order to prevent the oil film selfexcited vibration of hydraulic bearing on the highspeed rotating, in this paper, some analysis and calculation of the oil film instabiliry are Put forward based on theory and experiment. its conclusion and methods provides usefiul reference on design and optimization of hydraulic bearings
Key words: instability ;angular velocity ; oscillation ;selfexcited;stffiness;damping;oil whirl;oil film ;criticality ;eccentricity;clearance;viscosity
0引言
随着科学技术的进步及知识经济的迅速发展，机床行业技术创新能力不断增强，发展趋势是：高速化、高精度化、复合化、高科技含量化以及环保化。为了把液压轴承技术更好的应用于高速和高精密机床行业，需对影响液压轴承油膜稳定性的各种因素进行较深人的分析和研究，以提高该技术的应用水平。
机床主轴由液压轴承支承时，其动态特性除了仍然受制于主轴本身的弹性、质量分布、材料、运行速度等因素外，在更大程度上取决于液压轴承的油膜动态稳定特性，在液压主轴系统高速运动中，液压轴承动态油膜承载力不稳定，将导致机床液压主轴系统产生自激报动，出现“油膜涡动”现象，在机床主轴高速旋转工作中，液压轴承的阻尼和刷度等参数的合理匹配，能有效地抑制液压轴承系统避免强追振动，使系统能平稳地越
过临界转速，实现超临界高速运行。收稿日期：2012-08-16
作者简介：董跃（1960-），云南省机械研究设计院制院长、云南省机电一体化应用技术重点实验室主任、高级工程师，云南省技术创新人才，撞长机电一体化技术的研究及应用，
具有较强的工作能力和经验。万方数据
1油膜失稳分析
图1所示，当旋转主轴以角频率顺时针旋转时，收敛区内的润滑油被卷吸而形成收敛油模，对旋转主轴形成油膜支撑压力，雨发散区的润滑油膜压力逐渐减小。稳态时，旋转主轴的重量被油膜支撑压力的合力所平衡，这时轴颈中心自动稳定在某静态工作点位置上，通常用轴颈中心偏离轴承中心O的偏心距e和偏位角2 来表示。一般来说，静态工作点(e，)是的函数，当 w由0逐渐上升时，卷吸效应也逐渐增强，油膜力进-步“托起”旋转主轴。在动态情况下，由于轴颈振动所引起的位移和速度扰动，润滑油膜将产生动态油膜力，旋转主轴在外激励力和动态油膜力的共同作用下将维持在静平衡位置附近作小振动。若旋转主轴工作时运动中心轨迹围绕理论中心O是收敛的，则液压轴承系统
是稳定的，反之则系统不稳定。
为了对油膜失稳作进一步的研究，我们作图2对轴承动态油膜受力情况进行分析，在稳
换膜发数区格医农象区
0
pa
态工况下轴颈中心稳定
图1径向动压润清轴承工作原理
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