动压径向滑动轴承油膜特性的数值计算∗

田奇勇 黄文俊 饶 杰 朱晓农 王贤震

（1.合肥通用机械研究院；2.安徽安风风机有限公司）

0 引言

流体动压滑动轴承承载能力强、运行平稳、抗振性好、寿命长，广泛应用于压缩机、汽轮机、离心机等设备。根据流体动压润滑理论，影响滑动轴承油膜压力分布的参数主要有轴承宽径比、相对间隙、径向载荷、润滑油工作温度和主轴转速等。传统的轴承参数计算方法是利用已有的宽径比的轴承静动态参数，首先假定平均工作温度，按所选润滑油确定粘度，并根据已知的轴承尺寸和运转参数，计算出轴承承载量系数，再结合轴承宽径比按已知的图表插值求得轴承工作状态下的各参数值，这种方法不太方便且有较大误差。

本文采用有限差分法对液体动压滑动轴承的静态参数进行计算，编制出通用性较强的实用计算程序，以代替传统的图表计算，缩短了设计周期，提高了设计效率，对流体动压滑动轴承的设计及故障诊断均具有较大帮助。

1 Reynolds基本方程

流体动压滑动轴承结构示意图见图1，二维稳态等温层流不可压缩流体Reynolds方程[6]：

式中，h为径向轴承油膜厚度；μ为润滑油工作温度下动力粘度；p为油膜压力；U为轴承处轴径线速度。

图1 动压轴承结构示意图Fig.1 Dynamic pressure bearing structure diagram

研究动压径向滑动轴承的关键问题就是对Reynolds方程进行求解，由于二维Reynolds方程的复杂性，一般都进行各种假设以将其简化。比较典型的是将轴承假设为无限宽或无限窄，此时方程转化成一维稳态流动……