艉轴承设计间隙对轴承油膜刚度系数的影响

温小飞， 陈班班， 沈学敏， 崔志刚

(1．浙江海洋大学 港航与交通运输工程学院， 浙江 舟山 316022； 2.武汉理工大学 能源与动力工程学院， 湖北 武汉 430070； 3.舟山市船舶检验处， 浙江 舟山 316000)

0 引 言

大型船舶艉轴承一般采用径向滑动轴承的油润滑为主，滑动轴承油膜特性参数是影响轴系动力学的关键因素之一，对船舶航行起着至关重要的作用[1]，因此，国内外学者均对此展开研究。朱汉华等[2]研究轴承在油膜力动态耦合作用下质量偏心对轴系的影响；杨守平等[3]建立某V8增压柴油机曲轴轴系动力学与轴承油膜动力润滑耦合仿真模型,求解获得轴承载荷、轴心轨迹、最小油膜厚度、最大油膜压力、摩擦功耗等参数。张艾萍等[4]根据N-S方程采用CFD软件计算分析滑动轴承间隙对转子的稳定性影响。MANSHOOR等[5]通过轴承长细比的不同，应用三维CFD分析，研究不同湍流模型在轴承系统润滑油膜的影响。SMOLIK等[6]研究径向轴承间隙对涡轮增压器转子动力响应的影响。考虑船舶艉轴承设计间隙油膜刚度系数的影响，根据Reynolds方程Sommerfeld边界条件，应用有限长轴承数学模型进行化简,以艉轴承的设计间隙为变量，研究不同转速条件下船舶轴系轴承刚度系数变化规律。

1 滑动轴承的油膜形成机理

滑动轴承在旋转过程中轴颈、轴瓦之间形成收敛的楔形空间，该空间内充满黏性的流体，并形成稳定压力场，当压力场合力超过重力时便将轴径抬起，即轴承和轴颈之间形成油膜[7]。该过程如图1所示，设轴径……