液体动静压球轴承转子系统振动特性分析

朱锐; 沈景凤; 卢明明; 顾春兴

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.001

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液体动静压球轴承转子系统振动特性分析

·振动·噪声·监测·诊断· | 更新时间：2025-05-19

- 液体动静压球轴承转子系统振动特性分析
- VIBRATION CHARACTERISTIC ANALYSIS OF THE ROTOR SYSTEM OF SPHERICAL HYBRID SLIDING BEARING
- 机械强度 2025年47卷第5期页码：1-11
- 作者机构：
  
  上海理工大学机械工程学院，上海 200093
- 作者简介：
  
  朱锐，男，1999年生，江苏南通人，硕士研究生；主要研究方向为轴承-转子系统动力学分析；E-mail：2016170197@qq.com。
  沈景凤，女，1968年生，安徽合肥人，副教授，硕士研究生导师；主要研究方向为机械设计及理论；E-mail：sh_jf@163.com。
- 基金信息：
  
  上海市扬帆计划项目(19YF1434500);国家自然科学基金项目(52305207)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.001
  中图分类号： TH133.36
- 收稿日期：2023-09-07，
  
  修回日期：2023-11-22，
  
  纸质出版日期：2025-05-15
- 稿件说明：
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朱锐，沈景凤，卢明明，等. 液体动静压球轴承转子系统振动特性分析［J］. 机械强度，2025，47（5）：1-11.

ZHU Rui，SHEN Jingfeng，LU Mingming，et al. Vibration characteristic analysis of the rotor system of spherical hybrid sliding bearing［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（5）：1-11.
朱锐，沈景凤，卢明明，等. 液体动静压球轴承转子系统振动特性分析［J］. 机械强度，2025，47（5）：1-11. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.001.

ZHU Rui，SHEN Jingfeng，LU Mingming，et al. Vibration characteristic analysis of the rotor system of spherical hybrid sliding bearing［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（5）：1-11. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.001.

摘要

液体动静压球轴承在中高速下，动压效应使楔形空间内的流体发生涡动，转子的振动特性可能受到油膜涡动影响，主轴回转精度因此降低。针对小孔节流的液体动静压球轴承，将涡动形式分为柱面涡动与锥面涡动，建立润滑数学模型与转子动力学模型并联立求解，得到轴心轨迹与振动幅值；探究形心偏移距离、初始偏转角度对转子系统振动特性的影响。结果表明，与纯柱面涡动相比，综合考虑锥面涡动之后，轴心轨迹稳定性下降，振动幅值增加；随着形心偏移距离的增加，轴心轨迹的稳定性与振动幅值大幅度下降；随着初始偏转角度的增加，轴心轨迹的稳定性与振动幅值仅会小幅度下降。由此得出，改变形心偏移距离比改变初始偏转角度对轴承转子系统的轴心轨迹稳定性及转子系统的振动特性影响更大。

Abstract

Under the medium and high speed of spherical hybrid sliding bearings

the dynamic pressure effect causes the fluid in the wedge space to whirl

and the vibration characteristics of the rotor may be affected by the oil whirl

so the rotation accuracy of the main shaft is reduced. The spherical hybrid sliding bearings with the orifice throttle was divided into cylindrical and conical whirl. The lubrication mathematical model and rotor dynamic model were established and solved simultaneously

the journal center trajectory and vibration amplitude were obtained. The influence of the centroid offset distance and initial deflection angle on the vibration characteristics of the rotor system were studied.The results show that

compared with the pure cylindrical whirl

the stability of the journal center trajectory decreases and the vibration amplitude increases after considering the conical whirl.With the increase of the centroid offset distance

the stability and vibration amplitude of the journal center trajectory decrease greatly.With the increase of the initial deflection angle

the stability and vibration amplitude of the journal center trajectory decrease only slightly.It can be concluded that changing the distance of the centroid offset has more influence on the stability of the journal center trajectory and the vibration characteristics of the rotor system than changing the initial deflection angle.

关键词

Keywords

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