考虑边界滑移状态的液体动静压球轴承稳定性分析

液体动静压球轴承稳定性分析包括探究其动态特性及临界转速，其刚度和阻尼系数对轴承转子系统稳定性具有重要影响，而研究临界转速可有效避免轴承转子系统发生涡动失稳。考虑边界滑移条件，将小孔节流器进入油腔流量与封油边流出流量相等作为边界条件，求解出边界滑移状态下的Reynolds方程得到油腔压力和封油边压力；对边界滑移状态下瞬态Reynolds方程采用小扰动法推导出扰动压力偏微分方程，结合有限差分法和松弛迭代法求解方程得到边界滑移状态下液体动静压球轴承的刚度和阻尼系数，进而通过线性稳定性方法求解临界失稳转速，探讨滑移系数、供油压力、转子转速之于轴承动态特性的影响及临界转速之于滑移系数的变化规律。结果表明，滑移系数增大会导致4个刚度系数和交叉阻尼系数减小、直接阻尼增大；供油压力增大将导致8个动态特性系数均增大，转速增大将导致刚度增大及阻尼减小，且滑移效应的发生不影响上述规律；临界转速随滑移系数的增大而减小，系统稳定性降低。