液體動靜壓軸承主軸原理

液體動靜壓軸承是一種靠外部供 給恆定壓力油、在軸承內建立靜 壓承載油膜。使主軸從起動到停 止始終懸浮高壓油膜,所以沒有 磨損、使用壽命長、起動功率小、 在極低(甚至為零)的速度下也 能應用。此外,這種軸承還有旋 轉精度高、油膜剛度大、能抑制 油膜震蕩等優點、但其需要專用 的高壓油箱。

滑動軸承工作時，軸頸支承在油膜上高速旋轉，在一定條件下，油膜反過來激勵軸頸，使軸頸產生強烈振動，這種現象即為油膜振盪。

發生油膜振盪時軸頸振幅很大，會引起軸承油膜破裂、軸頸與軸瓦碰撞甚至損壞。另外，因其振動頻率剛好等於轉子的第一臨界轉速，成為轉子的共振激發力，使轉子發生共振，可能導致轉軸損壞。半速渦動時振幅不大，雖然不會破壞油膜，但長期工作，會引起零件的鬆動和疲勞損壞。因此半速渦動和油膜振盪都應設法消除。

因此防止和消除油膜振盪的基本方法是提高轉子的第一臨界轉速和失穩轉速。

（1） 在近於、等於或大於兩倍第一臨界轉速時發生振盪。 （2） 振盪頻率約等於第一臨界轉速，轉速增加振盪頻率不改變，振幅也不改變。 （3） 發生油膜振盪時，轉子渦動相位與轉子轉動同相位，且兩軸承振盪相位基本相同。防止方法： （1）盡可能提高軸的臨界轉速，使軸的工作轉速小於軸的臨界轉速。如提高軸的剛度，減少兩支持軸承間距離。 （2）提高軸承平均單位面積載荷（即比壓）。如減少軸承寬度，減少軸承直徑，增大軸承靜載荷。 （3）減少潤滑油粘性係數。 （4）改變軸承內孔形狀，如橢圓軸承（兩油楔軸承），三油楔軸承，四油楔軸承；其目的在於加大軸承各段圓弧相對軸的偏心率，同時將油膜分割成不連續多段，以減少軸上，下壓差，以提高油膜穩定性，延緩油膜振盪發生。 另將軸互分成多塊可擺動（稱可傾瓦），這樣可以在任何載荷下形成多條不連續的最佳油楔，並加大了軸與軸承相對偏心率，這種結構具有良好的緩衝作用和振動阻尼，因而可有效地阻止油膜振盪發生，但加工工藝較為複雜，成本高。