摘 要：根据扰动法，建立了在考虑轴向激振频率影响的条件下可倾瓦推力轴承动态特性的数学模型，分析了不同参数对推力轴承油膜刚度、阻尼系数的影响。结果显示：当激振频率增大时，推力轴承油膜刚度逐渐增大，阻尼系数逐渐减小；当轴瓦倾角、夹角增大时，推力轴承油膜刚度、阻尼系数随之逐渐增大；当轴瓦支点位置从进口处向出口处移动时，推力轴承油膜刚度、阻尼系数逐渐减小。

关键词：推力轴承；激振频率；动态特性
0 引言
推力轴承广泛应用于舰船的动力设备中，为了防止系统失稳，保证舰船安全可靠地运行，对系统进行动力学分析，其中推力轴承动态特性直接影响支撑转子振动与噪声的大小，从而影响舰船的动力学性能。且相关资料研究表明[1]在早期大型水力机组中，由于推力轴承发生的故障占水力机械总事故率的55-70%，对于超大型、重载、高值推力轴承，事故工况更为突出和复杂。轴承动态特性系数是对转子系统进行动力学分析的重要参数。在有关机组振动的问题中，推力轴承油膜刚度与阻尼占有重要地位。姜培林[2-4]在考虑推力盘静态倾角对固定瓦和可倾瓦推力轴承转子动力学特性系数影响的基础上，建立了推力轴承轴向力、油膜刚度、电机不平衡磁场拉力、水轮发电机在等温条件下的数学模型，对机械轴承系统的稳定性瞬态条件，轴承系统的非线性变化进行了分析。李忠，袁小阳[5]应用泰勒级数将可倾瓦推力轴承油膜压力展开，得出推力轴承线性与非线性动特性数学模型，求解出油膜刚度、阻尼系数，为研究可倾瓦推力轴承的稳定性研究提供有效数据。虞烈，刘恒[6,7]采用不同的研究方法，系统的分析了单跨单质量转子、多跨多质量转子轴承、电磁轴承转子系统的线性动力学特性。邱家俊，段文会[8]应用指数膜假定法，结合采用泰勒级数展开的油膜压力方程组，得出推力轴承刚度、阻尼系数的解析式，结合实际水轮发电机的轴承参数，算出推力轴承刚度、阻尼系数，为研究系统的振动提供依据。马希直[9]建立了圆形可倾瓦推力轴承动特性的数学模型，考虑瓦变形对轴承性能的影响，对中心支承条件下的圆形瓦推力轴承的动特性数学模型进行了有限元求解，得出圆形瓦推力轴承的动特性系数值，同时讨论了弹簧支承时的弹簧刚度选取依据。赖国军，曾凡明[10]在试验的基础上，研究了船舶推进轴系中油膜刚度、阻尼系数，采用有限元方法分析了油膜动态特性系数在不同工况下对系统纵向振动的影响。郭安楠，王小静[11]通过推力轴承动态特性的实验装置，验证了，工况参数对推力轴承静动特性有很大影响。张青雷[12]提出了考虑激振频率的动特性建模方法和实验方法,计算分析了在工况扰动下刚度、阻尼系数的变化规律。这些文献大多只考虑推力轴承在工况下的刚度、阻尼系数，而没有考虑结构参数对其的影响。本文在考虑轴向激振频率的基础上，以扇形可倾瓦推力轴承为研究对象，根据扰动法建立了推力轴承动态特性的数学模型，分析了轴瓦结构参数对其动态特性的影响。
作者：袁春倩 李明