液体静压轴承原理介绍

1.作用原理

供油压力恒定系统的静压轴承与轴承座的结构。由外界提供的压力油经过补偿元件，由供油压力下降到油腔内，然后又由油腔内的油膜和轴颈之间的间隙，使油腔内的压力降低到常压下。当轴没有受到外力的时候，大多数轴承的轴颈和轴孔是同心的，每个油腔的间隙，流量，压力都是相等的，这就是设计工况。在轴向受到外力作用时，轴颈的轴向位移，每个油腔的平均间隙，流量，压力都会发生改变。此时，瓦轴轴承所受到的外部载荷与每个油腔的油膜作用力的矢量和是相互平衡的。补偿元件具有对油液中的压力进行自动调整，对轴承的承载能力、油膜刚度等都有一定的影响。在供油压力稳定系统中，常用的是毛细节流器、小孔节流器、滑阀节流器和薄膜节流器等。在供油量恒定值系统中，其补偿元件包括计量泵与计量阀。在不同的补偿单元下，轴承的负荷位移特性是不一样的。轴转动时，轴承密封表面会产生流体动压，这对增加轴承的承载能力是有利的。当流体的流速较大时，流体的动压作用也随之增大。

2.设计准则

在设计液体静压瓦轴轴承时，必须以最大的承载能力、最大的膜刚度、最小的位移和最小的功率消耗为目标。为了增加动压影响，减小流体的流动，可以使静压轴承密封面的油面变得更宽；为了改善其膜厚，应将轴承间隙设得较小；瓦轴轴承温升和流量与供油压力成线性关系，而水泵的功率消耗与供油压力的平方成比例，所以在保证输送容量的情况下，供油压力不能太高。在设计工况时，油腔内的压力与供油压力之间的比值被称作压力比。在对轴承的承载能力、膜刚度、位移等方面有不同的要求时，可以选择适当的参数。当膜刚度在设计工况下达到最大值时，毛细节流器为0.5，小孔节流器为0.586。在此基础上，以轴承的摩擦损耗和水泵的功率消耗之和为最小的方法来选择润滑油的粘度。在中速转速条件下，当摩擦功率占水泵功率消耗的比值在1~3之间时，功率消耗最少。