易圣先，赵俊生，殷琼

(中北大学 机械工程与自动化学院，太原 030051)

1 前言

浮环轴承在航空航天以及精密加工机床等领域应用广泛。如图1所示，浮环轴承较常规轴承具有一定特殊性，在轴承和轴颈之间有1个浮动套，当轴颈或轴承旋转时在摩擦力作用下可使之转动，转动速度达到一定值时，将原径向滑动轴承的1个摩擦副变成了浮动套内外2个摩擦副，使得每个摩擦副的相对滑动速度都低于原轴承，具有摩擦功耗低、寿命长和稳定性好等特点[1]。

图1 浮环轴承结构示意图

国内外很多学者对不同工况下的动静压轴承进行了大量研究，尤其是在非线性领域和高速运转时的稳定性方面[2]。文献[3]研究了浮环涡动特性，得到了稳态时浮环质心运动轨迹为椭圆形的结论；文献[1]采用将浮环轴承内外2层油膜刚度系数和阻尼系数进行串并联的方法建模，对不同转速和偏心率下浮环动静压轴承的稳定性进行了研究。但是在浮环轴承结构参数对其润滑性能影响方面均未做系统的研究。

下文基于摩擦学和流体动力润滑理论，探讨了索氏数、内外膜偏心率在润滑过程中与间隙比及浮环内外半径比的变化规律,得出浮环轴承总刚度和总阻尼与其结构参数的变化关系。

2 润滑特性分析

2.1 润滑基本方程

浮环内表面与轴颈间的油膜称为内膜,浮环外表面与轴瓦间的油膜称为外膜[5]。由力的平衡表明，浮环中心不移动且以等速转动，润滑介质在内外间隙中的流动服从Reynolds方程[4]