杨林杰 李俞峰 李娜娜 葛世祥 陈俊豪

摘 要：可倾瓦轴承的性能直接决定了高速齿轮箱的振动特性，本文重点研究了转速高于10 000 r/min的可倾瓦轴承性能的影响因素。转速升高后，支点偏移系数超过0.6后，对轴承最大油膜压力、功率损失及刚度阻尼系数的影响明显加强，结论将为高速齿轮箱设计提供理论依据。

关键词：高转速;齿轮箱;可倾瓦轴承;支点偏移系数

中图分类号：TH133.31文献标识码：A   文章编号：1003-5168（2021）21-0034-03

Study on the Performance of the Tilting Pad Bearing for High Speed Gear Box

YANG Linjie    LI Yufeng    LI Nana    GE Shixiang    CHEN Junhao

（Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co.， Ltd.， Zhengzhou Henan. 450052）

Abstract： The vibration characteristics of the high-speed gear box is determined directly by the performance of t tilting pad bearings. This paper focused on the factors which affecting the performance of tilting pad bearings with rotational speed higher than 10 000 r/min. With the increasing of the rotational speed， when the pivot offset coefficient exceeds 0.6， the influence on the maximum film pressure， the stiffness and damping coefficients and the power loss the bearing is obviously strengthened. The conclusions of this article provide a theoretical basis for the design high-speed gear box.

Keywords： high speed; gear box; tilting pad bearing; pivot offset coefficient

对于高速旋转机械，衡量其性能的主要指标是振动，尤其是转速较高的情况[1]。目前高速齿轮箱中普遍采用可倾瓦轴承，齿轮箱振动性能的好坏主要决定于其可倾瓦轴承的设计。因此，可倾瓦轴承成为国内外高速齿轮箱的研究热点[2]。

国外对于可倾瓦軸承的研究最早可以追溯到20世纪，理论上基于Reyonlds方程。针对滑动轴承在工程上的应用问题，Lund[3]提出建立线性油膜力模型，将油膜力视为转子在平衡点附近位移和速度的线性函数，利用泰勒级数将其展开，当轴心在静平衡位置附近做小扰动时，基于求解Reyonlds方程得到4个油膜刚度系数和4个油膜阻尼系数来表示轴承动特性。White、Chan[4]与Kyung-Bo Bang[5]等，前者建立了湍流理论，修正了有限元力学模型并解出了针对可倾瓦滑动轴承的刚度及阻尼系数，后者在此基础上分析了转速、载荷、润滑油进油速度对可倾瓦滑动轴承功率损耗的影响。国内相应的研究起步较晚，大部分处于理论研究阶段，但总体水平发展较快。

本文以应用为前提，针对高速齿轮箱（转速高于10 000 r/min）关键部件可倾瓦径向轴承进行研究，通过理论分析与仿真，确定结构参数中的支点偏移系数对可倾瓦轴承工作性能的影响。……