【摘 要】
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滑动轴承广泛用于汽轮机、压缩机和齿轮箱等能源动力装备中。随着这些设备向高效、大容量方向发展,滑动轴承的载荷条件变得更为苛刻。在常规条件下,滑动轴承的动特性测试具有较好的精度。对于重载轴承,测试误差占比更大,同时油膜非线性更明显,这些都会导致轴承动特性识别不准确。本文以某重载滑动轴承为研究对象,提出了基于轴承正反动力学融合的动特性识别精度仿真评估方法,分析测试误差和油膜非线性对动特性识别精度的影响,
【基金项目】
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国家自然科学基金“分布可倾瓦动静压轴承的热粘弹润滑模型与动力学性能调控机理研究（编号:11802232）”； 陕西省重点研发计划“极端工况下滑动轴承动力学参数的高精度测试技术研究（编号:2022GY-209）”； 中国博士后科学基金“高速重载滑动轴承的动特性识别方法与精度评估技术研究（编号:2021MD703875）”；
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滑动轴承广泛用于汽轮机、压缩机和齿轮箱等能源动力装备中。随着这些设备向高效、大容量方向发展,滑动轴承的载荷条件变得更为苛刻。在常规条件下,滑动轴承的动特性测试具有较好的精度。对于重载轴承,测试误差占比更大,同时油膜非线性更明显,这些都会导致轴承动特性识别不准确。本文以某重载滑动轴承为研究对象,提出了基于轴承正反动力学融合的动特性识别精度仿真评估方法,分析测试误差和油膜非线性对动特性识别精度的影响,相关研究支持重载轴承动特性测试方法和技术的改进。主要研究内容如下:（1）建立了滑动轴承倒置式动特性试验台的动力学模型,推导了识别轴承动特性频域方法的测量方程和算法。针对单频两次激振法,用仿真案例验证了算法的正确性,分析了试验台轴承和转子的频响特性,获取了试验台的共振频率。（2）提出了基于轴承正反动力学融合的动特性系数识别精度评估方法。分析了测试误差对动特性识别精度的影响规律;在存在测试误差的条件下,分析了激振频率对动特性识别精度的影响,并对比分析了单频两次激振法和复合激振法对激振频率的敏感性,在此基础上,对单频两次激振法进行了改进。（3）分析了随机误差和试验台参数对轴承动特性识别精度的影响规律。随机误差包括幅值误差和相位误差。试验台参数包括约束参数和支承参数。根据识别误差的等高线图对激振频率、约束参数和支承参数进行优选,所得结论和数据支持滑动轴承试验台的建设。（4）提出了非线性油膜力的二次函数表征方法,对案例轴承的油膜力进行拟合,对比分析了油膜力非线性表达式和线性表达式对轴承振动响应的影响。通过振动响应识别油膜的刚度阻尼,获取了油膜非线性对识别精度的影响规律,所得数据支持重载滑动轴承动特性测试的参数选取。
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