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[摘 要]目前能源趋于紧张，大型、高速旋转机械发展迅速，滑动轴承功耗得到重视。功耗作为滑动轴承的重要静态性能参数static characteristics，计算准确与否关系着温升计算是否准确及电机选型是否合理。本文首先对滑动轴承中功耗的的求解过程进行了研究；针对直径、转速、长径比l/d及润滑油的流态flow regime对轴承的功耗的影响进行了分析并探讨了流量与功耗的相互关系，最后以某径向滑动轴承为例，对轴承的摩擦力和功耗进行了仿真计算，并对某类似轴承功耗实测值与计算值进行了对比分析，证明了仿真计算simulating calculation的正确性并分析了误差。研究发现，轴承直径、转速、长径比的增大均会导致轴承功耗的增大，且三者对功耗的影响能力依次降低；轴承实际供油流量达不到轴承所需流量时，功耗将迅速减小，这为相关领域节能减排提供了新思路。
[关键词]功耗；滑动轴承；摩擦力
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0122-01
0 引言
目前能源趋于紧张，大型、高速旋转机械发展迅速，滑动轴承功耗得到重视。在轴承设计过程中，合理匹配轴承参数，确保其在安全稳定工作的同时尽量降低轴承的功耗，具有非常现实的工程意义。功耗作为滑动轴承的重要静态性能参数，计算准确与否关系着温升计算是否准确及电机型是否合理。轴承设计过程中要精确计算轴承功耗较为困难，传统计算方法是以Reynolds方程为基础，通过求解摩擦力最终得到功耗，同时又有其他基于一些假设的简化算法。
1 力和温升联立的滑动轴承功耗求解方法
在轴承设计过程中，合理匹配轴承参数，确保其在安全稳定工作的同时尽量降低轴承的功耗，具有非常现实的工程意义。轴承设计过程中要精确计算轴承功耗较为困难，传统计算方法都是以Reynolds方程为基础，经过一系列计算得到的。
轴颈journal运动的阻力由压力流pressure flow阻力和剪切流shear flow阻力迭加而成。对于有限宽轴对称结构的轴承finite axisymmetric bearing，如果不考虑空化区cavitation area ，则其摩擦阻力为，
本节针对直径、转速、长径比及润滑油的流态变化下轴承的功耗进行计算分析。图1-图3分别为轴承功耗随直径、转速、长径比的变化关系。
由图1可以看出，直径变大时，功耗呈增大趋势，直径由800mm增大至900mm（增大率12.5%）时，功耗由372KW增大至573KW，增幅53.8%。
对层流、紊流两种流态下的功耗随转速的变化进行了仿真计算，得到不同流态下的轴承功耗随转速的变化如图2所示。
可见，同一流态下，功耗随转速增大而增大，且随转速的升高，功耗增速加快。采用紊流模型较之采用层流模型得到的轴承功耗偏大，因此，当利用计算数据选取电机功率时，若采用紊流模型可乘以较小的安全系数。
3.结论
目前能源趋于紧张，大型、高速旋转机械发展迅速，滑動轴承功耗得到重视。功耗作为滑动轴承的重要静态性能参数，计算准确与否关系着电机选型是否合理。本文对滑动轴承功耗的计算进行了研究，得到的主要结论如下：
1）从摩擦力和温升两个角度分别对滑动轴承中功耗的求解过程进行了研究，从求解过程的角度来看，功耗正比于直径的三次方，正比于角速度的平方。
2）对功耗的关键影响因素：轴承直径、转速、长径比变化下的轴承功耗进行了计算分析，结果表明轴承直径、转速、长径比的增大均会导致轴承功耗的增大，且三者对功耗的影响能力依次降低；
3）对流量与功耗之间的相互关系进行了探讨，当轴承实际供油流量达不到轴承所需流量时，功耗将迅速减小，这为相关领域节能减排提供了新思路。
4）最后以某径向轴承为例进行了轴承功耗的计算，对某类似轴承功耗实测值与计算值进行了对比分析，证明了仿真计算的正确性并分析了误差。相关研究对类似轴承的理论计算和工程中电机选型均有一定的参考价值。
参考文献
[1] 朱均.流体动压润滑二上-滑动轴承的性能计算和分析[J].润滑与密封，1982，06：46-56.
[2] 王晓宁.流固热耦合水润滑可倾瓦轴承性能研究[D].西安：西安交通大学，2009.
[3] 张直明，张言羊，谢友柏等.滑动轴承的流体动力润滑理论[M].北京：高等教育出版社.1986.
[4] 赵卫军.1000MW机组开槽椭圆轴承的实验研究[D].西安：西安交通大学，2012.
[关键词]功耗；滑动轴承；摩擦力
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0122-01
0 引言
目前能源趋于紧张，大型、高速旋转机械发展迅速，滑动轴承功耗得到重视。在轴承设计过程中，合理匹配轴承参数，确保其在安全稳定工作的同时尽量降低轴承的功耗，具有非常现实的工程意义。功耗作为滑动轴承的重要静态性能参数，计算准确与否关系着温升计算是否准确及电机型是否合理。轴承设计过程中要精确计算轴承功耗较为困难，传统计算方法是以Reynolds方程为基础，通过求解摩擦力最终得到功耗，同时又有其他基于一些假设的简化算法。
1 力和温升联立的滑动轴承功耗求解方法
在轴承设计过程中，合理匹配轴承参数，确保其在安全稳定工作的同时尽量降低轴承的功耗，具有非常现实的工程意义。轴承设计过程中要精确计算轴承功耗较为困难，传统计算方法都是以Reynolds方程为基础，经过一系列计算得到的。
轴颈journal运动的阻力由压力流pressure flow阻力和剪切流shear flow阻力迭加而成。对于有限宽轴对称结构的轴承finite axisymmetric bearing，如果不考虑空化区cavitation area ，则其摩擦阻力为，
本节针对直径、转速、长径比及润滑油的流态变化下轴承的功耗进行计算分析。图1-图3分别为轴承功耗随直径、转速、长径比的变化关系。
由图1可以看出，直径变大时，功耗呈增大趋势，直径由800mm增大至900mm（增大率12.5%）时，功耗由372KW增大至573KW，增幅53.8%。
对层流、紊流两种流态下的功耗随转速的变化进行了仿真计算，得到不同流态下的轴承功耗随转速的变化如图2所示。
可见，同一流态下，功耗随转速增大而增大，且随转速的升高，功耗增速加快。采用紊流模型较之采用层流模型得到的轴承功耗偏大，因此，当利用计算数据选取电机功率时，若采用紊流模型可乘以较小的安全系数。
3.结论
目前能源趋于紧张，大型、高速旋转机械发展迅速，滑動轴承功耗得到重视。功耗作为滑动轴承的重要静态性能参数，计算准确与否关系着电机选型是否合理。本文对滑动轴承功耗的计算进行了研究，得到的主要结论如下：
1）从摩擦力和温升两个角度分别对滑动轴承中功耗的求解过程进行了研究，从求解过程的角度来看，功耗正比于直径的三次方，正比于角速度的平方。
2）对功耗的关键影响因素：轴承直径、转速、长径比变化下的轴承功耗进行了计算分析，结果表明轴承直径、转速、长径比的增大均会导致轴承功耗的增大，且三者对功耗的影响能力依次降低；
3）对流量与功耗之间的相互关系进行了探讨，当轴承实际供油流量达不到轴承所需流量时，功耗将迅速减小，这为相关领域节能减排提供了新思路。
4）最后以某径向轴承为例进行了轴承功耗的计算，对某类似轴承功耗实测值与计算值进行了对比分析，证明了仿真计算的正确性并分析了误差。相关研究对类似轴承的理论计算和工程中电机选型均有一定的参考价值。
参考文献
[1] 朱均.流体动压润滑二上-滑动轴承的性能计算和分析[J].润滑与密封，1982，06：46-56.
[2] 王晓宁.流固热耦合水润滑可倾瓦轴承性能研究[D].西安：西安交通大学，2009.
[3] 张直明，张言羊，谢友柏等.滑动轴承的流体动力润滑理论[M].北京：高等教育出版社.1986.
[4] 赵卫军.1000MW机组开槽椭圆轴承的实验研究[D].西安：西安交通大学，2012.