径向滑动轴承的动压支承

流体动压支承中一种最常用的形式是径向流体动压滑动轴承。转动轴在轴瓦内有一很小间隙，如图2.16所示。当载荷施加在轴颈上，轴在轴承内产生偏心，轴转动时形成一层油膜以支承载荷。

图2.16　径向滑动轴承

图中轴颈和轴瓦的中心连线与载荷作用线并不重合，偏移角度φ，偏心距e，轴承半径间隙C，偏心率ε=e/C，轴的半径R。

由于轴承的径向间隙很小，C/e≪1（一般在0.000 4～0.004），任意点的油膜厚度为

h=C（1+εcosθ）

应用雷诺方程压力关系式d p/d x，又由x=Rθ，整理得

式中，h0是压力最大点的油膜厚度。

1）压力分布与边界条件

径向滑动轴承与斜面滑块动压支承的最大不同在于油膜腔的形状。斜面动压支承的油膜腔呈收缩形，没有扩散段，边界条件十分明确，进口和出口处的压力均为环境压力。而径向滑动轴承油膜腔的径向厚度h是θ的连续函数，既有收缩段也有扩散段，并且首尾相连。在收缩段中形成动压力场，其分布规律类似于斜面滑动支撑；但扩散段的流动情况复杂，给确定边界条件带来一定困难。现有三种处理边界条件的假设：

（1）索莫菲尔德边界条件——认为油膜是连续的，油膜的压力场也是连续的，在扩散段存在负压区，如图2.17阴影部分所示。在θ=0和θ=2π时，p=p0。这一假设与实际情况差别较大，因为在扩散段产生负压出现气穴，必然有空气混入，油膜和压力场不可能保持连续。按这种设计所计算出的承载能力偏大。

图2.17　不同边界条件的压力分布

（2）雷诺边界条件——认为除θ=0和θ=2π处，p=p0外，在扩散段不存在负压力场，而是环境压力，并且转折点不在θ=π处，而在扩散段开始后的M点。这个边界条件与实际比较接近，但M点的确定要用逐步逼近法，计算比较复杂。

（3）根贝尔边界条件——认为θ=0和θ=π处，p=p0，而在π＜θ＜2π的整个扩散段范围内，压力场为环境压力。这一边界条件假设与雷诺假设差别不大，所得到的结果和实际相比是令人满意的，也使理论计算便于处理。

按索莫菲尔德边界求得的压力分布为

根据根贝尔边界条件求得的压力分布为

2）承载能力

按索莫菲尔德边界条件对压力分布进行积分，承载能力为

其中

按根贝尔边界条件，偏位角φ有

进而摩擦力矩可按下式计算

其中