摘要
液膜轴承的间隙是影响偏心率和转子系统动力特性的一个关键参数。本文对四轴/转子结构已经在Spectra Quest公司的转子动力仿真器上进行了测试。对每组测试配置，用三个有着不同间隙的轴承来研究液膜轴承中间隙对阻尼的影响。实验得到：由于轴承间隙的扩大，剪切变形变高，模态阻力增加；在减速过程中临界速度和阻尼要比机器刚开始运转时要低。

1. 前言
在维基百科中，轴承被定义为一个允许在两部件之间作相对约束运动的装置，典型的如旋转或线性运动。流体轴承为了在轴旋转时减少金属与金属的接触，一般用一层薄薄的液体支撑轴承负载，以减少轴承磨损。轴承中的旋转轴部分通常叫做轴颈。液膜轴承的工作机理早在100多年前就被发现。“没有相对运动或收缩间隙，没有压力或负载能力的产生，它是在携带了外部负载和分离了实体表面的润滑膜中的压力。”图1显示了一个典型的滚动轴承，液体是通过一个小缺口输进的，当轴以一个转角速率 旋转时，油液被甩进了收敛的楔口。由于重力作用、离心率、制造缺陷、不重合、不平衡和其它原因，转子并非总在正中心。因此，流体形成楔型（图1中h1比h0值大），产生压力以支持外加负载。假定速度不变，在轴颈表面的流速和轴承在接触点的轴颈的流速相同，而在轴承的表面是零，通常通过厚度的流速的分布不是线性的，如图1所示。这很可能是由于端部缝隙的液体流失
造成的。因此液体不仅仅在伴随着轴旋转的径向流动，也在轴向方向流动。因此，流体的平均速率稍低于V/2。
因为液体摩擦正比于粘度，也正比于速率的梯度，所以转速的增长将增加热量，且滑动粘度对温度很敏感。同时，刚度和阻尼这两个动态参数受液体粘度影响很大。所以，当一个机器加速的时候，温度的增长将会降低轴承的刚度和阻尼，这又进一步影响了转子系统的动态行为。

在转子动力学中，轴承缝隙也是一个重要参数。对圆柱轴承来说，径向间隙被定义为轴承和轴直径之间的距离；偏心率，反比于轴承间隙，对转子系统的动力特性有重要的影响；另外，间隙的变化将会改变油膜和剪应力，这些将更进一步影响由剪切变形造成的能量损失。因此，间隙对转子系统的性能有相当复杂的影响。本实验将对间隙对轴承阻力影响进行研究。