什么是油膜涡动和油膜振荡？如何预防和消除油膜振荡？

第1题：

油膜振荡一旦发生可用继续升速冲越临界转速的方法来消除油膜振荡。

正确答案:错误

第2题：

关于油膜振荡下面说法错误的是（）。

A、油膜振荡产生的振动不随转速变化而改变
B、典型的油膜振动现象发生在汽轮发电机组起动升速过程中
C、油膜振荡一旦发生，转子始终保持着等于临界转速的涡动速度，而不再随转速的升高而升高
D、油膜振荡发生时，可以象过临界转速那样，借提高转速冲过去的办法来消除

正确答案:D

第3题：

预防油膜振荡的措施？

正确答案: 1）增加轴承的比压。2）控制好润滑油温，降低润滑油粘度。3）将轴瓦顶部间隙减小到等于略小于两侧间隙之和。4）各顶轴油支管上加装逆止门。

第4题：

出现（）现象则振动不随润滑油温度改变有明显变化的是——。

A、不平衡
B、滑动轴承磨损
C、油膜涡动
D、油膜振荡

正确答案:A

第5题：

如何防止和消除油膜振荡现象？

正确答案: ⑴增大比压。比压越大，轴颈越不易浮起，相对偏心率越大，轴承的稳定性越好。
⑵减少轴颈与轴瓦之间的接触角，一般可减小到30-40°，这样能够降低油温和增大轴颈的相对偏心率。
⑶降低润滑油粘度，其方法是提高油温或更换粘度较小的润滑油。
⑷在千瓦适当位置上开泄油槽，降低油楔压力，这一方法可起到增大比压的同样作用。
⑸调整轴承间隙，对于圆筒瓦及椭圆瓦，减少轴瓦顶部的间隙，增大上瓦的乌金厚度，可以增加油膜阻尼，产生或加大向下的油膜作用力，从而增大相对的偏心率。同时加大两侧间隙时效果更为显著。
⑹消除转子上不平衡重量，尽管油膜振荡不是一个平衡问题，但尽量减小不平衡重量，能够降低转子在第一临界转速下的放大能力，从而减少产生的振幅。
此外，在设计制造上，应充分考虑油膜振荡问题。如尽量提高第一临界转速的数值，采用稳定性较好的轴承。

第6题：

试简述防止和消除油膜振荡的方法

正确答案: 防止和消除油膜振荡的方法有：
（1）增大比压
（2）减小轴颈与轴瓦之间的接触度
（3）降低润滑油的黏度
（4）在下瓦适当位置上开泄油槽，降低油楔压力
（5）调整轴承间隙，对于圆筒瓦及椭圆瓦，一般减少轴瓦顶部间隙，增大上瓦的乌金宽度，可以增加油膜阻尼
（6）消除转子不平衡

第7题：

何谓油膜振荡现象？什么情况下会发生油膜振荡？

正确答案: （1）旋转的轴颈在滑动的轴承中带动润滑油高速流动，在一定条件下，高速油流反过来激励轴颈，产生一种强烈的自激振动现象，这种现象即为油膜振荡现象；
（2）油膜振荡只在转速高于第一临界转速的2倍时才能发生。所以，转子的第一临界转速越低，其支撑轴承发生油膜振荡的可能性越大。

第8题：

简述汽轮机轴承的分类、工作原理，什么叫轴承的油膜振荡？轴承油膜振荡的危害，防止和消除油膜振荡的方法？

正确答案:汽轮机轴承的分类：推力轴承：承受转子上未平衡的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证动静部分正确的轴向间隙。
支持轴承：承担转子的重量及转子不平衡质量产生的离心力，并确定转子的径向位置，保证转子中心与气缸中心一致，以保证动静部分的径向间隙。
汽轮机轴承的工作原理：随着汽机冲转转子转速慢慢起来，由于润滑油的粘性在轴颈的带动下越来越多的油进入轴颈与轴瓦形成的油契中，油压渐渐升起，转子随之慢慢抬起，到了一定的转速轴颈下就形成了稳定的油膜，以上就是滑动轴承的工作原理。整个过程可分为：干摩擦，半干摩擦，半液摩擦，全液摩擦。
轴承的油膜振荡：滑动轴承工作时，轴颈支承在油膜上高速旋转，在一定条件下，油膜反过来激励轴颈，使轴颈产生强烈振动这种现象即为油膜振荡。
轴承油膜振荡的危害：
（1）发生油膜振荡时轴颈振幅很大，会引起轴承油膜破裂、轴颈与轴瓦碰撞甚至损坏。
（2）因其振动频率刚好等于转子的第一临界转速，成为转子的共振激发力，使转子发生共振，可能导致轴承损坏。
防止和消除油膜振荡的方法：1、增加轴承比压
2、降低润滑油黏度
3、调整轴承间隙

第9题：

汽轮机的轴承有哪两种？什么叫轴承油膜振荡以及防止和消除油膜振荡的主要措施？

正确答案:支撑轴承、推力轴承
轴承的油膜振荡：油膜涡动产生后就不消失，随着工作转速的升高，其涡动频率也不断增强，振幅也不断增大。如果转子的转速继续升高到第一临界转速的2倍时，其涡动频率与一阶临界转速相同，产生共振，振幅突然骤增，振动非常剧烈，若继续提高转速，则转子的涡动频率保持不变，始终等于转子的一阶临界转速，这种现象称为油膜振荡
防止：增加比压，降低润滑油粘度、调整轴承间隙、改进轴承结构。

第10题：

问答题

什么是滑动轴承的油膜振荡？油膜振荡的振动特征是什么？

正确答案：转轴的转速在失稳转速以前转动是平稳的。当达到失稳转速后即发生半速涡动。随着转速升高、涡动角速度也将随之增加，但总保持着约等于转动速度之半的比例。
关系，半速涡动一般并不剧烈。当转轴转速升到比第一阶临界转速的2倍稍高以后，由于此时半速涡动的涡动速度与转轴的第一阶临界转速相重合即产生共振，表现为强烈的振动现象，称为油膜振荡。
油膜振荡的特征主要有：
1，油膜振荡在一阶临界转速的二倍以上时发生。一旦发生振荡，振幅急剧变大，即使再提高转速，振幅也不会下降。
2，油膜共振时，轴颈中心的涡动频率为转子一阶固有频率，即使转速再升高，其频率基本不变。
3，油膜振荡具有突然性和惯性效应，升速时产生油膜振荡的转速和降速时油膜振荡消失的转速不同。
4，油膜振荡时轴心涡动的方向和转子旋转方向相同，轴心轨迹呈花瓣形，正进动。
5，油膜振荡时，转子的挠曲呈一阶振型。
6，油膜振荡剧烈时，随着油膜的破坏，振荡停止，油膜恢复后，振荡再次发生，这样持下去，轴颈与轴承不断碰摩，产生撞击声，轴瓦内油膜压力有较大波动。

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第11题：

问答题

油膜涡动与油膜振荡的形成机理是什么？油膜振荡的故障特征有哪些？油膜涡动和油膜振荡有什么区别？

正确答案：涡动就是转子轴颈在轴承内作高速旋转的同时，还环绕某一平衡中心作公转运动。
轴颈在轴承中作偏心旋转时，形成进口断面大于出口断面的油楔。油液进入油楔后压力升高，如果轴颈表面线速度很高而载荷又很小，则轴颈高速旋转，使油楔中间隙大的地方带入的油量大于从间隙小的地方带出的油量，由于液体的不可压缩性，多余的油就要把轴颈推向前进，形成了与轴旋转方向相同的涡动运动，涡动速度就是油楔本身的前进速度。如果转子轴颈主要是油膜力的激励作用引起涡动，则轴颈的涡动角速度近似为转速的1/2，所以称为半速涡动。油膜激励引起的半速涡动是正向涡动运动。
在半速涡动刚出现的初期阶段，由于油膜具有非线性特性（即轴颈涡动幅度增加时，油膜的刚度和阻尼较线性关系增加得更快），抑制了转子的涡动幅度，使轴心轨迹为一稳定的封闭图形，转子仍能平稳地工作。随着转速的升高，半速涡动成分的幅值逐渐增大。直至转速升高到第一临界转速的两倍附近时，涡动频率与转子一阶自振频率相重合，转子轴承系统将发生激烈的油膜共振，这种共振涡动就称为油膜振荡，振荡频率为转子系统的一阶自振频率。如果继续升高转速，振动并不减弱，而且振动频率基本上不再随转速而升高。
轴承发生油膜振荡的故障特征主要表现如下：
1、油膜振荡是一种自激振动，维持振动的能量是由轴本身在旋转中产生的，它不受外部激励力的影响。所以，一旦发生大振幅的油膜振荡后，如果继续升高转速，振幅也不会下降，而且振动频率始终为转子的一阶自振频率，转子的挠曲振型也为一阶振型，与升高后的转速不发生关系。
2、高速轻载转子，发生油膜振荡的转速总是高于转子系统的一阶临界转速2倍以上。发生油膜振荡以后的转子主振动频率也就固定不变。
3、油膜振荡是一种非线性的油膜共振，激烈的振动会激发起油膜振荡频率Ω和转速频率ω的多倍频成分以及这两个主振频率Ω和ω的和差组合频率成分，即mω±nΩ（m、n为正整数）。
4、发生油膜振荡时，轴心轨迹形状紊乱、发散，很多不规则的轨迹线叠加成花瓣形状。
5、发生油膜振荡时，由于转子发生激烈的自激振动，引起轴承油膜破裂，因而会同时发生轴颈和轴瓦的碰撞摩擦，时而发生巨大的吼叫声。轴承中的油膜共振与摩擦涡动联合作用引起的转子大振动，会给轴承和迷宫密封带来严重损伤。
6、转子转速一旦进入油膜共振区，升高转速，振荡频率不变，振幅并不下降。但是降低转速，振动也并不马上消失，油膜振荡消失的转速要低于它的起始转速，具有惯性效应。
7、油膜涡动和油膜振荡在全息谱上的故障特征是在分倍频区内偏心率很小的椭圆。
油膜涡动与油膜振荡的区别如下：
1、油膜涡动与油膜振荡的发生条件
①只发生在使用压力油润滑的滑动轴承上，在半润滑轴承上不发生。
②油膜振荡只发生在转速高于临界转速的设备上。
2、油膜涡动与油膜振荡的信号特征
①油膜涡动的振动频率随转速变化，与转速频率的关系为f=（0.43~0.48）f_n。
②油膜振荡的振动频率在临界转速所对应的固有频率附近，不随转速变化。
③两者的振动随油温变化明显。
3、油膜涡动与油膜振荡的振动特点
①油膜涡动的轴心轨迹是由基频与半速涡动频率叠加成的双椭圆，较稳定。
②油膜振荡是自激振荡，维持振动的能量是转轴在旋转中供应的，具有惯性效应。由于有失稳趋势，导致摩擦与碰撞，因此轴心轨迹不规则，波形幅度不稳定，相位突变。

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第12题：

问答题

如何消除油膜涡动与油膜振荡？

正确答案： ①设计时使转子避开油膜共振区；
②增大轴承比压，减小承压面；
③减小轴承间隙；
④控制轴瓦预负荷，降低供油压力；
⑤选用抗振性好的轴承结构；
⑥适当调整润滑油温；
⑦从多方面分析并消除产生的因素。

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第13题：

油膜振荡有些什么特点？如何防止？

正确答案: 振荡特点：
（1）在近于、等于或大于两倍第一临界转速时发生振荡。
（2）振荡频率约等于第一临界转速，转速增加振荡频率不改变，振幅也不改变。
（3）发生油膜振荡时，转子涡动相位与转子转动同相位，且两轴承振荡相位基本相同。
防止方法：
（1）尽可能提高轴的临界转速，使轴的工作转速小于轴的临界转速。如提高轴的刚度，减少两支持轴承间距离。
（2）提高轴承平均单位面积载荷（即比压）。如减少轴承宽度，减少轴承直径，增大轴承静载荷。
（3）减少润滑油粘性系数。
（4）改变轴承内孔形状，如椭圆轴承（两油楔轴承），三油楔轴承，四油楔轴承；其目的在于加大轴承各段圆弧相对轴的偏心率，同时将油膜分割成不连续多段，以减少轴上，下压差，以提高油膜稳定性，延缓油膜振荡发生。
另将轴互分成多块可摆动（称可倾瓦），这样可以在任何载荷下形成多条不连续的最佳油楔，并加大了轴与轴承相对偏心率，这种结构具有良好的缓冲作用和振动阻尼，因而可有效地阻止油膜振荡发生，但加工工艺较为复杂，成本高。

第14题：

什么叫油膜振荡现象？油膜振荡对运行的危害？在什么情况下会发生油膜振荡？

正确答案:旋转的轴颈在滑动轴承中带动润滑油高速旋转，在一定条件下，高速油流反过来激励轴颈，产生一种强烈的自激振动现象，这种现象就称为油膜振荡现象。

第15题：

为消除油膜振荡应如何改进轴瓦？

正确答案: （1）减少轴瓦的长颈比，增加比压；
（2）减少轴颈与轴瓦的接触角；
（3）增大轴瓦两侧间隙，减少轴瓦顶部间隙；
（4）提高油温，降低润滑油的黏度；
（5）在下瓦开泄油槽，提高比压；
（6）增加上瓦乌金宽度，加大上瓦油楔对转子的稳定作用；
（7）更换为稳定性较好的轴瓦，如椭圆瓦、块式瓦、可倾瓦等。

第16题：

什么是油膜振荡现象，什么情况下会发生油膜振荡，对轴承油膜的形成和转子运动有何影响？

正确答案: 旋转的轴颈在滑动轴承中，带动润滑油高速流动，在一定条件下，高速油流反过来激励轴颈，产生一种强烈的自激振动现象，这种现象称为油膜振荡。油膜振荡的振幅很大，会使轴承油膜破裂。轴颈与轴瓦碰撞以致损坏轴承。此外，因其振动频率刚好等于转子的第一临界转速，成为转子共振的激发力，使转轴发生象第一临界转速一样的共振现象导致转轴损坏。
油膜振荡只有在转速高于第一临界转速的两倍才能发生。所以转子的第一临界转速越低，其支持轴承发生油膜振荡的可参性越大。对于刚性转子和第一临界转速大于1500转/分（指工作转速为3000转/分的机组）的挠性转子，在工作转速范围之内，不会产生油膜振荡，只可能发生半速涡动。

第17题：

油膜振荡有什么危害？防止和消除油膜振荡的措施有哪些？

正确答案: 产生油膜振荡的危害：产生油膜振荡时，使轴颈强烈振动，从而：
1.引起轴承油膜破坏，轴颈和轴瓦碰撞甚至损毁
2.使转子发生共振，可能导致转子损坏。
防止和消除：提高转子的第一临界转速和失稳转速。提高转子的失稳转速也就是提高轴颈工作的稳定性，轴颈在轴瓦中平衡位置的偏心距越大，转子工作越稳定，失稳转速越高。
降低轴心位置以防止和消除油膜振荡的具体措施为：
1.增加轴承比压。方法：缩短轴瓦长度和调整轴瓦中心。
2.降低润滑油粘度。方法：提高油温，更换粘度较小的润滑油。
3.调整轴承间隙。方法：调整轴承间隙以改变油膜的分布和厚度等，使轴颈的位置降低，周静的稳定性提高。

第18题：

油膜涡动和油膜振荡引起的振动特性是什么？

正确答案: 油膜振荡是使用滑动轴承的高速旋转机械上出现的一种剧烈振动现象。油膜振荡出现以前振动的幅值并不很大，振动的频率主要与工作转速同步。当油膜振荡出现时迅速增大至某一最大值，且保持不变；所达到的最大振幅与出现时的转速、转子的不平衡量以及轴承的型式有关。这个最大振幅是以油膜振荡的极限圆为限，油膜振荡出现时振动的频率从工频为主迅速改变为接近转子的一阶临界转速。

第19题：

何为油膜振荡？防止油膜振荡可采取哪些措施？

正确答案: 油膜振荡是轴颈带动润滑油高速流动时，高速油流反过激励轴颈，使其发生强烈振动的一种自激振动现象。措施：
①增加轴承的比压，可以增加轴承的载荷，缩短轴瓦长度，以及调整轴瓦中心来实现。
②控制好润滑油温，降低润滑油的粘度。
③将轴瓦顶部间隙减小到等于或略小于两侧间隙之和。④各顶轴油支管上加装逆止门。

第20题：

预防油膜振荡的措施是什么？

正确答案: 1）增加轴承的比压。
2）控制好润滑油温，降低润滑油粘度。
3）将轴瓦顶部间隙减小到等于略小于两侧间隙之和。
4）各顶轴油支管上加装逆止门。

第21题：

消除汽轮机油膜振荡的方法主要有哪些？并简述各自消除油膜振荡的原理。

正确答案: ①提高轴承比压。即保持轴承直径不变，减小轴承宽度或减小轴瓦承受转子重量的承力面积，以提高轴承比压来消除油膜振荡。
②提高润滑油温或将戮度较高的油换成薪度较低的汽轮机油。油温提高后油猫度下降，油分子间凝聚力减小，轴颈旋转时带入楔形油膜的油量减少，使油层减薄，轴预重心下移，从而使载荷系数和相对偏心率都增大，使轴承工作趋于稳定。
③改进轴承形式，采用双油楔、三油楔轴承代替单油楔的圆柱形轴承。增加油楔后，在轴承副油楔产生一个向下的压力，迫使轴颈下油膜减薄，使轴颈上浮减小，提高稳定性。
④采用可倾瓦轴承。瓦块在工作时可随转速或载荷不同而自由摆动在轴颈周围形成多油楔，同时增大了支承柔性，具有吸收振动的能力，从而其有高度的稳定性和减振性。