スライドベアリングのオイルフィルム振動とオイルフィルム渦動の発生原因は何で、どう対処すればよいのか？？

油膜振動は、一般的に油温の過高または過低、負荷の変化、潤滑油の粘度、軸受の円周速度などによって影響を受ける

オイルフィルム渦動とは、ローターの中心がベアリングの中心を中心に回転する亜同期振動現象です。油膜渦動と油膜振動が生じる主な原因は、亜同期振動です。この振動は、しばしばある回転速度で（臨界回転速度より高い場所で）突然発生する。 解決策は、圧縮機の回転速度を臨界回転速度以下に保つことです。これはあくまで個人的な見解で、参考までに！ この投稿は最後にzhangya*ongによって2008-12-8 23:49に編集されました]

通常、その回転数を超えると消えてしまいます。また、上で述べたように、オイルの温度が高すぎるか低すぎること、負荷の変動、潤滑油の粘度、軸受の回転速度なども影響します

油膜に影響を与える要因は多く、例えば：1回転速度、2軸受の負荷、3油の粘度、4軸受部と軸の隙間、5軸受部と軸の寸法、6油の温度、7油圧、8軸受の給油孔の直径などが挙げられます。

油膜に影響を与える要因は多く、例えば：1回転速度、2軸受の負荷、3油の粘度、4軸受部と軸の隙間、5軸受部と軸の寸法、6油の温度、7油圧、8軸受の給油孔の直径などが挙げられます。

簡単に言うと、油膜渦動は油膜の不安定さが原因で生じ、その振動周波数は一般的に0.4～0.6倍周波数ですが、現場での実際の観察では0.3～0.7倍周波数やそれ以上の場合もあります； 先に述べたように、「油膜に影響を与える要因は多く、例えば：1回転速度、2軸受の負荷、3油の粘度、4軸受面と軸の隙間、5軸受面と軸の寸法、6油の温度、7油圧、8軸受の給油孔の直径など」があり、さらに軸受ブッシュの幅などもある。潤滑油の品質の影響に加えて、軸受の負荷の影響もあります。軸受の負荷が小さいと油膜渦動が発生しやすく、過度な振動は油膜渦動を引き起こしやすいです； オイルフィルムの振動は、オイルフィルムの渦動の周波数がローターの臨界回転速度と同じになり共鳴が生じることによって引き起こされる。したがって、この種のローターの作動回転速度は必ずその第一臨界速度以上である。発動時には、回転速度が上昇するにつれて低周波の渦動周波数が現れ、ある一定の回転速度に達すると渦動周波数は固定され、回転速度が上昇してもそれ以上高くならない。つまり、振動周波数がその臨界回転速度となるのである。この時、回転速度をその周波数以下に下げても振動はすぐには止まらず、さらに低い回転速度になって初めて振動は消える。油膜が振動するとローターは完全に不安定になり、いつ大事故を引き起こしてもおかしくないため、事前に防止する必要がある； 実際、すべての振動は軸心がその回転中心を中心に回転するものであり、この回転中心は必ずしも軸受の中心とは限りません。なぜなら、運転中に軸が偏心していることは周知の事実だからです； 油膜渦動を解決する方法も、もちろんローターを臨界回転速度以下で運転させることではない。作動回転速度は設計されており、すべてを剛性ローターに変更することは不可能だ； 軸心位置図から軸心が高すぎないかを確認でき、その軸受の負荷が低いかどうかを判断できる； オイルフィルムの渦動を解決するには、一つには油の品質をチェックして基準を満たすようにし、油温が設計範囲内にあることを確保すること、もう一つにはその軸受の負荷を増やすこと、例えば軸受を高くしたり、軸受の軸径比を大きくしたりすることなどです。

オイルフィルム渦動：　オイルフィルムがくさび状になり、油の平均流速に従って軸受の中心周りを回動する現象をオイルフィルム渦動と呼ぶ。その平均速度は軸受の円周速度の半分であるため、半速渦動とも呼ばれる。 　　機構：　油潤滑スライドベアリングが動作する際、薄い油膜が軸受部を支える。軸受面のオイルフィルム速度はゼロ（軸受が静止）であり、軸頸面のオイルフィルム速度は軸頸面と同じである（軸頸が高速回転）。したがって、円周上のどの断面においても、油膜の平均速度は軸受円周速度の半分となる。 　　軸受が高速で回転すると、油膜の厚さはくさび形に変化するが、油の平均流速は比較的変わらない。油の非圧縮性のため、余分な油はベアリングの両端から流出するか、または油膜のくさび形状が油の平均流速に従って軸受の中心周りを動く。 　　オイルフィルム渦動による振動は、どのように診断するのか？ 　　オイルフィルム渦動の診断は、以下の振動特性から判断できる：　　（1）オイルフィルム渦動の特性周波数は、ローター回転速度の1/2よりわずかに低く、回転速度が上昇するにつれて高くなり、しばしば一次高調波を伴う； 　　（2）振動は比較的安定しており、高調波の振幅は回転速度の上昇に伴って増大する； 　　（3）位相が比較的安定； 　　（4）軸心軌道は二重環状楕円で、進動方向は正進動である； 　　（5）ベアリング潤滑油の温度、粘度、圧力の変化に敏感である。 　　どうやって消すの？ 　　現在の生産において、油膜渦動を除去するためには、以下の方法がある：　　（1）構造的に、軸受部が軸に対して大きな偏心状態で作動するようにする； 　　（2）傾斜軸受など、振動抑制性能に優れたベアリングを使用する； 　　（3）現場で問題が発生した際には、潤滑油の温度を下げることも、緊急対策として有効な手段である。 オイルフィルム振動　オイルフィルム振動は、油潤滑式のスライドベアリングを備えた回転機器で発生する。ローターが正常に動作しているとき、軸受部の中心と軸の中心は一致せず、偏心距離eが存在する。負荷が変わらずオイルフィルムが安定している場合、この偏心距離eは一定であり、機械の運転も安定している。このとき、軸受部にかかる負荷Wはオイルフィルムの圧力とバランスを保っている。しかし、外部から軸受部に外力が加わり、軸心O1の位置が△eだけ移動して新しい位置に達すると、オイルフィルムの圧力はpからp′に変わり、これ以上はその時の負荷W′（W′-W）とバランスを保てなくなる。両者の合力がFとなり、その成分のうちF1は軸受部を元の平衡位置O1に戻そうとする力となる。一方、F2の作用により、軸受部は角速度ωで自転するだけでなく、O1を中心に渦動も起こす（渦動の方向は回転方向と同じ）。この渦動の速度は角速度の約半分であり、これをオイルフィルム渦動（半速渦動）と呼ぶ。油膜の渦動は一度発生すると消えることはなく、回転速度が上がるにつれてその渦動の周波数も増し、振幅も大きくなっていく。もし回転子の回転速度が第一臨界回転速度の2倍まで上昇すると、その渦動周波数は一次臨界回転速度と同じになり、共鳴が生じて振幅が急激に増大し、振動は非常に激しくなる。軸心の軌跡は突如として不規則な拡散曲線に変わり、半周波数調和波の振幅値は基本周波数の振幅に近づいたり、それを超えたりする。さらに回転速度を上げ続けると、回転子の渦動周波数は変わらず、常に回転子の一次臨界回転速度と等しくなる。この現象をオイルフィルム振動と呼ぶ。 　　油膜振動が発生すると、その主な特徴は以下の通りです：　　a.激しい振動が起きると、振幅が急に増加し、音も異常になります。 　　b. 振動周波数は合成周波数であり、高調波が非常に多く、かつローターの一次臨界回転速度に等しい周波数の振幅は基本周波数の振幅に近いか、それを上回る； 　　c. 設計回転速度が第一臨界回転速度の2倍を超えた場合にのみ激しい振動が発生し、その振動周波数はローターの第一臨界回転速度と等しく、設計回転速度の変化によって変わらない。設計回転速度が第一臨界回転速度の2倍未満になると、激しい振動は消失する； 　　d. 軸心軌道は発散する不規則な形状で、進動方向は正進動である； 　　e. 軸受の潤滑油温度の変化は振動に顕著な影響を与え、潤滑油温度を下げることで振動を効果的に抑制できる。

5.1 軸受の上面隙の低減 圧縮形軸受、楕円形軸受、または三油楔軸受であっても、軸受の上面隙を低減することで軸受の安定性が大幅に向上し、これは軸受の圧力比を高めたり長径比を小さくしたりする他の対策よりも効果的である。現場で軸受ブッシングの上面隙を減らすためには、一般的に軸受ブッシングの中央面を削る方法が用いられる。これにより円筒形のブッシングが楕円形に変わり、さらにその楕円率が高まる。また、三つのオイルウェッジ式ブッシングは、三つのオイルウェッジ式と楕円混合型のブッシングに変わる。こうすることで、上部ブッシングのオイル膜力が強まり、軸受の浮き上がり高さが低下し、結果として軸受ブッシングの安定性が向上する。 楕円形ワッシャーおよび三重オイルウェッジワッシャーの上面隙は、軸受穴直径の1‰～1.3‰まで縮小でき、軸受穴直径が大きい場合は上限値を採用する；軸受の直結部が小さい場合は、下限を採用する。現在、現場で真の円筒形軸受（頂隙が側隙の2倍）はほとんど見られなくなっており、いわゆる円筒形軸受は実際には楕円形軸受であり、その頂隙と側隙はほぼ等しい。この種の軸受が自己励振を起こした場合、その頂隙を軸受穴の直径の1.2‰～1.5‰まで減少させることができる。これは、この種の軸受の側隙が小さいため、頂隙をあまり小さくするとウコン温度が上昇してしまうからである。 5.2 安定性の高い軸受ブッシュに交換する 一般的に楕円形のものは2つの負荷支持領域を持つため、二重リーブブッシュとも呼ばれる。その安定性は円筒形のブッシュよりも高いが、耐荷重能力は円筒形のブッシュに劣る。もう一つに三油葉軸受があり、これは3つの負荷支持領域を持ち、上部の軸受には2つのオイルウェッジがあって2つの下方向きのオイルフィルム力を生み出すため、楕円形軸受よりも安定性に優れている。しかし耐荷重能力は大幅に低下し、一般的には高速で軽負荷の軸受として使用される。油葉ベアリングと並行して存在するのが油楔ベアリングであり、真の円筒形のスラストパッドには下部のパッドに1つの油楔しかない。もし上部のパッドにさらに2つの油楔を追加すれば、それが国内の200MW級発電機でかつて使用された三油楔ベアリングとなり、その構造は図に示されている。bは油楔の深さで、a1、a2はオイル阻止エッジ、および油楔と軸受け穴との間の上面隙間であり、a1は一般的に軸受け穴の直径の1.2‰～1.7‰である。 この種の軸受ブッシュの動的安定性は、楕円形ブッシュにも円筒形ブッシュにも遠く及ばない。80年代から90年代初頭にかけて、国産の200MW級タービンの6ワット型・7ワット型でよく見られたオイルフィルム振動は、当時「オイルフィルム振動問題」として知られていました。実際にはこれは単に三重オイルウェッジベアリングの安定性が悪いためであり、楕円形ベアリングに切り替えた後は再びオイルフィルム振動は発生しませんでした。後に運用が開始された導入型の300、600MW機は、軸受の線速度が65m/sを超えているにもかかわらず、楕円形軸受や円筒形軸受を採用しても、ガルバノ振動は発生していない。 前述の円筒形ウェーハ、楕円形ウェーハ、三油楔ウェーハに加えて、傾斜可能なウェーハもあり、現在、国内の大型機械では広く採用されている。この軸受の構造原理は図に示されている。軸受ブッシュは、複数のブッシュブロックから構成されており、これらのブロックは支持点を中心にわずかに揺動することができる。これにより適切な作業位置に調整され、各ブロックが収束するオイルウェッジを形成し、不安定な分力が生じない。あるいは、各ブロックが支持点と軸受穴の中心を通過するため、常に外荷重と一点で交わる状態が保たれ、軸受穴を渦動させる接線方向の分力が発生しない。理論的には、ブロックの慣性とブロック支持点の摩擦力を無視すれば、傾斜ブロックによる軸受の自己励起振動は発生しない。しかし、その耐荷重能力は低いため、負荷が小さいタービンの中高圧シリンダー用ローターや、励磁機のローターにのみ使用できる。 5.3 上側の金属板の幅を増やすこと 圧搾円筒形の金属板、楕円形の金属板、および三重オイルウェッジ型の金属板において、トップギャップを減らす目的は上側の金属板に作用する油膜力を大きくすることにある。しかし、現在、実際に運用されている一部の機器では、上側の金属板の中央部分に幅の広い環状の油溝が設けられており、その結果、上側の金属板は2つの金属帯のような形状になっている。実践により、このような軸受けで頂隙を減らしても、その効果はそれほど顕著ではないことがわかっている。より良い効果を得るために、トップギャップを減らしつつ上部のワッシャーを広げるか完全に埋めることで、上部のオイル膜力を大幅に高め、軸受の偏心率を向上させることができる。

油膜渦動現象の原因は多々考えられますが、主なものとしては以下の通りです：1. 潤滑油システムの異常、例えば油温が高すぎる、油圧が低すぎるなどによって引き起こされる半周波数渦動。2. 軸受と軸頸の隙間が過大である。対策：1. 油温を35～40度に厳格に制御する。2. 軸受の隙間を調整する

貼れるかわかりませんが、これは油膜渦動と油膜振動のスペクトルおよび軸心軌跡図です。

:ハンドシェイクでたくさんのことを学びました

なんて見識だろう！！！ありがとうございます、ありがとうございます！！！！！！！！！

いい投稿ですね。皆さんのアドバイスありがとうございます、勉強になりました。

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私たちの工場では、油温を下げることで振動が大幅に減少します