进一步研究转速对轴承性能的影响，根据高速重载机械压力机工作范围，分别取转速为40 r/min、70 r/min、100 r/min、130 r/min、160 r/min，偏心率为0.6，油膜厚度为0.10 mm进行动力学仿真分析，轴承性能仿真结果如下所示。

图5.4.11描述了曲轴转速对轴承油膜压力分布的影响。从图5.4.11中可以看出，不同曲轴转速下油膜压力分布趋势基本相同，随曲轴转速的增加，油膜最大压力明显增大。相对偏心率对油膜压力的影响，油膜压力大小受转速影响发生类似变化，轴承C的最大油膜压力值明显低于其他三种轴承。由图5.4.11（c）可知，虽然油膜最大压力值随转速的增加而增大，但在高压区内依然出现低压值。当转速为40 r/min时，轴承C的油膜最大压力为0.944 MPa。当转速上升到160 r/min时，油膜最大压力为4.03 MPa。由图5.4.11（d）可以看出，转速从40 r/min增长到160 r/min，油膜最大压力从1.81 MPa增大到7.72 MPa，增长幅度很大。因此，可以发现转速对油膜压力分布影响较小，但对最大压力值影响很大。

图5.4.11　不同转速下油膜压力分布图

图5.4.12　不同转速下轴承性能仿真结果(www.daowen.com)

轴承承载能力随转速变化曲线如图5.4.12（a）所示，计算结果表明不同结构的轴承承载能力变化趋势基本相同。由计算结果可以看出，相同转速时，油槽数量越多，轴承承载能力越小。同时还可以发现，四种轴承的油膜承载能力随转速的增大都有所增大，但增大幅度有所差别。对比A和C两种轴承可以发现，转速对轴承C的影响较小，引起这种现象的原因是轴承C的油膜压力值变化较小。进一步，对比轴承B和轴承D的承载能力变化曲线可知，轴承B承载能力较低，这是由于油槽在收敛区内降低了轴承B的油膜压力，由此可见轴承油槽位置的变化会引起轴承承载能力的改变。图5.4.12（b）描述了曲轴转速对油膜气穴体积的影响。对比图中曲线可以看出，不同结构的轴承油膜气穴体积均随转速的升高而增大，轴承A的气穴体积分数明显高于其他三种轴承。当转速达到160 r/min时，轴承A的气穴体积达到最大。相对偏心率对轴承气穴体积分数的影响，转速对气穴体积分数影响较小。当转速为40 r/min时，轴承A气穴体积分数为10.28%。当转速增加到160 r/min时，轴承A气穴体积分数为12.28%。这是由于更多气体状态出现在发散区，破坏了流体的连续性，流场的发散区域增大。轴承B、轴承C和轴承D三种气穴体积分数曲线变化接近一致，尤其在高速状态下基本相同。气穴体积分数的增加会引起润滑黏度的降低，从而会降低轴承的润滑能力。从图5.4.12（c）可以得出曲轴转速对轴承平均温度影响较大。结果表明：在相同转速的工况下，油槽数量越多，油膜平均温度越低。当轴承转速为160 r/min时，轴承A油膜平均温度为41.53℃，而轴承D油膜平均温度为41.06℃。

图5.4.13和图5.4.14给出了不同油槽结构参数条件下，轴承最大变形量和最大应力随转速变化曲线。转速对最大轴承变形量的影响趋势相似，轴承变形量随转速增加而增大。此外，还可以发现最大应力变化曲线与最大变形量变化曲线相似。分析结果表明，转速的增加会引起轴承最大等效应力的增大。

图5.4.13　不同转速下轴承最大变形

图5.4.14　不同转速下轴承最大应力