在双级压缩变容积比压缩机中，偏心轮轴上有五个滑动轴承和一个轴向止推轴承。五个滑动轴为高压级气缸偏心轴承、低压级定容气缸偏心轴承、低压级变容气缸偏心轴承、主轴承和副轴承。主轴承（上轴承）和副轴承（下轴承）用于径向支承偏心轮轴，轴向止推轴承用于轴向支承偏心轮轴。

作用在偏心轮轴的力有三个偏心轴承油膜承载力、主轴承和副轴承的承载力，以及偏心轮轴本身的旋转惯性力。作用在偏心轮轴上的力矩有主副轴承上的摩擦力矩、偏心轮与滚动转子之间的粘性摩擦力矩和止推轴承（副轴承端面）摩擦力矩。

1.主副轴承的支承力

偏心轮轴由主轴承和副轴承支承，在实际的压缩机结构中，这两个轴承的宽度是不同的，并且由于制造原因不能保证完全同心。因此，在实际的运行工况下，两个轴承所承受的载荷是不同的。

为了分析的简化，假设主副轴承具有同样的宽度，并且两个轴承是同心的。这样两个轴承所承受的载荷和工作特性相同。主副轴承的平均宽度B_m为

式中　B_mb——主轴承的宽度，单位为m；

B_sb——副轴承的宽度，单位为m。

由于在偏心轮轴上已经安装了平衡块消除了离心作用，所以作用在主副轴承上的载荷方向与三个气缸滚动转子轴承的油膜承载力合力方向相同。

图3.21　主副轴承的受力分析示意图

下面以图3.10所示的气缸布置方式为例来分析主副轴承上的承载力。主副轴承的承载力如图3.21所示。定义偏心轮轴为z轴，x轴平行于低压级定容气缸偏心拐平面，y轴垂直于xz轴平面。将三个气缸作用偏心轮轴偏心拐上的力分解为x方向和y方向的分力，再用力平衡和力矩平衡方程求解，从而可以得到作用在主副轴承上力。

在如图3.10所示的气缸布置方案中，偏心轮轴的三个偏心拐在同一平面上，其中，高压级气缸的偏心拐与低压级定容积气缸的偏心拐同方向，低压级变容气缸的偏心拐与低压级定容积气缸的偏心拐错开180°。高压级气缸的滑片与低压级定容气缸的滑片不在同一平面上，而是错开150°（顺时针方向），低压级变容气缸的滑片位置与低压级定容气缸相互错开180°。因此，计算三个气缸作用在偏心轮轴偏心拐上作用力时需要考虑气缸相位角的影响。图3.22所示为轴向方向气缸相位角的分布。

图3.22　气缸布置的相位角示意图

如图3.22所示，高压级气缸滚动转子的旋转角用θ_HS表示，低压级定容气缸滚动转子的旋转角用θ_LS1表示，低压级变容气缸滚动转子的旋转角用θ_LS2表示。当以低压级定容气缸滚动转子旋转角θ_LS1为基准角时，有

式中　Δθ——高压级气缸滚动转子与低压级定容气缸滚动转子的相位角差。

将式（3.117）和各个气缸的参数代入式（3.111）和式（3.102），即可得到各个气缸滚动转子轴承作用在偏心轮轴上的作用力。

（1）两缸工作模式

在两缸工作模式运行时，假设低压级变容气缸滚动转子轴承的油膜承载力为零，则主轴承上x方向和y方向的承载力分别为

副轴承上x方向和y方向的承载力分别为

式中　F_mbx，F_mby——主轴承承载力x和y轴方向的分力，单位为N；

F_rxH，F_ryH——高压级气缸作用在偏心轮轴上x和y轴方向的分力，单位为N；

F_rxL1，F_ryL1——低压级定容气缸作用在偏心轮轴上x和y轴方向的分力，单位为N；

L_H——高压级气缸偏心轮轴受力中心到副轴承中心距离，单位为m；(www.daowen.com)

L_L1——低压级定容气缸偏心轮轴受力中心到副轴承中心距离，单位为m；

L_B——主副轴承中心距离，单位为m。

（2）三缸工作模式运行

主轴承上的承载力为

副轴承上的承载力为

式中　F_rxL2，F_ryL2——低压级变容气缸作用在偏心轮轴上x和y轴方向的分力，单位为N；

L_L1——低压级变容气缸偏心轮轴受力中心到副轴承中心距离，单位为m。

由式（3.118）～式（3.125）可分别得到两缸工作模式和三缸工作模式下主副轴承上的承载力，计算式为

式中　F_mb——主轴承上的承载力，单位为N。

式中　F_sb——副轴承上的承载力，单位为N。

2.主副轴承的摩擦转矩

假设平衡配重完全平衡了滚动转子及偏心轴的旋转惯性，并且主副轴承结构尺寸相同，则主轴承所受的摩擦转矩M_mb为

副轴承所受的摩擦转矩M_sb为

式中　R_s——长短轴半径，单位为m；

c_m——主、副轴承半径间隙，单位为m；

ε_m——主、副轴承偏心率；

ϕ_m——轴承载荷方向与轴承偏心方向的夹角；

μ_m——主、副轴承的摩擦系数。

3.止推轴承摩擦转矩

止推轴承处于边界润滑状态，假设摩擦系数为μ_s，止推轴承内、外径分别为R_s1、R_s2，电动机转子和轴的质量为m，则摩擦力矩M_s为