实验7液体动压滑动轴承油膜压力与摩擦仿真及测试分析资料
(情绪管理)液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线
液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线（二） HZS —Ⅰ型试验台一. 实验目的1. 观察滑动轴承液体动压油膜形成过程。
2. 掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。
3. 按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。
二. 实验要求1. 绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线，求出实际承载量。
2. 绘制摩擦系f 与轴承特性 λ 的关系曲线。
3. 绘制轴向油膜压力分布曲线三. 液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理 当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面，由于油的粘性作用，当达到足够高的旋转速度时，油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，即在承载区内的油层中产生压力。
当压力与外载荷平衡时，轴与轴瓦之间形成稳定的油膜。
这时轴的中心相对轴瓦的中心处于偏心位置，轴与轴瓦之间处于液体摩擦润滑状态。
因此这种轴承摩擦小，寿命长，具有一定吸震能力。
液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布形状如图8-1所示。
滑动轴承的摩擦系数f 是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度η (Pa ⋅s)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MP a)有关，令（7） 式中：λ—轴承特性数观察滑动轴承形成液体动压润滑的过程，摩擦系数f 随轴承特性数 λ 的变化如图8-2所示。
图中相应于f 值最低点的轴承特性数 λc 称为临界特性数，且 λc 以右为液体摩擦润滑区，λc 以左为非液体摩擦润滑区，轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。
因此f 值随 λ 减小而急剧增加。
不同的轴颈和轴瓦材料、加工情况、轴承相对间隙等，f —λ曲线不同，λc 也随之不同。
四. HZS —I 型试验台结构和工作原理 1. 传动装置如图8-7所示，被试验的轴承2和轴1支承于滚动轴承3上，由调速电机6通过V 带5带动变速箱4，从而驱动轴1逆时针旋转并可获得不同的转速。
λη=n p2. 加载装置该试验台采用静压加载装置，如图图8-8所示。
图中4为静压加载板，它位于被试轴承上部，并固定于箱座上，当输入压力油至加载板的油腔时，载荷即施加在轴承上，轴承载荷为：F = 9.18 (p o A+Go) N （8） 式中： p o — 油腔供油压力，p o = 3 kg/cm 2 ；A — 油腔在水平面上投影面积，2 Go — 初始载荷（包括压力表、平衡重及轴瓦的自重）Go = 8 kgf 。
液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线
液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线（二）HZS—Ⅰ型试验台一. 实验目的1. 观察滑动轴承液体动压油膜形成过程。
2. 掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。
3. 按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。
二. 实验要求1. 绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线，求出实际承载量。
2. 绘制摩擦系f 与轴承特性λ的关系曲线。
3. 绘制轴向油膜压力分布曲线三.液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面，由于油的粘性作用，当达到足够高的旋转速度时，油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，即在承载区内的油层中产生压力。
当压力与外载荷平衡时，轴与轴瓦之间形成稳定的油膜。
这时轴的中心相对轴瓦的中心处于偏心位置，轴与轴瓦之间处于液体摩擦润滑状态。
因此这种轴承摩擦小，寿命长，具有一定吸震能力。
液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布形状如图8-1所示。
滑动轴承的摩擦系数f是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度η (Pa⋅s)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MP a)有关，令（7）式中：λ—轴承特性数观察滑动轴承形成液体动压润滑的过程，摩擦系数f随轴承特性数λ的变化如图8-2所示。
图中相应于f值最低点的轴承特性数λc称为临界特性数，且λc以右为液体摩擦润滑区，λc以左为非液体摩擦润滑区，轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。
因此f值随λ减小而急剧增加。
不同的轴颈和轴瓦材料、加工情况、轴承相对间隙等，f—λ曲线不同，λc 也随之不同。
四.HZS—I型试验台结构和工作原理1.传动装置如图8-7所示，被试验的轴承2和轴1支承于滚动轴承3上，由调速电机6通过V带5带动变速箱4，从而驱动轴1逆时针旋转并可获得不同的转速。
1—轴2—试验轴承3—滚动轴承4—变速箱5—V带传动6—调速电机图8-7 传动装置示意图2.加载装置该试验台采用静压加载装置，如图图8-8所示。
图中4为静压加载板，它位于被试轴承上部，并固定于箱座上，当输入压力油至加载板的油腔时，载荷即施加在轴承上，轴承载荷为：F = 9.18 (p o A+Go) N（8）式中：p o—油腔供油压力，p o = 3 kg/cm2；A —油腔在水平面上投影面积，2Go —初始载荷（包括压力表、平衡重及轴瓦的自重）Go = 8 kgf 。
实验7 液体动压滑动轴承油膜压力与摩擦仿真及测试分析分解
3）转速对油膜压力的影响 转速越高，单位时间通过载荷作用面的润滑 油就越多，产生的摩擦力就越大，油膜压力就越 大，特别是当转速达到一定值使流体的流动由层 流变为紊流时，承载力会得到显著提高。在转速 升高的同时会使润滑油的温度上升，运动粘度下 降，使油膜压力降低承载能力下降。相比而言， 油温升高带来的油膜压力降低比转速上升带来的 油膜压力升高要小得多。 4）液体动压滑动轴承设计的结构、尺寸，制造 精度，材料选择对动压油膜的产生和压力的大小 都有直接的影响。
实验7 液体动压滑动轴承油膜压 力与摩擦仿真及测试分析
7.1 实验目的
通过在 HSB 型试验台上，对液体动压 轴承进行径向和轴向油膜压力分布及大小的 测量和仿真，对摩擦特性曲线进行测定及仿 真，了解影响液体动压滑动轴承油膜建立及 影响油膜大小各项因素之间的关系。
7.2 实验原理
利用轴承与轴颈配合面之间形成的楔形间
3、滑动轴承油膜压力仿真与测试分析界面
4、滑动轴承摩擦特征仿真与测试分析界面
7.8 实验内容
1．液体动压轴承油膜压力周向分布测试分析
该实验装置采用压力传感器、A/D板采集该 轴承周向上七个点位置的油膜压力，并输入计 算机通过曲线拟合作出该轴承油膜压力周向分 布图。通过分析其分布规律，了解影响油膜压
传感器采集的实时数据。
注：此键仅用于观察和手动纪录各压力传感器采集的数据，软件所
需数据将由控制系统自动发送、接收和处理。
7.7软件界面操作说明
1、由计算机桌面“长庆科教”进入启动界面
2、在图7-7启动界面非文字区单击左键， 即可进入滑动轴承实验教学界面。
操
作
[实验指导]： 单击此键，进入实验指导书。 [进入油膜压力分析]： 单击此键，进入油膜压力及摩擦特性分析。 [进入摩擦特性分析]： 单击此键，进入连续摩擦特性分析。 [实验参数设置]： 单击此键，进入实验参数设置。 [退出]： 单击此键，结束程序的运行，返回WINDOWS界面。
液体动压润滑轴承实验指导书
《液体动压润滑轴承》实验指导书一、实验目的1、观察径向滑动轴承液体动压润滑油膜的形成过程和现象。
2、测定和绘制径向滑动轴承径向油膜压力曲线，求轴承的承载能力。
3、观察载荷和转速改变时油膜压力的变化的情况。
4、观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况，绘制轴向油膜压力曲线。
5、了解径向滑动轴承的摩檫系数f的测量方法,绘制摩擦特性曲线。
二、实验台结构与技术参数1、实验台的主要结构如图所示1、三角带2、直流电机3、主轴箱4、主轴5、主轴瓦6、油压表（8只）、7、螺旋加载器8、测力弹簧片9、测力计（百分表）2、结构特点实验台主轴4、由两个高精度的单列向心球轴承支承。
直流电机2通过三角带1传动给主轴4，主轴顺时针旋转，主轴上装有精密加工制造的主轴瓦5，由无机调速器来实现主轴的无机变速，轴的转速由装在面板上的左数码管显示。
主轴瓦外圆上方被加载装置压住，通过螺旋加载器的加载杆即可实现对轴瓦加载，加载大小由载荷传感器传出，由装在面板上的右数码管显示。
主轴瓦上装有测力杆，通过百分表9可测出测力弹簧片变形Δ值。
主轴瓦前端装有7只油压表，测量在轴瓦全长1/2处（即中间位置）的径向压力，在轴瓦全长1/4处（距后端）装有1只油压表（即第8只），测量该处的径向压力，第8只油压表与前端装有的第4只油压表都安装在主轴瓦的同一条母线上。
3、主要技术参数实验主轴瓦内直径（即主轴直径）d=70mm、有效长度（宽度）B=125mm、材料 ZQSn6-6-3加载范围0～1000 N 调速范围n=3～500 rpm百分表精度 0.01mm 量程0～10mm 油压表精度 2.5级量程0～0.6MPa 测力杆上测力点与轴承中心距离L=120mm测力弹簧片特性系数k=0.098N/格（百分表每格）2、控制面板（如图）1、转速显示2、压力显示3、油膜指示4、电源开关5、压力调零6、转速调节7、测量键8、存储键9查看键10复位键在单片机的程序控制下，可完成“复位”“测量”“查看”“存储”4种测试功能，通电后，该电路自动开始工作，个位右下方的小数点亮，即表示电路正在检测并计算转速。
滑动轴承油膜压力分析与测量探究
滑动轴承油膜压力分析与测量探究本文使用滑动轴承测试台，运用PVDF压电薄膜传感器，测定油膜的各个点的压力分布情况，观察油膜形成的动态过程，并在坐标系上绘出其摩擦特效的曲线，从而获取径向的油膜在给点的压力数值，得出所对应的滑动轴承上的载荷数值。
同时，阐述了具体的滑动轴承油膜压力测量与计算过程。
滑动轴承；油膜压力；测量通常我们在滑动轴承油膜压力的分布计算中，会根据已知的一些参数，如油膜粘度值、偏心率、轴颈转速值、供油压力值等数据，在理论计算的基础上，使用仿真软件进行计算即可。
但是在实际中，这种计算方法存在着较大的误差，甚至有可能会出现一些运算结果同实际运行不符的状况，将高分子材料PVDF应用于滑动轴承动态油膜压力测量中，可以获得更加精确测量的试验数据，反应实际情况。
滑动轴承测试台概述进行滑动轴承油膜压力测试的平台，如图1所示，除去T型基座包括的操控板、电动机、三角皮带、螺旋加载杆、传感器支撑板、主轴、主轴瓦以及主轴箱等一般装置外，还包括了弧形零件、激振器、力传感器、压电薄膜传感器。
其中，电机拖动了轴的旋转，且轴承上安装了螺旋加载杆来提供作用力；滑动轴承装有力传感器，其作用主要是测量油膜的压力分布曲线和相关数据信息。
传感器使用PVDF压电薄膜，PVDF作为各向异性材料，其压电特性决定了电荷响应方向，一般为三个方向，长度、宽度和厚度，主要的用力方向在厚度上。
加载外力作用于PVDF薄膜时，表面的上下可以产生极性相反且大小相等的电荷。
在本文中使用的PVDF压电薄膜传感器厚度为28μm，测量面积1.5×1 cm2，在传感器的尾端，采用了压接端子的电荷输出，使得传感器安放在轴承内，仍能保证油膜的形成。
测试原理上，可以通过简单的流程展示：信号发生器→功率放大器→激振器→实验台→力传感器/压电薄膜传感器→数据采集→计算机在测试台的操纵板上，可以检测轴承的转速和载荷情况，加载载荷不同，测试台承受的压力值也会不一样，因此压力传感器会检测到不同的数据，根据传感器传回的数据所绘制的曲线形状由此发生不同变化。
液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线
液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线液体动压润滑径向轴承是一种广泛应用于机械制造领域的重要轴承。
它可以通过油膜的作用，减小轴与壳之间的摩擦力，从而大幅度减少轴承的磨损，延长轴承的使用寿命。
在实际应用中，轴承的油膜压力是一个非常重要的参数，这种压力可以直接影响轴承的使用效能和寿命，因此对于液体动压润滑径向轴承油膜压力及其特性曲线的研究显得极为重要。
首先，让我们来了解一下液体动压润滑径向轴承的工作原理。
液体动压润滑径向轴承是一种基于压力的润滑方式，其原理就是通过高速旋转的轴心带动工作液体，并在高速旋转的同时产生压力，从而使工作液体形成一层润滑油膜，使轴承中的摩擦系数降低，达到润滑效果。
液体动压润滑径向轴承可以分为四大类，即齿形滚液液压轴承、叶形液压轴承、膜形液压轴承和球形液压轴承。
在液体动压润滑径向轴承中，油膜压力是一项非常重要的参数，也是轴承性能的核心指标之一。
油膜压力越大，则轴承受力越平稳，摩擦系数越小，轴与壳之间的间隙越小，从而使轴承外表面的磨损减少，使用寿命延长。
相反，当油膜压力不足时，则轴承摩擦系数显著增加，摩擦热也会巨大提高，从而导致轴承零件面的磨损加剧，甚至引发机械故障。
液体动压润滑径向轴承油膜压力与其工作状态有关。
一般来说，油膜压力和轴承转速成正比，与润滑油的粘度和流量成反比。
因此，当轴承所受负荷相对较小，转速较低、润滑油的粘度和流量相应增加时，油膜压力也会相应提高；反之，当轴承所受负荷较大，转速增加、润滑油的粘度流量减小时，油膜压力也会相应降低。
液体动压润滑径向轴承油膜压力特性曲线是油膜压力随负载、转速、润滑油粘度和流量变化的关系曲线，是刻画油膜压力特性的重要工具。
通过制作油膜压力特性曲线，我们可以清楚地了解到轴承在不同工作状态下所受的油膜压力的大小以及变化趋势，这对于研究轴承的安全性、可靠性和寿命评估等方面的研究非常重要。
在实际测量中，液体动压润滑径向轴承油膜压力特性曲线的制备可通过试验仪器进行。
液体动压轴承实验报告
液体动压轴承实验报告一、实验目的本次实验旨在探究液体动压轴承的工作原理和性能特点，通过实验验证其在工业生产中的应用价值。
二、实验原理液体动压轴承是一种利用液体动力学原理实现轴承支撑的装置。
其工作原理是通过液体的动力学特性，使轴承内部形成一定的压力，从而支撑轴承和轴承上的负载。
液体动压轴承具有摩擦小、寿命长、可靠性高等优点，广泛应用于机械制造、航空航天、船舶制造等领域。
三、实验设备本次实验所使用的液体动压轴承试验装置主要包括：液体动压轴承、电机、转速传感器、压力传感器、温度传感器、数据采集器等。
四、实验步骤1.将液体动压轴承安装在电机上，并连接转速传感器、压力传感器、温度传感器和数据采集器。
2.启动电机，调整转速至设定值，记录转速和轴承内部压力、温度等参数。
3.逐步增加负载，记录轴承内部压力、温度等参数。
4.在不同转速和负载下，记录轴承内部压力、温度等参数，并绘制相应的曲线图。
五、实验结果通过实验，我们得到了不同转速和负载下液体动压轴承的压力、温度等参数数据，并绘制了相应的曲线图。
实验结果表明，液体动压轴承具有较好的支撑性能和稳定性能，能够满足工业生产中的要求。
六、实验结论本次实验验证了液体动压轴承的工作原理和性能特点，证明了其在工业生产中的应用价值。
液体动压轴承具有摩擦小、寿命长、可靠性高等优点，是一种理想的轴承支撑装置。
七、实验感想通过本次实验，我们深入了解了液体动压轴承的工作原理和性能特点，对于工业生产中的轴承支撑问题有了更深入的认识。
同时，我们也认识到实验操作的重要性，只有严格按照实验步骤进行操作，才能得到准确的实验结果。
滑动轴承实验指导书(更新并附实验报告)
滑动轴承实验一、概述滑动轴承用于支承转动零件，是一种在机械中被广泛应用的重要零部件。
根据轴承的工作原理，滑动轴承属于滑动摩擦类型。
滑动轴承中的润滑油若能形成一定的油膜厚度而将作相对转动的轴承与轴颈表面分开，则运动副表面就不发生接触，从而降低摩擦、减少磨损，延长轴承的使用寿命。
根据流体润滑形成原理的不同，润滑油膜分为流体静压润滑(外部供压式)及流体动压润滑(内部自生式)，本章讨论流体动压轴承实验。
流体动压润滑轴承其工作原理是通过韧颈旋转，借助流体粘性将润滑油带人轴颈与轴瓦配合表面的收敛楔形间隙内，由于润滑油由大端人口至小端出口的流动过程中必须满足流体流动连续性条件，从而润滑油在间隙内就自然形成周向油膜压力(见图1)，在油膜压力作用下，轴颈由图l(a)所示的位置被推向图1(b)所示的位置。
图1 动压油膜的形成当动压油膜的压力p 在载荷F 方向分力的合力与载荷F 平衡时，轴颈中心处于某一相应稳定的平衡位置O 1，O 1位置的坐标为O 1(e ，Φ)。
其中e =OO 1，称为偏心距；Φ为偏位角(轴承中心O 与轴颈中心O 1连线与外载荷F 作用线间的夹角)。
随着轴承载荷、转速、润滑油种类等参数的变化以及轴承几何参数(如宽径比、相对间隙)的不同．轴颈中心的位置也随之发生变化。
对处于工况参数随时间变化下工作的非稳态滑动轴承，轴心的轨迹将形成一条轴心轨迹图。
为了保证形成完全的液体摩擦状态，对于实际的工程表面，最小油膜厚度必须满足下列条件：()21min Z z R R S h += （1）式中，S 为安全系数，通常取S ≥2；R z1，R Z2分别为轴颈和铀瓦孔表面粗糙度的十点高度。
滑动轴承实验是分析滑动轴承承载机理的基本实验，它是分析与研究轴承的润滑特性以及进行滑动轴承创新性设计的重要实践基础。
根据要求不同，滑动轴承实验分为基本型、综合设计型和研究创新型三种类型。
（1）掌握实验装置的结构原理，了解滑动轴承的润滑方式、轴承实验台的加载方法以及轴承实验台主轴的驱动方式及调速的原理。
液体动压滑动轴承实验指导书
液体动压滑动轴承实验指导书一、实验目的1.了解滑动轴承润滑及承载机理。
2.学习动压轴承油膜压力分布的测定方法，绘制周向油膜压力分布曲线。
3.观察载荷和转速改变时，径向滑动轴承油膜压力的分布情况。
二、实验原理及装置本实验使用湖南长庆科教仪器有限公司生产的HS-A型液体动压轴承实验台如图1所示，它由操纵面板、传动装置、加载装置、油膜压力测量装置和被试验轴承等组成。
在轴承上半部中间即轴承有效宽度B/2处的剖面上，沿圆周1200内钻有七个均匀分布的小孔，每个小孔联接一个压力表，在轴承轴向有效宽度B/4处也钻有一个小孔，并连接一只压力表。
从而可绘出轴承的周向和轴向压力分布曲线，(见图2)。
图2 周向油膜压力分布曲线油膜的径向压力分布曲线是在一定的载荷和一定的转速下绘制的。
当载荷改变或轴的转速改变时所测出的压力值是不同的，所绘出的压力分布曲线也是不同的。
本实验台采用螺旋加载，转动螺杆即可改变载荷的大小。
所加载荷之值通过传感器，在实验台的操纵面板中的外加载荷显示窗数码管直接读出。
转速由主轴转速调速旋钮4控制直流调速电源进行无级调速。
主轴转速又由装在主轴后部的光电测速传感器采集，最后由操纵面板中的主轴转速显示窗数码管直接读出。
另外，操纵面板上还有无油膜指示灯。
当轴不转动时，可看到灯泡很亮；低速转动时，轴将润滑油带入轴和轴瓦之间收敛性间隙内，但由于油膜很薄，轴与轴瓦见部分微观不平度的峰高仍在接触，故灯忽亮忽灭；当转速达到一定值时，压力油膜完全遮盖凸峰高度，即油膜完全将轴与轴瓦隔开，灯泡就不亮了。
三、实验步骤：1．开机前检查箱体油液是否超过油标1/2处；外加载螺杆是否脱开传感器；主轴调速旋钮是否在零位；百分表是否固定，表针是否能复位；轴瓦能否摆动自如；各个压力表指针是否为零。
2．按下电源开关，无油膜指示灯亮。
3．启动电机，缓慢旋转主轴调速按钮，主轴缓慢增速，无油膜指示灯熄灭，表示轴与轴瓦已经处于完全液体润滑状态。
4．缓慢旋转外加载螺杆逐渐加载，同时观察各个压力表指针逐渐上升。
液体动压滑动轴承油膜压力与摩擦仿真及测试分析
操纵面板说明 II
数 码 管 6： 外加载荷传感器采集的实时数据。 油膜指示灯7：用于指示轴瓦与轴向油膜状态。 调速旋钮8： 用于调整主轴转速。 电源开关9： 此按钮为带自锁的电源按钮。 触摸开关2： 按动此键可显示1-8号压力传感器顺号和相应的压力
传感器采集的实时数据。
• 注：此键仅用于观察和手动纪录各压力传感器采集的数据，软
•
1）润滑油运动粘度的影响 润滑油对油膜压力的影响主要决取于它的运
动粘度。 不同品种的润滑油运动粘度不同，同一品种
但牌号不同润滑油运动粘度不同、粘度越高、产 生的油膜压力越大。
润滑油运动粘度可查手册或用粘度计测量。
•
2）润滑油温度的影响
润滑油的油温高低决定了运动粘度的变化 趋势，油温升高，油的粘度值降低，运动时产 生的摩擦阻力下降，产生的摩擦力就降低，承 载力就下降。油温降低、油的粘度值加大，运 动时产生的摩擦阻力增加，相应的承载力就会 提高。一般在设计液体动压滑动轴承时油的温 度要控制在70℃左右，最高不超过100℃。在 我们这个实验中，由于设备运转时间短，油温 的变化很小，对油膜压力值的影响可忽略不计 ，将油的温度视为实验台设置的温度30℃。
由于实验台的外载荷是加在轴瓦上，故 动压油膜形成如上图示。
•
7.4 动压油膜建立的判断
液体动压润滑是否建立，可通过在HS-B试验
台上做摩擦特征曲线，简称f–u 曲线来判断。
•固体摩擦区 •液体摩擦区
•摩擦特征曲线图
•
7.4 动压油膜建立的判断
•固体摩擦区 •液体摩擦区
• 摩擦特征曲线图中： • f — 轴颈与轴承之间的摩擦系数 • 0 — 轴承特性系数 • A — 临界点（非液体润滑向液体润滑转变） • — 临界特性系数
液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线
液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线HZS —I 型试验台一. 实验目的1. 观察滑动轴承液体动压油膜形成过程。
2. 掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。
3. 按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。
二. 实验要求1. 绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线，求出实际承载量。
2. 绘制摩擦系f 与轴承特性 Z 的关系曲线。
3. 绘制轴向油膜压力分布曲线三. 液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理 当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面，由于油的粘性作用，当达到足够高的旋转速度时，油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，即在承载区内的油层中产生压力。
当压力与外载荷平衡时，轴与轴瓦之间形成稳定的油膜。
这时轴的中心相对轴 瓦的中心处于偏心位置， 轴与轴瓦之间处于液体摩擦润滑状态。
因此这种轴承摩擦小， 寿命长，具有一定吸震能力。
液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布形状如图 滑动轴承的摩擦系数 转速n (r/min)和轴承压力式中：)—轴承特性数观察滑动轴承形成液体动压润滑的过程，摩擦系数 f 随轴承特性数 几的变化如图8-2所示。
图中相应于f 值最低点的轴承特性数Z c 称为临界特性数，且>€以左为非液体摩擦润滑区，轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。
小而急剧增加。
不同的轴颈和轴瓦材料、加工情况、轴承相对间隙等， 也随之不同。
四. HZS-1型试验台结构和工作原理1.传动装置如图8-7所示，被试验的轴承2和轴1支承于滚动轴承3上，由调速电机6通过V 带5 带动变速箱4，从而驱动轴1逆时针旋转并可获得不同的转速。
8-1所示。
f 是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度 n (Pas)、轴的P (Mfa)有关，令P(7)祐以右为液体摩擦润滑区，因此f 值随几减 f —A曲线不同，Z c1 2 3 41 —测力计2—测力杆3—卡板4—加载板 5 —轴6—轴承7 —平衡重块图8-8加载及摩擦力矩测量装 置Go —初始载荷（包括压力表、平衡重及轴瓦的自重） Go = 8 kgf 。
液体动压径向滑动轴承实验
液体动压径向滑动轴承实验一、实验内容与目的：1．观察径向滑动轴承的摩擦现象，加深对概念的理解；2．测绘径向滑动轴承的摩擦特性曲线，掌握测绘方法；3．测绘径向滑动轴承油膜压力曲线，求油膜承载能力。
了解复杂问题的简化处理方法。
二、实验设备的结构与工作原理：本实验有二类（二种型号）设备，它们的结构示意图如图1和图2所示：它们包括以下几个部分：类型项目HS-A型试验台HZ型试验台轴与轴瓦轴材料为45号钢，轴径经表面淬火、磨光，表面粗糙度达到Ra=1.6用滚动轴承支承在机架上，轴瓦材料为ZCuSn5Pb5Zn5（旧国标为锡青铜6-6-3），轴瓦内孔精镗后与轴研配以保证与轴配合精度。
在轴瓦的中间径向截面处，沿半圆周布置七个与轴和轴瓦间油膜相通的小孔，这些小孔又分别与压力表相连。
七个小孔位置为沿半圆周的圆周角分别为300、500、700······1500。
七个小孔位置为沿半圆周的圆周角分别为22.50、450、67.50······157.50。
瓦外面与测力弹簧相接。
轴的转速调节装置轴的转动是由直流电动机通过“V”型带来带动的。
由无级调速器实现轴的无级调速。
本实验台轴沿顺时针（面对实验台面板）方向转动。
轴的转速范围为0～500转/分。
轴的转速由调速旋钮控制，实现无级调速。
转速值由数码管直接读出。
本实验台轴沿逆时针（面对实验台面板）方向转动。
轴的转速范围为0～500转/分。
轴的转速由调速旋钮控制，实现无级调速。
转速值由数码管直接读出。
轴与轴瓦间油膜压力测量轴与轴瓦间油膜压力是通过安装在轴瓦上的压力表测量的。
当轴在一定转速下承受一定载荷时，可以从分布在轴瓦上的七块压力表上读出此时油膜的压力值（压力分布情况前面已介绍）加载系统采用螺旋加载方式。
转动螺旋即可改变载荷的大小。
所加载荷之值通过传感器和数字电路由数码器显示。
液体动压轴承的设计与油膜压力仿真分析
／ ｒ ｅ ｄ ・ Ｓ １
间 隙 比
半径间隙 ６
／
１ ＴＵ Ｔ１
支 承轴 承 施 力轴 承
２ ７ ５ ５ ５ ０
１ ９ ０ ２ ６ ０
１ ９ ０ ２ ４ ０
０ ． ０ ０ ０ ７ ０ ． ０ ０ ０ ７
０ ． ０ ６ ６ ５ ０ ． ０ ９ １ ０
轴承 类型
支承 轴 承 施 力 铀 承
偏心率 ｓ 轴承 特 性 数
ｆ Ｊ ＿ ７ ７ （ １ ． ８ ０ ２ ５ ５ ３ ． ０ ２
最 小 油膜 厚 度 ｈ 一 供 油槽 宽 度 ｍ 阻油槽 宽度 。 总流 量 Ｑ 润滑油温升 Ａ Ｔ ／ ｍ ｍ ／ ｎ Ｍ ｎ ／ １ Ｔ Ｉ １ Ｔ Ｉ ／ ｃ ｍ ・ Ｓ 一 ／ ℃
摘
要： 介 绍 了液体动压轴承的工作原理 ，参照 滑动 轴承的设计流程 完成液体动压轴 承的设计 ．以计算流体 力学为
理论 基础 ，以 Ｆ Ｌ Ｕ Ｅ Ｎ Ｔ软件 为工具 ，着重研究 了偏心率和主轴转速对 油膜压 力的影响 ，结果表 明该轴承能够满足工
作要 求。 关键词 ： 液 体 动压 轴承 ； 流体动力学； 仿 真 分析 ； 油膜 压 力 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ３ ． ３ ７ 文献标志码 ： Ａ ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ９ １ ４ ６ ． ２ ０ １ ６ ． １ ２ ． ０ ９ １
形 空 间 ，当摩 擦 面 以一定 的旋 转 速 度 相 对运 动 时 ，
流 体从 间 隙 的大 口流 向小 口 ，产 生油 楔 ，同 时在 流 体 中形 成动 压 力 ，动压 力产 生 的液 膜 隔开 两摩 擦 表 面并 承受 载荷 … 。
液体动压滑动轴承油膜静特性计算及其仿真
Ｗｕ Ｑｉｕｐｉｎ９１，Ｓｈｅｎ Ｊｕｎｌ，Ｌｕ Ｙｕｌｏｎ９１，Ｗａｎｇ Ｌｅｉｌ，Ｃｈｅｎ Ｘｕｙａｎ９２，Ｃｈａｎｇ Ｙｏｎ９３（１．Ｙｉｘｉｎｇ Ｈｕａｎｙｕ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｍａｎｆａｅｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ，． Ｌｔｄ，Ｗｕｘｉ ２１４２２１，Ｃｈｉｎａ；）
有限宽轴承理论能较准确地反映轴承特性，如
’国家自然科学基金项目（５１ １７５２２４＆５１４７５２０９）
一１４一
永滩工程些垫
图１
轴承几何结构及动压油膜的形成
纲一坐标，一１≤Ａ≤１；Ｂ一轴承宽度。 对于一般类型轴承的二维Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程，常用 差分法即可获得较好的收敛精度，其差分格式如下：
Ｐｉ，ｊ
０引言 随着机械工业的现代化发展，旋转式机械越来 越向高速度和大功率发展，对轴承的各方面性能要 求越来越高，同时随着计算机技术以及数值计算方 法的快速发展，相应地，动压滑动轴承的研究也日益 向深度和广度推进”Ｉ。对动压滑动轴承的压力分布 以及轴承特性的求解，近年来提出了许多数值计算 方法，其思路归结为对二维Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程的求解忙矧。 作者基于有限宽轴承理论，运用ＭＡＴＬＡＢ软 件，采用有限差分法求解二维Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程，求解滑 动轴承油膜压力分布，然后求解油膜承载力、偏位角 等，同时研究得到宽径比：偏心率对油膜承载力、偏 位角变化规律的影响。最后给出具体算例求解某防 爆电机用滑动轴承的理论承载力等相关特性参数， 应用Ｆｌｕｅｎｔ软件对算例轴承模型进行流场分析，其 数值计算以及ＣＦＤ模拟仿真相结合的方法，为液体 动压滑动轴承油膜静特性参数的准确求解以及工程 实际中滑动轴承的设计校核提供重要依据。
液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线
机械设计基础（Ⅲ）实验报告 班级姓名液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线 学号一、 概述液体动压滑动轴承的工作原理是通过轴颈的旋转将润滑油带入摩擦表面，由于油的粘性（粘度）作用，当达到足够高的旋转速度时油就被挤入轴与轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，在承载区内的油层中产生压力，当压力的大小能平衡外载荷时，轴与轴瓦之间形成了稳定的油膜，这时轴的中心对轴瓦中心处于偏心位置，轴与轴瓦间的摩擦是处于完全液体摩擦润滑状态，其油膜形成过程及油膜压力分布如图6-1所示。
图6-1 建立液体动压润滑的过程及油膜压力分布图滑动轴承的摩擦系数f 是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度η(Pa.s)、轴的转速n(r/min)和轴承压强p(Mpa)有关，令pnηλ=式中，λ——轴承摩擦特性系数。
图6-2 轴承摩擦特性曲线观察滑动轴承形成液体摩擦润滑过程中摩擦系数变化的情况，f-λ关系曲线如图6-2所示，曲线上有摩擦系数最低点，相应于这点的轴承摩擦特性系数λkp称为临界特性数。
在λkp以右，轴承建立液体摩擦润滑，在λkp以左，轴承为非液体摩擦润滑，滑动表面之间有金属接触，因此摩擦系数f 随λ减小而急剧增大，不同的轴颈和轴承材料、加工情况、轴承相对间隙等，λkp也随之不同。
本实验的目的是：了解轴承油膜承载现象及其参数对轴承性能的影响；掌握油膜压力、摩擦系数的测试及数据处理方法。
二、 实验要求1、在轴承载荷F=188kgf 时，测定轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，用坐标纸绘制出周向和轴向油膜压力分布曲线，并求出轴承的实际承载量。
在轴承载荷F=128kgf 时，测定轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，用计算机进行数据处理，得出周向和轴向油膜压力分布曲线及轴承的承载量。
2、测定轴承压力、轴转速、润滑油粘度与摩擦系数之间的关系，用计算机进行数据处理，得出轴承f-λ曲线。
三、 实验设备及原理本实验使用 HZS-1型液体动压轴承实验台，它由传动装置、加载装置、摩擦系数测量装置、油膜压力测量装置和被试验轴承和轴等所组成。