液体动压滑动轴承实验报告

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液体动压轴承试验

液体动压轴承试验
绘制轴承轴向油膜压力分布图
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实验二—液体动压轴承实验
四、实验方法与步骤
油膜压 力分布 测定
步骤分解
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轴承摩擦 特性曲线 的确定
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实验二—液体动压轴承实验
(1) 油膜压力分布的测定
开启油泵,调节溢流阀,使加载油腔 压力在0.2Mpa以下
二、实验设备
•滑动轴承实验台
1-轴承箱 2-供油压力表 3、4-溢流 阀 5-加载油腔压力表 6-液压箱 7变速箱 8-调速电机控制器 9-底座 10-油泵 电机开关 11-总开关 12-调速电机
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实验二—液体动压轴承实验
三、实验原理与结构
1. 静压加载 当输送压力油到加载板的油腔时,轴承即获得载荷,轴 承载荷为:
正行程 反行程 正行程 反行程 正行程 反行程 正行程 反行程
0g
灵敏度
200g
400g
600g
800g
线性度
迟滞
重复性
精度
1000g
实验二—液体动压轴承实验
表3半桥邻臂实验记录
受力方式图
电桥接线图
半桥邻臂
计算公式与结论
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次 数
1 2 3 平均值 结果
加载(g) 电压(mv)
正行程 反行程 正行程 反行程 正行程 反行程 正行程 反行程
加载荷,调节溢流阀使得 p0=0.2Mpa,并计算此时载荷F,待 各压力表稳定后,记录压力表的数值
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实验二—液体动压轴承实验
(1) 油膜压力分布的测定
再将加载压力调至P0=0.4Mpa,计 算此时载荷F待压力表稳定后记录压

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

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。


[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

《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。

动压滑动轴承实验

动压滑动轴承实验

动压滑动轴承实验一.实验目的1.观察滑动轴承动压润滑油膜的形成过程,验证动压油膜在径向和轴向的压力分布规律,测定绘制油膜压力分布曲线。

2.观察载荷和转速改变时油膜压力的变化情况。

3.了解液态摩擦系数的测量方法,测定并绘制滑动轴承的摩擦特性曲线,并分析影响液态摩擦系数的因素。

二.实验设备及工作原理1.主要技术参数:油号:N32,动力粘度 (Pa.S):0.028,摩擦力标定系数K:0.098N/格,摩擦力力臂L:120mm,轴承直径d:70mm,轴瓦长度B:125mm,轴瓦组件自重W0:4Kg,室温C :2.动压油膜压力的测量滑动轴承实验台的核心部分为由轴径和轴瓦(半轴瓦)组成的滑动回转付,为了测量轴与轴瓦之间润滑油膜的压力,在各测试点对应的轴瓦上沿径向钻有小孔,通过这些小孔外接油压表,指示这些测试点的油膜压力;这些小孔在轴瓦上的分布位置为:在轴瓦长度方向1/2处横剖面上,沿半圆周方向,在120°范围内,以中间对称均匀分布7个小孔(接1-7# 油压表),用以指示轴承中间剖面径向油膜压力分布情况。

在轴瓦长度方向1/4处横剖面上的半圆周中间沿径向开1个小孔(接8# 油压表),该小孔与中间剖面上的7个小孔中的中间小孔(接4# 油压表)一起来指示布曲线。

3.油膜形成(摩擦状态)指示装置在实验台控制面板上,设有1个油膜指示灯;油膜指示灯电路通过轴径和轴瓦连成回路(如图所示)。

当轴不转动时,轴径和轴瓦直接接触,油膜指示灯电路接通,灯泡很亮;当轴低速转动时,润滑油进入轴和轴瓦之间形成很薄的油膜,2.打开电源前,应先将外载荷W卸掉,以避免因带载启动而造成轴瓦磨损。

3.接通电源,①通过载荷调零旋钮将载荷显示器调零;②将测力百分表调零。

4.启动电动机并调速至400r/min,分别加40Kg力、60Kg力外载荷,测量油膜压力分布数据;然后把电动机调速至300r/min,读出对应的百分表示数∆,再把电动机转速每次下调50转至250r/min、200r/min、150r/min、100r/min、50r/min,读出对应的百分表示数∆,用于计算摩擦系数f。

滑动轴承实验报告

滑动轴承实验报告

液体动压滑动轴承实验报告一、 实验目的1、测量轴承的径向和轴向油膜压力分布曲线。

2、观察径向滑动轴承液体动压润滑油膜的形成过程和现象。

3、观察载荷和转速改变时的油膜压力的变化情况。

4、观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。

5、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。

6、了解径向滑动轴承的摩擦系数f 的测量方法和摩擦特性曲线λ的绘制方法。

二、 实验设备及工具 滑动轴承实验台 三、 实验原理1、油膜压力的测量轴承实验台结构如图1所示,它主要包括:调速电动机、传动系统、液压系统和 实验轴承箱等部分组成。

在轴承承载区的中央平面上,沿径向钻有8个直径为1mm 的小孔。

各孔间隔为22.50,每个小孔分别联接一个压力表。

在承载区内的径向压力可通过相应的压力表直接读出。

将轴径直径(d=60mm )按比例绘在纸上,将1~8个压力表读数按比例相应标出。

(建议压力以1cm 代表5kgf/cm 2)将压力向量连成一条光滑曲线,即得到轴承中央剖面油膜压力分布曲线)。

同理,读出第4和第8个压力表示数,由于轴向两端端泄影响,两端压力为零。

光滑连结0‘,8’,4‘,8’和0‘各点,即得到轴向油膜压力分布曲线。

2、摩擦系数的测量图1 轴承实验台结构图1、操纵面板2、电机3、三角带4、轴向油压传感器接头5、外加载荷传感器6、螺旋加载杆7、摩擦力传感器测力装置8、径向油压传感器(8只)9、传感器支撑板 10、主轴 11、主轴瓦 12、主轴箱径向滑动轴承的摩擦系数f 随轴承的特性系数λ(λ=ηn/p )值的改变而改变。

在边界摩擦时,f 随λ值的增大而变化很小,进入混合摩擦后,λ值的改变引起f 急剧变化,在刚形成液体摩擦时f 达到最小值,此后,随λ值的增大油膜厚度亦随之增大,因而f 亦有所增大。

摩擦系数f 之值可通过测量轴承的摩擦力矩而得到。

轴转动时,轴对轴瓦产生周向摩擦力F ,其摩擦力矩为Fd2,它能使空套在轴上的轴瓦随轴转动,由于在轴瓦的外表面上固定一个测力杆,测力杆一端与轴瓦连接,另一端与弹簧片接触。

液体动压轴承实验2

液体动压轴承实验2

液体动压轴承实验一、实验目的了解轴承油膜承载现象及其参数对轴承性能的影响,掌握油压及摩擦系数测试方法,加深对液体动压润滑原理的认识。

二、实验要求1、测定并绘出轴承油膜压力周向分布曲线及轴向分布曲线,并求出轴承的承载量。

2、计算实测端泄对轴承压力分布的影响系数k 值。

看其是否符合油膜压力沿抛物线分布规律。

3、测定轴承单位压力、滑动速度、润滑油粘度与摩擦系数之间的关系,绘制出轴承摩擦特性曲线。

三、试验台简介液体动压轴承试验台可用来进行油膜压力分布及轴承摩擦特性曲线的测定。

加载方法采用静压油垫。

调速方式采用 JZT 型调速电机,并配以变速箱,可实现 20~580r/min 无级变速,主轴转速可根据控制器表盘转速读数直接得出。

1、试验台主要技术参数(1)试验轴承参数轴颈直径d = 60mm。

轴颈有效长度l = 120mm直径间隙 0.07表面粗糙度1.6 ∇轴承材料ZQSn6-6-3(铸锡青铜)轴承自重G=80N(包括压力表及平衡锤等)(2)加载范围 3000N(3)加载油腔水平投影面积 188.5cm2(4)测力杆上测力点与轴承中心偏移距离 17mm(5)转速范围20~5800r/min(6)主电机功率0.375KW2、试验台总体布置图1 为试验台总体布置,图中 1 为试验轴承箱,由联轴器与变速箱 7 相联,6为液压箱,装于底座 9 内部,12 为调速电机,8 为调速电机控制器,5 为加载油腔压力表,2 为轴承供油压力表。

油泵电机开关为 10,主电机开关为 11,总开关位于试验台正面。

图 1 试验台总体布置图1-实验轴承箱 2-轴承供油压力表 3-减压阀 4-溢流阀 5-加载油腔压力表 6-液压箱7-变速箱8-调速电机控制器9-底座10-油泵电机开关11-主电机开关12-调速电机13-三角带传动装置3、试验轴承箱图 2 为试验轴承箱,图中 2 为主轴,由两只 P5 级滚动轴承支承。

6 为试验轴承,空套在主轴上,轴承内径d = 60mm,有效长度l= 120mm,在中间横断面,即有效长度 1/2 处的断面上沿周向开有七个测压孔,在 120º范围内均匀分布,距中间断面 1/4 处,即距周向测压孔15mm 处在铅直方向还开有另一个测压孔(即轴向测压孔),图中 1 表示七只压力表分别与七个周向测压孔相联,8 为一只与轴向测压孔相联的压力表,3 为加载盖板,固定在箱体上,加载油腔在水平面上的投影面积为188.5cm2.轴承外圆左侧装有测杆4、环5装在测杆端部,其与轴承中心距离为 78 mm。

液体动压滑动轴承实验

液体动压滑动轴承实验

CQH-A液体动压滑动轴承实验台使用说明书本实验台用于液体动压滑动轴承实验,主要用它来观察滑动轴承的结构,测量其径向油膜压力分布和轴向油膜压力分布,测定其摩擦特征曲线和承载量。

该实验台结构简单、重量轻、体积小、外形美观大方,测量直观准确,运行稳定可靠。

一、实验台结构简介1. 该实验台主要结构见图1所示:图1 滑动轴承试验台结构图1. 操纵面板2. 电机3. V带4. 轴油压表接头5. 螺旋加载杆6. 百分表测力计装置7. 径向油压表(7只)8. 传感器支承板9. 主轴10. 主轴瓦11. 主轴箱2. 结构特点该实验台主轴9由两个高精度的单列向心球轴承支承。

直流电机2通过V带3驱动主轴9,主轴顺时针旋转,主轴上装有精密加工制造的主轴瓦10,由装在底座里的无级调速器实现主轴的无级变速,轴的转速由装在面板1上的左数码管直接读出。

主轴瓦外圆处被加载装置(未画)压住,旋转加载杆5即可对轴瓦加载,加载大小由负载传感器传出,由面板上右数码管显示。

主轴瓦上装有测力杆,通过测力计装置可由百分表6读出摩擦力值。

主轴瓦前端装有7只测径向压力的油压表7,油的进口在轴瓦长度的1/2处。

在轴瓦全长的1/4处装有一个轴向油压表的接头,需要时可用内六角扳手将堵油塞旋出,再装上备用的轴向油压表。

3. 实验中如需拆下主轴瓦观察,需按下列步骤进行:a. 旋出外加载传感器插头。

b. 用内六角扳手将传感器支承板8上的两个内六角螺钉卸下,拿出传感器支承板即可将主轴瓦卸下。

二、主要技术参数实验轴瓦:内直径d=60mm有效长度B=125mm表面粗糙度∇7)材料ZCuSn5Pb5Zn5(即旧牌号ZQSn6-6-3)加载范围0~1000N(0~100kg⋅f)百分表精度0.01 量程0—10mm油压表精度 2.5% 量程0~0.6Mpa测力杆上测力点与轴承中心距离L=120mm测力计标定值k=0.098N/格电机功率:355W调速范围:2~400rpm实验台总量:52kg三、电气工作原理5 4 3图二1—主轴转速数码管:主轴转速传感器采集的实时数据。

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

实验四 液体动压滑动轴承实验指导书一、实验目的1、了解实验台的构造和工作原理,通过实验进一步了解动压润滑的形成,加深对动压原理的认识。

2、学习动压轴承油膜压力分布的测定方法,绘制油膜压力径向和轴向分布图,验证理论分布曲线。

3、掌握动压轴承摩擦特征曲线的测定方法,绘制f —n 曲线,加深对润滑状态与各参数间关系的理解。

二、实验原理及装置1.概述此项实验是径向加载的液体动压滑动轴承实验。

其目的是测量轴承与转轴间隙中的油膜在圆周方向的压力分布值(见图1),并验证径向油膜压力最大值批P MAX 不在外载荷F R 的垂线位置,而是在最小油膜厚度附近,即0=∂∂XP 处。

该实验还可以测试下列几项内容。

(1)测量轴承与转轴间隙中的油膜在轴线方向的压力分布值,并验证轴向压力分布曲线呈抛物线分布,即轴向油膜最大压力值在轴承宽度的中间位置(见图2)。

图1 周向油膜压力分布曲线 图2轴向油膜压力分布曲线(2)测量径向液体动压滑动轴承在不同转速、不同载荷、不同粘度润滑油情况下的摩擦系数f 值,根据取得的一系列f 值,可以做出滑动轴承的摩擦特性曲线,进而分析液体动压的形成过程,并找出非液体摩擦到液体摩擦的临界点,以便确定一定载荷、一定粘度润滑油情况下形成液体动压的最低转速,或一定转速、一定粘度润滑油情况下保证液体动压状态的最大载荷(见图3)。

图3 轴承摩擦特性曲线2.实验装置及原理本实验使用湖南长庆科教仪器有限公司生产的HS-B型液体动压轴承实验台如图4所示,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等组成。

图4 滑动轴承试验台1.操纵面板2.电机3.三角带4.轴向油压传感器接头5.外加载荷传感器6.螺旋加载杆7.摩擦力传感器测力装置8.径向油压传感器(7只)9.传感器支撑板10.主轴11.主轴瓦12.主轴箱1)传动装置由直流电机2通过三角带3带动主轴顺时针旋转,由无级调速器实现无级调速。

本实验台主轴的转速范围为3~375rpm,主轴的转速由装在面板1上的数码管直接读出。

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

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。

液体动压滑动轴承实验指导书

液体动压滑动轴承实验指导书

实验四 液体动压滑动轴承实验指导书一、实验目的1、了解实验台的构造和工作原理,通过实验进一步了解动压润滑的形成,加深对动压原理的认识。

2、学习动压轴承油膜压力分布的测定方法,绘制油膜压力径向和轴向分布图,验证理论分布曲线。

3、掌握动压轴承摩擦特征曲线的测定方法,绘制f —n 曲线,加深对润滑状态与各参数间关系的理解。

二、实验原理及装置1.概述此项实验是径向加载的液体动压滑动轴承实验。

其目的是测量轴承与转轴间隙中的油膜在圆周方向的压力分布值(见图1),并验证径向油膜压力最大值批P MAX 不在外载荷F R 的垂线位置,而是在最小油膜厚度附近,即0=∂∂XP 处。

该实验还可以测试下列几项内容。

(1)测量轴承与转轴间隙中的油膜在轴线方向的压力分布值,并验证轴向压力分布曲线呈抛物线分布,即轴向油膜最大压力值在轴承宽度的中间位置(见图2)。

图1 周向油膜压力分布曲线 图2轴向油膜压力分布曲线(2)测量径向液体动压滑动轴承在不同转速、不同载荷、不同粘度润滑油情况下的摩擦系数f 值,根据取得的一系列f 值,可以做出滑动轴承的摩擦特性曲线,进而分析液体动压的形成过程,并找出非液体摩擦到液体摩擦的临界点,以便确定一定载荷、一定粘度润滑油情况下形成液体动压的最低转速,或一定转速、一定粘度润滑油情况下保证液体动压状态的最大载荷(见图3)。

图3 轴承摩擦特性曲线2.实验装置及原理本实验使用湖南长庆科教仪器有限公司生产的HS-B型液体动压轴承实验台如图4所示,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等组成。

图4 滑动轴承试验台1.操纵面板2.电机3.三角带4.轴向油压传感器接头5.外加载荷传感器6.螺旋加载杆7.摩擦力传感器测力装置8.径向油压传感器(7只)9.传感器支撑板10.主轴11.主轴瓦12.主轴箱1)传动装置由直流电机2通过三角带3带动主轴顺时针旋转,由无级调速器实现无级调速。

本实验台主轴的转速范围为3~375rpm,主轴的转速由装在面板1上的数码管直接读出。

液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线

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。

液体动压径向滑动轴承实验

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 。

ZCS液体动压轴承实验指导书M

ZCS液体动压轴承实验指导书M

液体动压轴承实验一、实验目的该实验台用于机械设计中液体动压滑动轴承实验。

主要利用它来观察滑动轴承的结构、测量其径向油膜压力分布、测定其摩擦特征曲线。

1、观察滑动轴承的动压油膜形成过程与现象。

2、通过实验,绘出滑动轴承的特性曲线。

3、了解摩擦系数、转速等数据的测量方法。

4、通过实验数据处理,绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载量曲线。

二、实验系统组成(一)实验系统组成图1 滑动轴承实验系统框图轴承实验系统框图如图1所示,它由以下设备组成:1、ZCS—I液体动压轴承实验台——轴承实验台的机械结构2、油压表——共7个,用于测量轴瓦上径向油膜压力分布值3、工作载荷传感器——为应变力传感器、测量外加载荷值4、摩擦力矩传感器——为应变力传感器、测量在油膜粘力作用下轴与轴瓦间产生的磨擦力矩5、转速传感器——为霍尔磁电式传感器、测量主轴转速6、XC—I液体动压轴承实验仪——以单片微机为主体、完成对工作载荷传感器,磨擦力矩传感器及转速传感器信号采集,处理并将处理结果由LED数码管显示出来。

(二)轴承实验台结构特点实验台结构如图2所示该试验台主轴7由两高精度的单列向心球轴承支承。

直流电机1通过三角带2传动主轴7 ,主轴顺时针转动.主轴上装有精密加工的轴瓦5由装在底座上的无级调速器12实现主轴的无级变速,轴的转速由装在实验台上的霍尔转速传感器测出并显示。

主轴瓦5外圆被加载装置(末画)压住,旋转加载杆即可方便地对轴瓦加载,加载力大小由工作载荷传感器6测出,由测试仪面板上显示。

主轴瓦上还装有测力杆L,在主轴回转过程中,主轴与主轴瓦之间的磨擦力矩由磨擦力矩传感器测出,并在测试仪面板上显示,由此算出磨擦系数。

主轴瓦前端装有7只测径向压力的油压表4,油的进口在轴瓦的1/2处。

由油压表可读出轴与轴瓦之间径向平面内相应点的油膜压力,由此可绘制出径向油膜压力分布曲线。

1 2 345图2 实验台结构示意图1、直流电机2、三角带3、磨擦力矩传感器4、油压表5、轴 瓦6、工作载荷传感器7、主 轴 9、油 槽 10、底 座 12、调速旋钮(三)液体动压轴承实验仪图3 轴承实验仪正面图XC-I 液体动压轴承实验仪摩擦力矩(Nm )转速(r/m ) 工作载荷(N ) 清零电源1、转速显示2、工作载荷显示3、摩擦力矩显示4、摩擦力矩清零5、电源开关图 4 轴承实验仪背面图1、电源座2、摩擦力矩传感器输入接口3、工作载荷传感器输入接口4、转速传感器输入接口5、工作载荷传感器清零按钮如图所示,实验仪操作部分主要集中在仪器正面的面板上,在实验仪的后面板上设有磨擦力矩输入接口,载荷力输入接口,转速传感器输入接口等。

滑动轴承实验指导书(更新并附实验报告)分解

滑动轴承实验指导书(更新并附实验报告)分解

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。

二、滑动轴承实验指导及实验报告

二、滑动轴承实验指导及实验报告

滑动轴承实验报告一、实验目的及要求1、液体动力润滑滑动轴承油膜压力周向分布的测试分析;2、液体动力润滑滑动轴承油膜压力周向分布的仿真分析;3、液体动力润滑滑动轴承摩擦特征曲线的测定;4、液体动力润滑滑动轴承实验的其他重要参数测定:如轴承平均压力值、轴承PV值、偏心率、最小油膜厚度等。

二、实验基本原理实验台的构造如图3-1所示。

1、实验台的传动装置由直流电动机通过V带传动驱动轴沿顺时针(面对实验台面板)方向转动,由无级调速器实现轴的无级调速,由软件界面内的读数窗口读出。

2、轴与轴瓦间的油膜压力测量装置轴的材料为45号钢,经表面游淬火、磨光,由滚动轴承支承在箱体上,轴的下半部浸泡在润滑油中,本实验台采用的润滑油的牌号为0.34PaS。

轴瓦的材料为铸锡铅青铜,牌号为ZCuSn5Pb5Zn5(即旧牌号和ZQSn6-6-3)。

在轴瓦的一个径向平面内沿圆周钻有7个小孔,每个小孔沿圆周相隔20º,每个小孔连接一个压力表,用来测量该径向平面内相应点的油膜压力,由此可绘制出径向油膜压力分布曲线。

沿轴瓦的一个轴向剖面装有两个压力表,用来观察有限长滑动轴承沿轴向的油膜压力情况。

3、加载装置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抽测出的压力值是不同的,所绘出的压力分布曲线的形状也是不同的。

转速的改变方法于前所述。

本实验台采用螺旋加载,转动螺旋即可改变载荷的大小,所加载荷之值通过传感器数字显示,直接在测控箱面板右显示窗口上读出(取中间值)。

这种加载方式的主要优点是结构简单、可靠,使用方便,载荷的大小可任意调节。

4、摩擦系数f测量装置径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性系数值λ =ηn /p的改变而改变( ―油的动力粘度,n―轴的转速,p―压力,p= W/Bd,W―轴上的载荷,B―轴瓦的宽度,d―轴的直径)。

在边界摩擦时,f随λ的增大而变化很小(由于n值很小,建议用手慢慢转动轴),进入混合摩擦后,λ的改变引起f的急剧变化,在刚形成液体摩擦时f达到最小值,此后,随λ的增大油膜厚度亦随之增大,因而f 亦有所增大。

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