轴承试验台
轴承台架试验研究报告
轴承台架试验研究报告
轴承是一种常见的机械零件，广泛应用于各种机械设备中，起着支撑和传递载荷的作用。
为了保证轴承的可靠性和使用寿命，轴承台架试验是必不可少的工作之一。
本报告通过对轴承台架试验的研究，总结了一些重要的结论。
首先，轴承台架试验中，重要的参数有承载能力、转速、温度等。
对于不同类型的轴承，其承载能力是不同的，需要根据实际情况进行选择。
同时，在试验过程中，转速的选择也很重要，过高的转速会引起轴承的过早损坏，而过低的转速可能无法检测出潜在的问题。
此外，温度也是一个需要关注的参数，过高的温度会导致轴承润滑不良，从而加速损坏。
其次，轴承台架试验的目的是验证轴承的可靠性和性能。
在试验前，需要对轴承进行一些预处理，如清洗和润滑等。
试验过程中，需要记录下承载能力、转速、温度等参数，并进行定期监测和检查。
同时，还需要对轴承的寿命进行评估，确定其是否达到预期的使用寿命。
在试验结束后，对轴承进行分析和评估，得出结论并提出建议。
最后，台架试验的结果需要进行合理的解读和分析，并作出相应的改进措施。
根据试验结果，可以对轴承的设计和制造进行优化，提高其可靠性和使用寿命。
同时，还可以对轴承的维护和保养提出具体的要求和建议，以保证其正常运行。
综上所述，轴承台架试验是对轴承可靠性和性能进行评估的重要手段，通过对试验结果的分析和总结，可以为轴承的设计和
制造提供参考依据，并指导轴承的维护和保养工作。
希望我国的轴承台架试验研究能够不断深入，提高轴承的质量和可靠性。
液体动压滑动轴承实验台毕业设计
摘要滑动轴承是用来支撑轴及其它回转零件的一种重要部件，因其本身具有一些独特的优点：轴颈轴瓦间所特有的润滑油膜具有缓冲吸振作用，使用寿命长，结构紧凑，回转速度高等，这些优点使它在某些场合占有重要地位。
因此滑动轴承在金属切削机床、内燃机、铁路机及车辆、轧钢机、雷达、卫星通信地面站及天文望远镜等方面的应用十分广泛。
为了帮助大学学生更加深入、细致地了解和研究滑动轴承，各种滑动轴承实验台应运而生，但在实验的效率、效果方面都还有不足。
现有的滑动轴承试验台不能满足我们需要的要求，因此，我们需要为了测试专门的改进。
本论文主要对液体动压滑动轴承进行分析、设计，使得其能够更好的工作，测得各种实验数据。
对电机、温度传感器、加热装置进行解析、选择，可以测量及仿真径向油膜压力分布、油膜温度变化、油槽温度变化等各种参数。
在基于流体力润滑理论的基础上，以雷诺方程的建立和求解过程，揭示了影响油膜压力的因素和其变化规律。
可以通过改变各种参数揭示影响油膜压力的因素及其变化规律，从而能够更加深刻的理解和掌握滑动轴承的原理。
如此一来，不仅完成了滑动轴承实验，并且加深了对油膜承载机理的理解，同时还提高了对滑动轴承的设计能力。
关键词：液体动压滑动轴;油膜压力;油膜温度AbstractSliding bearing is used to support shaft and other rotating parts is an important part，Because of its itself has some unique advantages：Between the journal bearing of lubricating oil film vibration cushioning、Long service life、Compact structure、Rotation speed is higher and so on，These advantages make it occupies an important position in some occasions.So the sliding bearing in the metal cutting machine tools, internal combustion engines, railway and vehicle, rolling mill, radar, satellite communication earth station and astronomical telescope are widely used, etc.In order to help college students more in-depth and meticulous understanding of and research on the sliding bearing, all kinds of sliding bearing experimental platform arises at the historic moment, but in the experimental efficiency, effect and inadequacy.Existing sliding bearing test rig can not meet the requirements of we need, therefore, we need to test the specific improvements.This thesis mainly analyze the fluid dynamic pressure sliding bearing, the design, make it can work better, measured a variety of experimental data.Motor, temperature sensors, heating device for parsing, choice, can be measured and simulation of radial oil film pressure distribution, oil film temperature, oil temperature and other parameters.Based on flow, on the basis of manual lubrication theory, with the establishment of the Reynolds equation and the solving process, reveals the factors that affect the oil film pressure and its change rule.Can by changing various parameters that influences factors of oil film pressure and variation law, to be able to more deeply understand and master the principle of sliding bearing.As a result, not only completed the sliding bearing experimental, and deepen the understanding of the mechanism of oil film bearing, also raised the design capability of sliding bearing.Key words:Liquid dynamic pressure sliding bearing; The oil film pressure；The oil film temperature目录摘要 (I)Abstract................................................................. I I 第一章绪论. (4)1.1 国内外研究现状和发展趋势 (1)1.1.1 液体动压滑动轴承试验台国内外研究现状 (1)1.1.2 液体动压滑动轴承试验台发展趋势 (2)1.2 液体动压滑动轴承试验台的研究目的和意义 (2)1.3 课题研究的主要内容 (2)第2章液体动压滑动轴承的理论基础 (4)2.1 滑动轴承 (4)2.1.1 滑动轴承的主要类型和结构 (4)2.2 液体动压润滑的基本原理和基本关系 (5)2.2.1 液体动压油膜的形成原理 (5)2.2.2 液体动压润滑的基本方程 (6)2.2.3 油楔承载机理 (8)2.3 径向滑动轴承液体动压基本原理 (9)2.3.1 径向滑动轴承液体动压润滑的建立过程 (9)2.3.2 径向滑动轴承的主要几何关系和承载能力 (10)2.3.3 径向滑动轴承的参数选择 (11)第3章液体动压滑动轴承油膜特性分析 (13)3.1 径向滑动轴承油膜压力分布的理论基础 (13)3.1.1液体动压润滑的基本方程 (13)3.1.2 雷诺方程的简化 (13)3.1.3 雷诺方程的无量纲形式 (14)3.1.4 雷诺方程的无量边界条件 (15)3.1.5 开设油槽时油膜压力的计算 (16)第4章液体动压滑动轴承试验台的实现 (17)4.1 试验台的简介 (17)4.1.1 液体动压滑动轴承试验台的结构简图 (17)4.1.2 关于电机的选择 (18)4.1.3 关于热敏电阻传感器的选择 (20)4.1.4 关于加热装置的选择 (22)4.2 液体摩擦径向滑动轴承的计算 (25)4.2.1 主要技术指标 (25)4.2.2 选择轴承材料和结构 (25)4.2.3 润滑剂和润滑方法的选择 (26)4.2.4 承载能力计算 (26)4.2.5 层流校核 (27)4.2.6 流量计算 (27)4.2.7 功耗计算 (28)4.2.8 热平衡计算 (28)4.2.9 安全度计算 (29)4.3 滑动轴承内轴瓦、油温、油压的关系 (29)第五章总结 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第一章绪论滑动轴承是用来支撑轴及其它回转零件的一种重要部件，因其本身具有一些独特的优点：轴颈轴瓦间所特有的润滑油膜具有缓冲吸振作用，使用寿命长，结构紧凑，回转速度高等，这些优点使它在某些场合占有重要地位。
滚动轴承试验台动载荷加载装置
滚动轴承试验台动载荷加载装置
滚动轴承试验台动载荷加载装置是一种专门用于测试滚动轴承在受力状态下的性能和耐久性的设备，其作用是通过对轴承施加不同的加载力和转速，来模拟轴承在实际工作中受到的各种力和环境条件，从而检测轴承的性能和寿命。
本文将介绍滚动轴承试验台动载荷加载装置的工作原理、结构和性能特点。
一、工作原理
滚动轴承试验台动载荷加载装置的工作原理是通过电机或液压系统将加载力传递给轴承，同时控制转速和温度，使轴承在受到不同的加载力和工况下进行工作。
通过对轴承的加载力、转速、温度等参数进行调节和监测，并对轴承的振动、摩擦、温升等性能进行实时监测和分析，从而确定轴承的性能和寿命。
二、结构
三、性能特点
滚动轴承试验台动载荷加载装置具有以下性能特点：
1. 多功能性：能够对不同型号、规格的滚动轴承进行加载测试，适用于各种工况下的要求。
2. 灵活性：能够通过调节加载力、转速等参数，模拟不同的工况和环境条件，满足不同的测试需求。
3. 自动化：采用先进的控制系统和监测系统，能够实现对加载力、转速、温度等参数的自动控制和实时监测，提高测试效率和准确性。
4. 可靠性：采用优质的材料和零部件，经过严格的测试和验证，具有稳定的性能和可靠的运行。
四、应用范围
滚动轴承试验台动载荷加载装置广泛应用于各种工程机械、汽车、航空航天、轴承制造等领域，对滚动轴承的性能和寿命进行测试和评估。
通过对轴承在受力状态下的性能进行测试和分析，可以为轴承的设计、选择和使用提供重要的参考依据，提高产品的质量和可靠性。
径推联合动静压轴承试验台及测试系统
过加载 支架 就 可以 对试验 轴 承施 加轴 向 载荷或者 轴 向激振 。
图 ４ 供油系统原理图
由箱 ２网 式 滤 油 器 ５电动 机 ４定 量 泵 ５溢 流 阀 ６单 向 阀 ７压 差 发讯 器 ８ 一 级 滤 波 器 ９
径难联合 动 压
轴承试验台及测试系统
张绍林 李瑞珍 武红 霞
４ ０ ０ ５０２ 郑州 大学 机械 工程 学 院
自制 的径 向 一推 力联 合 动静 压轴承 试验 台 采 用倒 置结构 ，可 实现径 向加 成 、轴 向加 裁 以 Ｉ 及 两个方 向 同时加 裁 。用来 测量径推联 合 浮
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中嗣科技信息 ２０ 年第 ２ 期 ０Ｓ １
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国家 自然科学基金 资助项 目 （ ０ ７ ２ ） ５５５１ ２
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所示 。试 验轴 承 位于 试பைடு நூலகம்验 台 的 正 中
间 ，两 端 为 试 验 台 主 轴 的 支 承 轴 承 。 该动 静 轴 承 的 径 向载 荷 比较 大 ， 所 以使用液 压缸 通过 静压 油垫 来 加载 。 静 压 垫 可 以 保 持 受 载 轴 承 的 白位 性 ， 便 于 摩擦 力矩 的 测 量 。 由于 静 压 油 垫 在 静 止和 低 速 时 的 摩 擦 系 数 很 小 ， 所 以这 种 加 载 装 置是 可 行 的 。 轴 向加载 装 置和 加载 方式 如 图 ２所
图 １ 径 向加载装置
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图 ２ 轴向加载装置
试 系统 等 。
Ｏ
２加载装置
加载装置由径 向部分力ｌ ｌ 载装置和轴
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。
液体动压径向滑动轴承实验台仿真软件的研制
』Ｅ立銮道１人堂亟±堂位途塞！缝丝通过查阅文献发现目前国内从事滑动轴承实验台开发的高校主要有两家，一是哈尔滨工业大学，二是大连理工大学，另外还有一些实验仪器制造厂商也在研制该实验台。
哈尔滨工业大学根据不同时期的技术手段现己先后开发了两种型号的滑动轴承实验台０１，广泛应用于各高校机械设计基础实验课中。
国内滑动轴承实验台主要有以下几种型号：ｌ，ＨｚＳＡ．ＩＩＩ型（机械式）液体滑动轴承实验台幽１－１ＨＺＳＡ．ＩＩＩ型（机械式）液体滑动轴承实验台Ｆｉｇｕｒｅｌ－１ＴｈｅＨＺＳＡ·ＩｌｌｊｏｕｒｎａｌｂｅａｒｉｎｇｔｅｓｔｓｔａｎｄＨＺＳＡ—ＩＩＩ型（机械式）液体滑动轴承实验台如图１一ｌ所示。
该实验台采用千分表读取径向油膜和轴向油膜压力，人工绘制径向油膜压力分布曲线和轴向油膜压力分布曲线的实验方法。
这种实验台大多数是在定轴承参数条件下工作，无法考察变参数对轴承油膜压力分布的影响情况，因此很难向学生全面反映影响轴承压力分布的各种因素及由此引起的结果，这与当前教学对实验的要求不相符。
２、ＨＺＳＢ—ＩＩｌ型滑动轴承实验台图１－２ＨＺＳＢ．ＩＩＩ型新型液体滑动轴承实验台Ｆｉｇｕｒｅ１－２ＴｈｅＨＺＳＢ—ＩＩＩｊｏｕｒｎａｌｂｅａｒｉｎｇｔｅｓｔｓｔａｎｄ２』Ｅ噩窒堡鑫堂亟±堂僮诠塞！缝耸图ｔ－３ＨＺＳＢ，ＩＩＩ型滑动轴承实验台结鞠简图Ｆｉｇｕｒｅｌ－３ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉａｇｒａｍｏｆＨＺＳＢ－ＩＩＩｊｏｕｒｎａｌｂｅａｒｉｎｇｔｅｓｔｓｔａｎｄ图１．２所示为ＨＺＳＢ．ＩＩＩ型滑动轴承实验台，图１．３为其主要功能框架简图，该实验台在技术上有了很大的改进。
它与计算机联接，在滑动轴承周向、轴向承载区安装压力传感器，经电压放大器，Ａ／Ｄ转换装置，采集有关油膜压力分布的实验数据，输送到计算机中。
然后，利用微机进行计算，数据处理，包括在屏幕上显示实验曲线、用打印机打印实验报告等吲。
１．２．２滑动轴承仿真实验台的国内外发展现状利用计算祝闻接操作滑动轴承实验设备所实现鲍实验并不是真正意义上的仿真实验吲。
轮对轴承跑合试验台技术部分
1技术条件1.1 适用范围主要适用于主要应用于轨道车辆转向架制造、检修时轮对轴承组装完成后的轮对轴承跑合试验，是检查轮对轴承组装质量的主要工艺手段和设备。
本试验台为具有轮对轴承正反转跑合、轮对轴承温升监控等功能的综合试验台。
1.2 适用环境环境温度：-20℃～+55℃海拔高度：≤2000m相对湿度：≤80％使用电源：AC380V±10%，50Hz1.3 设备的基本要求1.3.1 设备的总体要求1.3.1.1 该设备可应用于轮对滚动轴承跑合作业。
1.3.1.2 该设备为离线停留式1.3.1.3 该设备关键部件材质均采用国内外业界著名厂商生产的合格产品，性能指标都达到或者超过相关标准的要求。
1.3.1.4 该设备具备的功能：●能对轮对轴承进行跑合试验。
●可输入轮对轴号。
●有软起动、变速、制动功能。
●摩擦压力、制动力可调。
●跑合作业时间可调。
●每端两点远红外测温。
●超温报警。
●转速可测。
●计算机显示屏显示检测数据并存储，可随时输出。
●能自动判别跑合是否合格。
●基础数据长期存储和恢复功能。
●遇见紧急情况时设备具有急停功能。
1.3.1.5 该设备是完整的、全新的，并且具有合理的结构、高的稳定性、可靠性和耐久性，具有足够的刚度和强度，程序简单易懂，操作、维修方便。
1.3.1.6 该设备设有安全保护联锁装置和短路、断路及漏电保护装置，停电或意外停机时的保护装置。
具有完善、可靠的联锁、安全保护和故障报警等功能。
1.3.1.7 该设备的零部件选用优质材料制造，所选用的机械、液压、电气元器件和控制系统是先进的、优质的、可靠的系列产品。
1.3.1.8 提供该设备必要的易耗品和备件，所需数量应满足两年的正常使用。
1.3.2 选用材料的技术要求该设备及工装的零部件所用材料的牌号符合图纸所规定的牌号，符合GB1591-88、GB699-88、GB700-88之规定，进厂原材料有质量合格证件，属国家大型钢铁企业的产品。
滚动轴承试验台动载荷加载装置
滚动轴承试验台动载荷加载装置1. 引言1.1 背景介绍现代滚动轴承在机械设备中的应用广泛，其性能对设备的稳定运行和寿命有着至关重要的影响。
为了准确评估轴承的性能，需要进行各种试验，其中动载荷加载试验是其中重要的一项。
动载荷加载试验可以模拟轴承在实际工作中受到的载荷情况，评估其承载能力和工作稳定性。
传统的动载荷加载试验设备存在一些问题，如载荷加载不均匀、难以精确控制载荷大小等。
研究和设计一种新型的滚动轴承试验台动载荷加载装置势在必行。
本研究旨在针对现有问题，设计并制造一种具有稳定性高、载荷加载均匀、载荷大小可调的试验台动载荷加载装置，以提高轴承试验的准确性和可靠性。
通过本研究，我们希望可以为滚动轴承试验提供一种高效、精准的载荷加载装置，为轴承研究和工程应用提供可靠的数据支持。
本研究的背景介绍到此结束。
1.2 研究意义滚动轴承试验台动载荷加载装置的研究意义主要体现在以下几个方面：滚动轴承在机械领域中起着非常重要的作用，承载着机械设备的动态载荷，因此对滚动轴承进行有效的测试和评估是非常必要的。
通过研究滚动轴承试验台动载荷加载装置，可以更好地了解滚动轴承在实际工作中的性能表现，进一步提高机械设备的工作效率和寿命。
随着科技的发展和工业的进步，对机械设备的要求也越来越高，因此需要不断改进和优化滚动轴承试验台动载荷加载装置，以满足不同领域的需求。
通过研究滚动轴承试验台动载荷加载装置的设计与制造，可以为工程技术人员提供参考和借鉴，促进机械设备的创新和发展。
滚动轴承试验台动载荷加载装置的研究将有助于提高工程技术人员对滚动轴承工作原理的理解，促进相关技术的推广和应用。
通过对滚动轴承试验台动载荷加载装置的性能测试和结果分析，可以为工程技术人员提供实用的参考依据，为机械设备的设计和生产提供支持。
1.3 研究目的研究目的是为了解决滚动轴承试验台动载荷加载装置在实际使用过程中可能遇到的问题，提高其稳定性和性能，从而使其能够更好地满足工程需求。
滑动轴承试验台设计全解
目录摘要： ......................................................... - 1 - Abstract: ...................................................... - 2 - 1 绪论 ......................................................... - 3 -1.1 选题的背景和意义........................................ - 3 -1.2 滑动轴承试验台的研究现状................................ - 4 -1.3 设计的主要内容及要求.................................... - 6 -1.3.1 被测轴承的尺寸..................................... - 6 -1.3.2 测试条件........................................... - 6 -1.3.3 测试对象........................................... - 6 -2 滑动轴承的作用机理及相关参数估算 ............................. - 7 -2.1 滑动轴承动压形成的基本原理.............................. - 7 -2.2 滑动轴承试验台相关参数的估算............................ - 8 -2.2.1燃油泵滑动轴承的相关参数估算....................... - 8 -2.2.2 试验台摩擦转矩的估算............................... - 9 -3 滑动轴承试验台的设计 ........................................ - 10 -3.1 试验台总体布局及设计................................... - 10 -3.1.1 驱动系统.......................................... - 11 -3.1.2 润滑系统.......................................... - 11 -3.1.3 加载系统.......................................... - 12 -3.1.4 测量系统.......................................... - 12 -3.2 试验台主体台架及相关零件的设计......................... - 12 -3.2.1 支撑轴承座的设计.................................. - 13 -3.2.2 主轴的设计........................................ - 14 -3.2.3 联轴器的设计...................................... - 17 -3.2.4 油封设计：...................................... - 17 -3.3 驱动系统设计........................................... - 18 -3.3.1 变频电机的选择.................................... - 18 -3.3.2 变频器的选择...................................... - 20 -3.3.3 增速齿轮箱的设计.................................. - 20 -3.3.4 联轴器的选择...................................... - 22 -3.4 润滑系统设计........................................... - 23 -3.3.1 燃油泵中滑动轴承的润滑机理........................ - 23 -3.3.2 润滑系统原理...................................... - 24 -3.3.3 润滑系统液压泵的设计和选型........................ - 26 -3.3.4 液压泵驱动电机的选择.............................. - 27 -3.3.5 比例溢流阀的选择.................................. - 27 -3.3.6 比例流量阀的选择.................................. - 28 -3.4 加载系统设计........................................... - 29 -3.4.1 加载方案的选择.................................... - 29 -3.4.2 液压加载系统的原理................................ - 30 -3.4.3 液压系统主要元件的设计............................ - 32 -3.4.4 加载系统机构的设计................................ - 36 -3.5 测量系统设计........................................... - 37 -3.5.1 油膜压力分布的测量................................ - 37 -3.5.2 油膜温度分布的测量................................ - 40 -3.5.3 轴心轨迹测量...................................... - 41 -3.5.4 摩擦力矩测量...................................... - 42 -3.5.5 集流器的设计...................................... - 42 - 总结 .......................................................... - 44 - 致谢 .......................................................... - 45 - [参考文献] .................................................... - 46 -燃油泵滑动轴承试验台设计摘要：滑动轴承试验台通过模拟滑动轴承的工作情况，测试滑动轴承的各项性能参数，为分析影响滑动轴承润滑性能的因素，改善滑动轴承的润滑条件，优化轴承设计和延长轴承寿命等有重要作用。
船用可倾瓦推力滑动轴承监测试验台的研制
船用可倾瓦推力滑动轴承监测试验台的研制张蒙;郭文勇;韩江桂【摘要】为提高船用可倾瓦推力滑动轴承运行可靠性提供参考,通过采集相关参数研究滑动推力轴承运行规律和润滑性能,设计构建一型滑动推力轴承试验台以用于研究.试验台通过变频电机实现不同转速条件,以液压加载系统来模拟轴向推力载荷,在轴瓦上布置压力、油膜厚度、温度传感器测点测量参数,编制试验台的数据采集系统.设计试验台的控制系统,并编制控制界面.通过调试,该实验台设计达到预期要求,显示出良好的操控性能.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】5页(P53-57)【关键词】推力滑动轴承;试验台;液压加载;测控系统【作者】张蒙;郭文勇;韩江桂【作者单位】海军工程大学,湖北武汉430033;海军工程大学,湖北武汉430033;海军工程大学,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】U662可倾瓦推力滑动轴承广泛应用于船舶推进轴系中，随着船舶总体性能的提高，推力负载大幅度增加，瓦块平均单位比压增大，变形也显著增大，且温度大幅升高，难以形成有效的润滑油膜[1]，导致局部缺油易引起“烧瓦”事故。
设计滑动推力轴承试验台有助于研究滑动推力轴承的运行规律和润滑性能，探寻故障机理。
试验台需模拟不同工况下的轴承运行状态，并有效调节运行状态，同时监测不同工况下的轴承参数。
目前有针对轴承的部分研究都通过试验台来开展，不仅模拟了满足不同试验载荷需求的液压加载系统，并且开展了轴瓦表面材料、推力轴承稳态性能研究以及不同油的热属性对润滑性能的影响等试验研究[1-4]。
通过监控推力轴承运行时的油膜参数，研究不同工况下的轴承运行规律，从机械系统和测控系统两方面设计试验台。
机械系统需实现不同转速、不同载荷条件，测控系统需监测不同工况下的轴瓦压力分布、油膜厚度分布和温度分布，并控制调整转速和载荷。
通过试验开展推力轴承润滑性能、运行状态的监测以及故障机理相关方面的研究，设计试验台机械系统需模拟推力滑动轴承运行时转速和载荷等不同工况，能在一定范围内无级调速和对载荷的较准确控制，加载系统需对载荷精确控制，具有负反馈调节的功能，具备自锁能力，使轴承能得到某一稳定的轴向推力以及手动和自动控制的能力。
高速铁路轴承试验台的主轴结构优化
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轴承
２ １ 年３ ０ １ 期
ＣＮ４１— １ ４８／ＴＨ Ｂｅａｉ ｇ２０１１， １ ｒｎ Ｎｏ．３
．试 验 与分析 ＿ ． Ｉ ． ．
高速铁路轴承试验 台的主轴结构优化
晁代 勇 ， 贾现 召 ， 李伦
（． １ 河南科技 大学 机 电学院， 南 洛 阳 ４ １０ ；． 河 ７０ ３ ２ 河南省机械设计及传动 系统重点实验 室， 河南 洛 阳 ４ １０ ） ７ ０ ３ 摘要 ： 建立 了高速铁路轴承试验 台主轴 的轴进行 了模态 ＮＹ 分析 ， 初步判定主轴会发生共振 。对 主轴结构进行 了优化计算 ， 结果表 明， 该方 法确立 了支承轴 承的位置 ， 主轴 在 自重减轻 的情 况下提 高了其 一阶固有频率 ， 改善 了主轴的动态 性能 ， 并且有效地避开 了共振 区。 关键词 ： 铁路轴承 ； 试验 台； Ｎ Ｙ ； Ａ Ｓ Ｓ 主轴 ； 固有频率 ； 优化设计
响 比较 复杂 ， 想 得 到合 理 支 承跨 距 的 精 确 解 比 要 较 困难 。在 此 利 用有 限元 分 析 软 件 Ａ Ｓ Ｓ 以简 ＮＹ ， 化试 验 台结 构 为 目标 ， 以轴 承 的 支 承 跨 距 和 主 轴 轴 头为设 计参 数 ， 对试 验 台 主轴 进 行 了优 化 设 计 ，
ｓ ｉ ｈ ｗ ｔ ａ ｅｐ ｓ ｉｎ ｏ ｕ ｐ ｒ ｂ ａ ｉ ｇ ｓｄ ｔ ｒ ｉ ｅ ，ｈ ｒｔ ａｕ ａ ｒ ｑ ｅ ｃ ｓｉｃ ｅ ｓ ｄ ｂ ｅ ｕ ｉｇ ｓ ｉｄ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｈ ｏ ｉ ｏ ｆ ｐ ｏｔ ｅ ｒ ｓｉ ｅ ｅ ｎ ｄ ｔｅ ｆ ｓ ｎ ｔ ｒ ｌ ｅ ｕ ｎ ｙ ｉ ｎ ｒ ａ ｅ ｙｒ ｄ ｃｎ ｐ ｎ ｌ ｓ ｔ ｔ ｓ ｎ ｍ ｉ ｆ ｗｅｇ ｔ ｔ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｅｆ ｒ ａ ｃ ｆｔ ｅ ｓ ｉ ｄｅ ｉ ｉ ｒｖ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｒ ｇ ｏ ｓａ ｏｄ ｄ ｅｆ ｃｉｅｙ ｉｈ ，ｈ ｙ ａ ｃ ｐ ｒ ｍ ｎ ｅ ｏ ｐ ｎ ｓ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ｈ ｌ ｎ ｈ ｅ ｏ ａ ｃ ｅ ｉｎ ｉ ｖ ｉ ｅ ｆ ｔ ｌ ． ｅ ｖ Ｋｅ ｒ ｓ ａｌ ａ ｅ ｒｎ ；ｔｓ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ：ｒ ｉ ｙ ｂ ａｉ ｇ ｅ ｔｒ ｗ ｇ；ＡＮ ＹＳ；ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｆ ｑ ｅ ｃ ；ｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｄ ｓｇ Ｓ ｐ ｎ ｌ ；ｆｅ ｒ ｕ ｎ ｙ ｐ ｉ ａｉ ｅ ｉｎ ｅ ｍｉ ｏ
立式轴承-转子试验台设计
２０ ０ ８年 １ ０月
润滑与密封
Ｌ ＵＢＲＩ ＣＡＴ ＯＮ Ｉ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
轴 承一 子 试 验 台 ，并 讨论 了试 验 台 的结 构 、润 滑剂 供 给 系统 和测 量 系统 的设 计 以及 实 现 方 法 。该 试 验 台能 够 进 行 多 种 转
转子动 、静力学实验研究，并具备机械振动监测 、故障模拟等多项功能 。 关 键 词 ：水 导 轴 承 ；试 验 台 ；立 式 结 构
Ｉ 电 机 ２联 轴 器 ３ 推 力 轴 承 ４ 上 导 轴 承 ５ 主 轴 ． ． ． ． ．
６ 位 移 传感 器 安装 架 ７ 下导 轴承 ８ 基 座 ． ． ．
在质量偏心时 ，又会使径 向载荷 的方向不断变化 。以
根 据 立式 结 构轴 承一 子试 验装 置 的基本 要 求 ， 转 试验 台设计可分 为机 械系统 （ 括机 架 、驱动 系统 、 包
润滑剂供给 系统 ） 和计算 机数 据采集 系统两大部分。
２ 试验装置的基本结构 及工作原理
上 因素导致很 多在 卧式轴 承一 子系 统 中使 用 比较 成 转 熟 的设计计算 和试 验方 法 无法 应 用在 立式 结 构 的轴 承一 转子 系统中。为此 ，本文 作者 研制 开 发 了立式 结 构试验 台，为立式 结构 轴 承一 转子 系统 的研 究 提供试 验平 台 ，以便 于更 深入 地对 轴 承一 子系统 的 动力 学 转 特性 、状态评估 、故障诊断和寿命预测开展研究 。 １ 立式轴承一 转子试验 台的功能
无轴轮缘推进系统综合性能试验平台-轴承试验台技术参数
无轴轮缘推进系统综合性能试验平台-轴承试验台技术参数1.设备用途说明无轴轮缘推进系统综合性能试验平台-轴承试验台用于测试无轴轮缘推进器水润滑轴承摩擦学性能，轴承种类包括径向轴承、推力轴承、径向-推力联合轴承。
主要由试验台主体、驱动系统、测试系统、集中控制系统和辅助装置等部分组成。
试验台主体为立式，由驱动电机带动轴系旋转，轴承安装在轴系下端的平台上，液压加载装置可对轴承进行轴向或径向加载，同时也能使轴承水平或竖直移动；不同的试验轴承，与轴系组合形成摩擦副。
可以调节转速、载荷、冷却水流量、冷却水温度、润滑介质等因素，可测摩擦力矩、水膜压力、水膜厚度、水膜温度和振动等，通过对以上数据或试验结果对轴承性能进行评估。
2.数量：1台3.交货方式与地点：武汉理工大学4.交货日期：合同生效后120天5.设备工作环境：环境温度：0～45°C相对湿度：35°C时，≤80%6.乙方资质要求a)至少三个以上相关项目工程经验b)应取得ISO9001国际质量管理体系认证证书；b) 在标书中包含各设备的设计方案7.主要设备技术要求及参数7.1试验台主体➢轴系：电机输出轴、联轴器和试验主轴等；➢实验舱和三套装夹轴承的模块：三模块可更换，分别用于径向轴承、推力轴承和径向-推力联合轴承试验；旋转支撑机构；➢滑轨：方便实验舱的拆装，保证实验精度；➢扭矩仪及测试卡：0-200Nm，0.2%精度；➢测功机：吸收功率为45kW，吸收转矩0-200Nm；➢支架：电机层、实验舱等各层支架，保证试验台稳固可靠；➢弹性联轴器、三套刚性联轴器；➢地下舱：挖深至硬实面防止下陷，放置液压油缸；7.2驱动系统驱动电机带动轴系旋转，其参数应满足：➢功率45kW；转速范围为50-2000 rpm，精度0.1 rpm➢45kW变频器带速度反馈卡，精确控制转速7.3测试系统为保证试验所测数据的精度，所有传感器应满足精度要求：➢1套数据采集系统，32路，采样精度16位，每路≥200k/s➢1套扭矩传感器：0-200Nm，0.2%精度；➢2路加载力传感器：0-15 kN，精度0.05%；0-10 kN，精度0.05%，作用在于对试验轴承精准加载；➢5对加速度传感器，对试验台进行振动性能测试；➢4路高精度电涡流传感器及控制器：0.1μm；➢8路水膜压力传感器：0~10MPa，线速度±0.25% FSO；➢4路温-压一体化传感器：量程0-10MPa/0-100℃；1套传感器供电系统；7.4控制系统所有信号均接入主机，集控台面板有启停、多路信号输入和过载预警装置，应满足以下功能：➢控制台硬件部分：工程机控制电机启停、调试；➢对加载力、转速和冷却水流量精准控制并可数字输入；➢对基本物理量（转速、载荷、扭矩和温度）测试、显示以及超限预警；➢紧急停止；➢控制台软件部分：针对所有测试设备的测试软件一套，该软件功能包括：扭矩转速的控制与测试、2路载荷的施加与测试、进出水温度显示、液体流量控制与显示、液体压力测试、不同介质下滚动摩擦系数和滑动摩擦系数、各种测试数据的保存和打印，扭矩曲线、载荷曲线、摩擦系数曲线的实时显示。
轮对轴承跑合试验台技术部分
1 技术条件1.1 适用范围主要适用于主要应用于轨道车辆转向架制造、检修时轮对轴承组装完成后的轮对轴承跑合试验，是检查轮对轴承组装质量的主要工艺手段和设备。
本试验台为具有轮对轴承正反转跑合、轮对轴承温升监控等功能的综合试验台。
1.2 适用环境环境温度：-20℃～+55℃海拔高度：≤2000m相对湿度：≤80％使用电源：AC380V±10%，50Hz1.3 设备的基本要求1.3.1 设备的总体要求1.3.1.1 该设备可应用于轮对滚动轴承跑合作业。
1.3.1.2 该设备为离线停留式1.3.1.3 该设备关键部件材质均采用国内外业界著名厂商生产的合格产品，性能指标都达到或者超过相关标准的要求。
1.3.1.4 该设备具备的功能：●能对轮对轴承进行跑合试验。
●可输入轮对轴号。
●有软起动、变速、制动功能。
●摩擦压力、制动力可调。
●跑合作业时间可调。
●每端两点远红外测温。
●超温报警。
●转速可测。
●计算机显示屏显示检测数据并存储，可随时输出。
●能自动判别跑合是否合格。
●基础数据长期存储和恢复功能。
●遇见紧急情况时设备具有急停功能。
1.3.1.5 该设备是完整的、全新的，并且具有合理的结构、高的稳定性、可靠性和耐久性，具有足够的刚度和强度，程序简单易懂，操作、维修方便。
1.3.1.6 该设备设有安全保护联锁装置和短路、断路及漏电保护装置，停电或意外停机时的保护装置。
具有完善、可靠的联锁、安全保护和故障报警等功能。
1.3.1.7 该设备的零部件选用优质材料制造，所选用的机械、液压、电气元器件和控制系统是先进的、优质的、可靠的系列产品。
1.3.1.8 提供该设备必要的易耗品和备件，所需数量应满足两年的正常使用。
1.3.2 选用材料的技术要求该设备及工装的零部件所用材料的牌号符合图纸所规定的牌号，符合GB1591-88、GB699-88、GB700-88之规定，进厂原材料有质量合格证件，属国家大型钢铁企业的产品。
铁路轴承综合性能试验台机械结构设计与仿真
架、 主轴组 成 、 径 向加载 装置 、 轴 向加 载装置 、 径 向加 载 调节 装置 、 电机 驱 动系统 、 被 试轴 承组成 以及 辅 助工装 等 。试验 台 的机械 结构 示意 图如 图 １ 所 示 。试验 台采 用 液 压伺 服加 载 系统 提供 径 向及 轴 向加 载 载荷 ， 整 个 系统 由伺服 控 制器 、 伺服油缸、 伺服阀、 传 感器 和液 压
辆 零部 件 的开发 还 是 质 量 检 测 ， 所 需 要 的 试 验设 备 性
表 １ 轴 承 综 合性 能试 验 台 主 要 性 能 参 数
能都 必 须进 行相 应 的提 升 。设计 铁 路轴 承综 合性 能试 验 台是 为 了适应 铁 路发 展 的需要 。该 试 验 台能够 对高
速 和重 载车 辆轴 承 进行 性 能试 验 ， 为轴 承 的试 验 研 究 提供 必 要 的数据 和支撑 。
２ 结 构 设 计
铁路 轴 承综 合 性 能 试 验 台机 械 结 构 主 要 包 括 构
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ ０ ９ １ ３
径 向加袭装置 驱动 电机及 调节装置 构架 径 向加载调节装置
基金项 目： 国家高技术研究发展计划（ “ ８ ６ ３ ” 计划） （ ２ ０ ０ ９ ＡＡ０ ４ ４ ９ ０ ２ ）
作 者简介 ： 邢晓东（ １ ９ ７ ６ 一 ） ， 男， 高级工程师。
图 １ 试 验 台 机械 结构 示 意 图
５ 结 论
在 经过 上述 的一 系列 变 位组 合工 况分 析 与联轴 节 的变 位 计算 比较 之 后 ， 得 出 最 大偏 心量 值 作 为选 择 联 轴节 变 位能 力 的条 件 。工况 组 合 讨 论 和 计 算 的准 确 ， 决定 了联轴 节选 用 的正确 与 否 。以上 工况 组合 条件 和 几何 模 型 的建立 与 计算 ， 对 联 轴 节 变位 能 力 的正 确 选
轴承转子试验台测试系统设计及抗干扰措施
（ ｏｅｅ ｆ ｅ ａｉ ｌ ｎｉ ｅｎ ｉ ａ ｎ ｅ ｉ ｆ ｅｈｏ ｇ，ａ ｕｎ ３０４Ｃ ｉ ； １ ｌｇ ｃ ｎ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｆ ａ ｕｎ ｉ ｒｔ ｏＴｃｎｌ ｙＴｉ ａ ０２ ，ｈ ａ Ｃ ｌ ｏ Ｍ ｈ ｃ ｎ ｉ ｏＴ ｙ Ｕ ｖ ｓｙ ｏ ｙ ０ ｎ
ｒ ｓ ａｃ ｉｇ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ａ ｉｒ ， ｈ ｅ ｔｓ ｓｅ ｏ ｈ ｏ ｒｓ ｐ ｏ ｒｔ ｒｂ ａ ｎ ｅ ｔ ｅ ａ ｅ ｉｎ ｄ Ｉ ｒ ａｉｅ ｉｅ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｙ ａ ｃ ｂ ｈ ｖ ｏｓ ｔ ｅ ｔｓ ｙ ｔｍ ｆ ｔ ｅ ｆ ｕ — ｕ ｐ ￣ ｏｏ — ｅ ｔ ｇ ｔｓ— ｄ ｗ ｓ ｄ ｓ ｅ ． ｔ ｅ ｌ ｄ ｄ ｒ ｃ ｉ ｂ ｇ ｚ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｆ ｒ ｅ ｔｎ ｄ ｎ ｍｉ ｌ ａ ｓ ｓｎ ｔ ｅ ｏ ｄ ｓ ｎ ｏ ，ｏ ｔｉ ｅ ａ ｅ ｔ ｃ ａ ｕ ｅ ｎ ｏ ｂ ａ ｇ ｙ ａ ｃ ｏ ｄ ｕ ｉ ｇ ｈ ｌａ —ｅ ｓ ｒ ｂ ａ ｎ ｄ ｘ ｓ ｒ ｋ，ｖｂ ａ ｉｎ ｎ ｔｒ ｕ ｓｇ ａ ｂ ｉ ａ ｉｒ ｔ ａ ｄ ｏ ｑ ｅ ｉｎ ｌ ｙ ｏ
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滚动轴承试验台总体方案设计
1、轴承试验台作用与设计要求
实验台作用：在轴承产品开发阶段，轴承试验主要是针对轴承结构的试验，看试验产品能否满足使用工况要求；产品定型后，轴承试验的主要目的就是对轴承质量进行考核，鉴别轴承产品的质量等级，促进质量的提高，从而找到轴承结构、材料、制造工艺等某些环节存在的问题，进而加以控制。
试验台的设计要求：
一般情况下，滚动轴承实验台应具有如下设计要求：1）必须易于拆卸，能对轴承的不同故障类型进行监测；2）试验台必须能够改变轴承所受轴向力和径向力的大小，以方便研究轴承在不同载荷作用下的运行状态；3）轴承转速应可调；4）试验台的设计必须方便的安装各种传感装置；5）试验台的扩展性也应考虑。
2、轴承试验台具体设计方案
轴承试验系统应该包括机械装置、液压部分、控制系统、以及测试系统四部分组成。
2.1轴承试验机机械装置设计
设计机械结构时主要考虑问题：1）轴承如何在轴上固定，以保证方便的施加轴向和径向载荷；2）整个试验台采用何种布置形式，如卧室还是立式；3）如何实现试验机对尽可能多的不同种类轴承（如轴承内径不同、型号不同等）进行试验；4）轴的设计。
围绕以上几个关键问题，讨论试验机机械结构总体设计。
1）轴承在轴上的安装方式
为了方便施加轴向和径向力，轴承的安装方式如下图1所示。
之所以考虑把轴承安装在轴端，一方面便于轴承安装与固定，另一方面由于试验机要适用于不同内径的轴承，因此不同内径轴承只需跟换与之相配合的轴端就可以，不需要改变试验机的其他结构，降低试验机制造成本，拓宽了使用范围。
图1 轴承的安装方式
2）试验台的布置形式
目前，轴承试验台的总体布置可分为卧式与立式两种，其中卧式结构占绝大多数。
如下图2所示铁路轴承试验台，即为典型的卧式结构。
图2 铁路轴承试验台
而对于轴承尺寸较大时，则采用立式结构；有时确定试验台布置形式时，还需要综合考虑加载装置布置，轴承在轴上的安装方式以及监测装置布置等因素。
如下图3所示为斯凯孚公司研制的一款轴承振动测试机，其结构即为立式结构。
又如图4所示，其为某转盘轴承试验台，由于轴承尺寸大，重量大，为方便轴承拆装，也采用立式结构。
图3 MUV150A型轴承噪声与振动测试机图4 某主转盘轴承试验台
具体到本试验台，由于轴承安装在轴端位置，若采用卧式结构，则转轴处于悬臂状态；当轴承较重，转速较高时，将会产生较大的离心力，影响装置的稳定性，并对支撑轴承有较高的要求。
且相对于立式结构，卧式结构加载装置布置相对较复杂。
因此综合各方面因素考虑，初步决定本试验台采用立式结构布置。
3）实现对不同内径轴承的监测
轴承内径不同，与轴承配合的轴的直径也将不同。
显然，每次试验不同内径的轴承都更换不同尺寸的转轴是不现实的。
为此，考虑将与轴承连接部分轴端做成可更换式结构，即试验台的动力输出结构不变，转轴不做更换，轴端部分与轴连接，不同尺寸轴承只需更换不同轴端，大大降低试验台成本。
具体轴端与轴的连接方式有如下几种方案：
a.采用联轴器连接。
即采用通用联轴器将轴端与轴连接在一起，结构简图如下图5所示。
图5 采用联轴器连接结构
采用联轴器连接的优点是联轴器可以选择标准件，轴端结构简单，连接可靠。
但采用联轴器连接会增大轴悬臂部分尺寸和重量，造成轴悬伸部分加长，可能会导致运转不稳定。
b.轴端与轴直接连接。
结构如下图6所示。
这样的结构相对来说轴端结构更为紧凑，悬伸较小，装配简单可靠。
缺点是轴端结构相对复杂，制造成本增大。
图6轴端与轴直接连接结构图
4）轴的设计
由于该试验台为通用试验台，因此轴的设计应按最大载荷，最恶劣工作条件来设计。
这样的话，轴径势必会加大，轴的重量及转动惯量也随之增大。
这就导致电机的负载增大，而且在高速运转时稳定性差，影响试验台监测。
因此，在轴的设计时考虑采用空心轴结构。
在保证轴的承载能力的前提下，尽量减轻轴的重量。
基于以上几点进行试验台的机械结构设计，总体结构图如下图7所示。
图7 轴部分总体结构图。