液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线.doc

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1、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l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

2、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h(Pa×s)、轴的转速n(r/min)和轴承压力p(MPa)有关，令 （7）式中：l—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l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lc称为临界特性数，且lc以右为液体摩擦润滑区，lc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

3、l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—l曲线不同，lc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。6543211—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(poA+Go)N（8

4、）式中：po—油腔供油压力，po=3kg/cm2；A—油腔在水平面上投影面积，A=60cm2；压力油7654321L1—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=8kgf。3.摩擦系数测量装置摩擦系数是通过测量轴承摩擦力矩而得到的。如图8-8所示：在轴承6上联出一水平测力杆2，当轴5旋转后，作用在轴承6上的摩擦力矩，通过测力杆2上的测力计1，测出杆端的Q力，由平衡得： （9）则有：（10）式中：L—测力杆力臂长度(mm)；d—轴颈直径(mm)；Q—测力杆端的平衡力；Q=0.009

5、8QoN；Qo—重锤式拉力计读数(gf)。4.油膜压力测量装置(如图8-9所示)在轴瓦上半部承载区、轴瓦宽度的中间剖面上，沿圆周方向均布钻有7个小孔，每个小孔联接一只压力表（即联接1~7表），当轴承形成动压油膜时，就可以通过压力表测得周向压力分布曲线。在轴瓦轴向有效宽度B的1/4处钻有一个小孔，供联接压力表用（即联接表8），这样根据轴向压力分布的对称原理，可测得轴向压力分布曲线。图8-9是轴瓦小孔分布的位置。76543211~7接压力表8   B 图8-9轴瓦小孔分布示意图五.轴承性能参数轴颈直径d=60mm轴瓦宽度B=60mm轴瓦材料为青铜，配合表面粗糙度Ra6.3mm轴颈材料

6、为45钢，配合表面粗糙度Ra3.2mm相对间隙ψ—（1-1.5）‰润滑油牌号及供油方式N15机械油循环供油油的粘度h=0.024Pa×s初始载荷Go=78N（8kgf）测力杆力臂长度L=150mm加载范围F=0~3000N调速范围n=20~1200r/min电动机型号JZT12-4电动机功率0.8kW 六.实验方法及步骤1.油膜压力分布的测定先用卡板3（见图8-8）卡住测力杆2，以免测力计损坏。旋动油泵开关13（见图8-10）启动油泵。调节溢流阀5和减压阀3，使供油压力表2指示值为0.5kgf/cm2。将变速箱8的手柄放在低速档（左斜位置），转动调速旋钮11旋至最低速，开启主电机

7、开关14和转速控制开关12，指示红灯亮。转动调速旋钮11，使转速读数100~200r/min之间，再将变速手柄扳到高速档（右斜位置），逐渐升速到600r/min（800r/min），调节溢流阀5，使加载油腔压力表指示值为p0=4kgf/cm2（轴承载荷F=2432N），运转几分钟待稳定后，依次自左至右记录七只压力表及轴向压力表的读数。重新调节加载油腔压力p0=3kgf/cm2（F=1844N），待稳定后记录压力表的值于实验报告表图8-1中。2.摩擦系数¦及特性系数l的测定特性系数