实验四液体动压滑动轴承实验指导书

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1、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处方法，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-nlW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汕膜在I员I周方向的压力分布值（见图1）,并验证径向汕膜压力最人值批Pmax不衣外载荷Fr的垂线位置，而是在最小油膜厚度附近，即竺=（）处。该实验还可以测试下列儿项内dX容。（1）测暈轴承与转

2、轴问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，即轴向汕膜最大压力值在轴承宽度的中间位置（见图2）。D/mm图1周向汕膜压力分布曲线图2轴向汕膜压力分布曲线（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/值，根据取得的一系列/值，可以做出滑动轴承的摩擦特性Illi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，以便确疋一立载荷、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人载荷（见图3）o2.实验装置及原理本实验使用湖南长庆科教仪器冇

3、限公司生产的HS-B型液体动压轴承实验台如图4所示，它rh传动装置、加载装置、摩擦系数测屋装置、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.径向汕压传感器（7只）9.传感器支撑板10.主轴11.主轴瓦12.主轴箱1）传动装置山直流电机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,主轴的转速由装在而板1上的数码管直接读出。2）加载装置汕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。

4、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。转速的改变方法如前所述。本实验台采用螺旋加载，转动螺杆即可改变载荷的大小，所以载荷Z值通过传感器数字显示，直接在实验台的操纵板上读出。3）摩擦系数测量装置径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性系数X=un/p值的改变而改变（u—汕的动力粘度，n—轴的转速，P—压力，P=W/Bd,W—轴上的载荷，W-轴瓦自重+外加载荷。本实验台轴瓦自重为40N,B—轴乩的宽度，d—轴的直径。）在边界摩擦时，f随入的变大而变化很小，进入混合摩擦后，入的改变引起f的急剧变化，在刚形成液体摩擦是f达到最小值，此

5、后，随入的增大油膜厚度也随Z增大，因而f也有所增大。摩擦系数f之值为f=（Ji2/30W）・（un/p）+0.55屮g式中，V—和对间隙；随轴承长径比而变化的系数，对于1/dvl的轴承,g=1.5；1/dMl时，&=1。4）油膜压力测量装置在轴承上半部中间即轴承有效宽度B/2处的剖而上沿圆周120°内钻有七个均匀分布的小孔，每个小孔联接一个压力传感器（测周向压力），在轴承轴向有效宽度B/4处也钻冇一个小孔，并连接一只压力传感器（测轴向压力）。从而可绘出轴承的周向和轴向压力分布曲线。5）实验台的主要参数及性能试验主轴瓦：内直径d=60mm羊j效长度B=110mm粗糙度

6、3.2加载范围O-lOOON（lOOKg）摩擦力传感器暈程0-5Kg精度0」％压力传感器量程0-600Kpa精度0.01%加载传感器量程0-200kg精度0.1%测力杆上的测力点与轴承中心距离L=125mm直流伺服电机功率355W主轴调速范围：3-500rpm外形尺寸500x450x440重量52kg三、实验内容及要求1.在轴承载荷F=90kg和F=70kg时，分别测量轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，绘制出周向和轴向汕膜压力分布曲线，并求出轴承的实际承载量。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—入曲线。2.液体动

7、压轴承油膜压力周向分布的仿真分析与位置模拟：采用与实验台配套的仿真软件，通过建模与数值仿真，得到液体动压轴承汕膜压力周向分布的仿真曲线，以及轴承在不同载荷作用下的最小油膜厚度和偏位角。五、实验步骤：1.连接实验2.3.4.5.6.7.8.六、实验操作注意事项开机前•的准备：用汽油将主轴油箱清理干净，加入N68（40#）机油至岡形油标中线以上。面板上调速旋钮逆吋针旋到底（转速最低），夹在螺旋杆旋至于外加载荷传感器脱离接触。通电后，旋转调速旋钮使主轴在100—200rpm运行。此时汕膜指示灯应熄灭。稳定运行3—4分钟后，即可按实验指导书的要求操作。注意事项：1、由于