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　　滑动轴承实验报告答案(共10篇) 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??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O1，O1位置的坐标为O1(e，Φ)。其中e =OO1，称为偏心距；Φ为偏位角(轴承中心O与轴颈中心O1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： hmin?S?Rz1?RZ2?（1） 式中，S为安全系数，通常取S≥2；Rz1，RZ2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。 （2）掌握实验台所采用的测试用传感器的工作原理。 （3）通过实验测试的周向油膜压力分布及轴向油膜压力分布，掌握滑动轴承中流体动压油膜形成的机理及滑动轴承承载机理。 （4）通过实验掌握工况参数和轴承参数的变化对滑动轴承润滑性能及承载能力的影响。 三、实验内容 对于基本型实验，实验内容如下： （1）轴承中间平面上周向油膜压力分布曲线(a)]和轴向油膜压力分布曲线）周向油膜压力分布曲线图的承载分量的曲线（b）]，求轴承的端泄影响系数K。 考虑有限宽轴承在宽度B方向的端泄对油膜承载量的影响，其影响系数K可由下式求出： K?F pmBd （2） 式中，F为轴承外载荷，N；B为轴承有效工作宽度，mm；d为轴颈直径，mm；pm为根据油膜压力承载分量的曲线图求出的动压油膜的平均压力，如图2(b)所示。 图2(a)为实测上轴瓦上均布测点l~7位置处的油膜压力形成的周向油膜压力分布曲线个分点分别引垂线”，使之分别等于图(a)中的油膜压力值的垂直分量后连成的光滑曲线，该曲线被称为动压油膜的承载分量曲线；图(c)为轴向油膜压力分布曲线。 根据承载分量曲线和直径所园成的图形面积等于平均压力pm与直径围成的矩形面积相等的条件，通过数方格数的方法即可求出pm大小。再将求出的pm值代人式2即可求出K。 图2 滑动轴承油膜压力分布曲线图 实验装置采用西南交通大学研制的ZHS20系列滑动轴承综合实验台。该实验台主要由主轴驱动系统、静压加载系统、轴承润滑系统、油膜压力测试系统、油温测试系统、摩擦观察测试系统以及数据采集与处理系统等组成。 1、主轴驱动系统及电机选择 实验台的主轴支承在实验台箱体上的一对滚动轴承上。该主轴的驱动电动机需满足无极调速、低速大转矩及实验过程中能快速启停等要求。 驱动电机主要有交流异步电动机、直流电动机、步进电机、交流(直流)伺服电动机等类型。 交流伺服电动机的工作原理与普通交流异步电动机相似，但交流伺服电动机的转子电阻比异步电机的大得多，其转矩特性(转矩T与转差率S的关系)也因此较普通电机有很大区别(见图3)。它可使临界转差率大于1，这样不仅使转矩特性更接近于线性．而且具有较大的起动转矩，因此，伺服电机具有起动快、灵敏度高的特点。 图3 伺服电动机的转矩特性 目前，基于稀土木磁体的交流水磁伺服驱动系统，能提供最高水平的动态响应和扭矩密度。所以用交流伺服驱动取替传 统交流调速、直流和步进调速驱动，以便使系统性能达到一个全新的控制水平，从而获得更宽的调速范围和更大的低速扭矩。因此，本实验台选用了交流伺服电动机，其优点归纳如下： （1）控制精度高。 交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证，因此交流伺服具有极高的控制精度。 （2）低频特性好。 步进电机在低速时易出现低频振动现象；普通交流电机由变频器进行调速，在低频时的力矩小；直流电机在低速的控制极不稳定。而交流伺服电机运转非常平稳．即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可以克服机械的刚性不足缺点，并且系统内部具有频率解析功能(FFT)，可检测出机械的共振点，使于调整系统。 （3）矩频特性好。 交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速(一般为1000r／min)以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。 （4）过载能力强。 交流伺服电机具有较强的过载能力。它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的3倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。 （5）运行稳定。 交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构造成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲现象，控制性能更为可靠。 （6）响应速度快。 交流伺服系统的加速性能较好，从静止加速到其额定转速1000 r／min仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。 2、液压系统 实验台的液压系统功能，—是为实验轴承提供循环润滑系统提供压力供油。液压系统框图如图4所示。 为了保证液压加载系统的稳定性，该系统采用变频恒压的接制方式。变频恒压供油系统主要由油泵、变频器、压力传感器组成，如图5所示。通过压力传感器对加载系统的压力监测，实时调节油泵电机的转速使电机—油泵—液压油路系统组成一个闭环控制系统。由于在各种转速下形成的油膜压力和端泄情况有—定的差别，通过变频恒压系统能真正地实现在各种转速下加载压力保持不变。 若液压加载系统向固定于箱座上的加载盖板内的油腔输送的供油压力为p0时,载荷即施加在轴瓦上，则轴承载荷为： F?9.81?p0A?G0? N （3） 式中，p0为油腔供油压力，kgf/cm2；A为油腔在水平面上投影面积，A=60 cm2；Go为初始载荷(包括轴瓦自重、压力变送器重量等)，Go＝7．5kgf。 图4 液压系统框图 图5 变频恒压控制原理框图 3、油膜压力变送系统 在轴瓦的上半部承载区轴承宽度的中间剖面上，沿周向均布钻有1~7共7个小孔，分别在小孔处安装压力变送器。当轴旋转到一定转速后，在轴承内形成动压油膜，通过压力变送器测出油膜压力值，并在计算机上显示周向油膜压力分布曲线)。在轴瓦的有效宽度月的l／4处，安装轴向油膜压力变送器8，测出位置8处的油膜压力p8，根据轴向油膜压力分布对称原理，可以测得袖向油膜压力分布曲线(c)]。 本实验台采用压阻式压力变送器，它由压力敏感部件与压力变送器部件组成。 （1）压力敏感部件。 扩散硅压阻式压力传感器的工作原理：以扩散硅材料制成的膜片作为弹性敏感元件，其硅晶片上通过微机加工工艺构成一个惠斯通电桥、如图2—6所示，图中I表示恒流源，R表示电桥阻值，Vs表示激励电压，Vo表示电桥输出电压。当有外部压力作用时，膜片发生弹性变形，膜片的一部分受压缩，另一部分则受拉伸。两个电阻位于膜片的压缩区，另两个位于拉伸区，并联成惠斯通全桥形式，以使输出信号最大。 图6 惠斯通电桥 篇二：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、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。 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 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22.5，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 2 压力以1cm代表5kgf/cm）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 滑动轴承实验台结构图 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） 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 图3 轴承摩擦特性曲线 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，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 2Fd 个测力杆，测力杆一端与轴瓦连接，另一端与弹簧片接触。当轴瓦随轴转动时，测力杆的另一端位移使与其接触的弹簧片发生变形，弹簧片的变形量Δ可由百分表9测出。弹簧片的变形对轴瓦随着轴的转动产生一个阻力矩来平衡摩擦力矩。当阻力矩等于摩擦力矩时，轴瓦的转动和弹簧片的变形都相对静止了（即平衡）。 根据力矩平衡条件得到： Fd2 。 L-测力杆上测力点与轴承中心距离 Q-作用在测力点的反力Q=KΔ。 设作用在轴瓦上的外载荷为w 则：f = WWd= F 2LQ 2LKΔWd 3、磨擦状态指标装置 图4 油膜显示装置电路原理图 指示装置的原理如图4所示。当主轴不转动，可看到灯泡很亮；当轴在很低的转速下转动时，主轴将润滑油带入轴和轴瓦之间收敛性间隙内，但由于此时的油膜很薄，轴与轴瓦之间部分微观不平度的凸处仍在接触，故灯泡忽明忽暗；当轴的转速达到一定值时，轴和轴瓦之间形成的压力油膜厚度完全遮盖两表面之间微观不平度的凸处高度，油膜完成将轴与轴瓦隔开，灯泡就不亮了。 四、 数据记录及处理 1、 油膜压力分布试验值 2、 轴承摩擦特性曲线试验值及计算值 轴承载荷F=588.6P+78.5 =196.22 N 3、 绘制径向压力分布曲线和轴向压力曲线MPa 油膜承载量q=P平均·B·D·φ=3.8kN 4、 绘制f—λ曲线 五、 实验结果分析与讨论 1、由本实验可以得出影响液体动压轴承的承载能力的因素有： 1宽径比B/d。宽径比小有利于提高远程稳定性。一般来说，B/d越大，油压越大，轴承的○ 承载能力越高； 2相对间隙。当载荷比较大时，间隙应当尽量小。速度越大，间隙也越小； ○ 3粘度，与具体的工况有关。 ○ 2、由f-λ曲线可知：摩擦的状态是随着特性系数的变化而转变的。 1边界摩擦。此时，虽然λ增大，但是f变化很小。 ○ 2混合摩擦。λ的增大会引起f的急剧减小到最小值。 ○ 3液体摩擦时，○f随着λ的增大而增大。当轴承参数相对间隙变大时，f变小，即斜率变小，因为f=F/P与相当间隙成正比。 篇三：滑动轴承实验报告 实验4 滑动轴承实验 实验报告 专业 班级 姓名 实验时间 一、实验目的 我们可以控制陈列柜中各种机构的运动并进行实时讲解，通过智能控制的陈列柜进行教学，可以让学生初步了解和掌握常见机构的基本原理及应用。 二、仪器设备 THMMD-2型 精选型机械设计陈列柜:第7柜 滑动轴承与润滑密封 THMDMD-1型机械设计陈列柜 （18个分柜，带智能语音讲解）:第12柜 滑动轴承；第18柜 润滑与密封 三、实验原理简要 填写所记录的陈列柜中的“主要内容” 四、实验过程步骤 五、实验数据记录与处理 以上两部分填写陈列柜中的解说词 六、实验结论分析与讨论 滑动轴承的摩擦状态有几种？各有什么特点？ 1 篇四：新滑动轴承实验报告 实验报告三 滑动轴承实验 要求：n≤100r/min压力≤0.5KN 2、滑动轴承的ηn/q—f特性曲线（与ηn/q概念不同）轴的直径d=60mm 轴瓦宽度B=110mmq=压力/Bd 摩擦系数f=负载力/压力 3、径向油膜压力值和向Y轴投影压力值 向Y轴投影压力值=径向油膜压力值×SinΦ(Φ分别等于30°、50°、70°、 篇五：滑动轴承实验报告 滑动轴承实验报告 一、实验目的 二、实验条件及实验台的结构示意图 1、实验台编号及主要参数： d=60（mm）；A=60（cm2），L=60（mm） 2、实验台结构示意图 3、加载油腔压力P0（kg/cm2）：P0= 4、润滑油规格： ? 种类及牌号：? 动力粘度：（P0·S） 5、进油温度：℃； 6、平均温度：℃。 三、实测数据及计算结果 1、油膜周围压力分布状况及油膜压力沿轴向分布的影响系数的测定，数据与计算结果： 0n——主轴转速； F K——油膜压力沿轴向分布影响系数。K?Pmld 式中：F=P0×80+8，l=6cm（轴承有效长度） d——轴承内径，d=6cm。 2、油膜压力分布曲线、动压轴承特性曲线测定的实测及计算数据： f——摩擦系数，f? GL5G ?； Fd/2F λ——轴承特性值，?? ??n p ； η——润滑油动力粘度，可以查图，亦可实测（Pa·s） P——比压（N/mm2）P=F/dL P0=4kg/cm2时，P=0.689 P0=2kg/cm2时，P=0.356 4、轴承的特性曲线： 四、思考题及实验结果分析讨论 1、哪些因素影响液体动压轴承的承载能力及其油膜的形成？ 2、当转速增加或载荷增大时，油压分布曲线、f—λ曲线说明什么？当轴承参数（如相对间隙δ）改变时曲线、实验结果的分析讨论。 实验日期： 年月 日 报告人： 篇六：液体动压滑动轴承实验报告 液体动压滑动轴承实验报告 一、实验目的 二、实验设备 三、实验参数 轴颈直径d?mm； 轴承宽度B?mm 润滑油动力粘度?? Pas；润滑油温度t? C 四、实验数据记录 油膜压力测试 转速 n =rpm； 负载 F = N； 五、绘制径向、轴向油膜压力分布曲线.径向油膜压力分布曲线.轴向油膜压力分布曲线 篇七：二、滑动轴承实验指导及实验报告 滑动轴承实验指导 √实验项目学时：2 实验要求：□ 必修 □ 选修 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线、 液体动力润滑滑动轴承摩擦特征曲线、 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。 图3-1 滑动轴承实验台 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。 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Fd/2，它供轴瓦翻转，轴瓦上测力压头将力传递至压力传感器，测力传感器的检测值乘以力臂长L，就可以得到摩擦力矩值，经计算就可得到摩擦系数f之值。 根据力矩平衡条件得：Fd/2=LQ。L―测力杆的长度（本实验台L=120mm），Q―作用在A处的反力。 设作用在轴上的外载荷W，则：f = F/W =2LQ / Wd Mf = LQ的值可直接读到，f = 2Mf / Wd 其中：面板上P1?P8为油膜压力，P负为加载力，Mf为摩擦力矩，T为油温，n为转速。 5、实验系统主要技术参数 实验轴瓦：内径：d＝70mm，长度L＝125mm 加载范围：0－1000N（100kg） 摩擦力传感器量程：50N 压力传感器量程：0－1.0MPa 加载传感器量程：0－2000N 直流电动机功率：355W 主轴调速范围：2－500rpm 三、主要仪器设备及实验耗材 实验仪器设备：杭州星辰科教设备有限公司的ZCS-Ⅱ型液体动压轴承实验台。 四、实验内容或步骤 实验步骤： 1、准备工作 1） 将光电传感器接至测控箱背板的数字通道1上，从左到右依次将管路压力传感器接至控制箱上的模拟通道1-7上，将轴上的管路压力传感器接至模拟通道8上，摩擦力矩检测传感器接至模拟通道9，负载荷重压力传感器接至模拟通道10上。 2） 3） 将控制箱的电机电源线与电机相联，同时连接控制箱电源。 如果使用计算机测，将计算机与控制箱用串口线）在开电机转速之前请确认载荷为空，即要求先开转速在加载，转速慢慢加到20 0rpm待稳定后，旋动加载螺纹加载约400N，（转速和加载值在测控箱面板的右显示窗口显示）； 2）在一次实验结束后马上又要重新开式实验时，请用轴瓦上端的螺栓旋入顶起轴瓦将油膜先放干净，同时在软件中要重新“复位”，这样确保下次实验的数据准确； 3）由于油膜形成需要一小段时间，所以在开机实验或在变化载荷或在变化转速后请待其稳定后（一般等待5－10S即可）再采集数据； 4）长期使用过程中请确保实验油的足量、清洁；油量不够和不干净都会影响实验数据的准确； 5）进入实验主窗体1，选择通讯口COM1或者COM2，在开始加载和电机转速之前先点即“复位”以让软件进入试验台的初始状态，保证实验数据的准确。在确定机构工作稳定后点击“数据采集”，将数据采集进来（共12个数据，它们是7个油膜压力值、1个外加载荷值、1个转速值、1个计算摩擦力矩的压力值）。当数据采集完成后就可进行油膜压力分析了，点击“实测曲线个压力值曲线，点击“理论曲线”作出理论压力曲线，可对两者进行比较。同时也可手动改变7个点的压力值的大小或载荷、转速值再观察曲线的变化。点击“结果显示”会将相应的结果显示在结果显示框中。 3、摩擦性能仿线） 进入主窗体，同样首先选择通讯串口COM1或COM2，选择摩擦特性实验，在实验模式（“理论模拟”和“实测实验”）中选择相应的状态，“实测实 验”将从试验台采集的数据发送到软件数据显示列表中，点击“实测曲线”作出摩擦系数实测曲线） 在曲线显示窗口中，纵坐标显示的为摩擦系数，横坐标由操作模式决定（操作模式有“载荷固定”和“速度固定”），相应的横坐标为转速和载荷； 3） 待各压力表的压力值稳定后，由左至右依次记录各压力表的压力值（转速不变）； 4） 调节转速并逐次记录有关数据；(保持加载力不变) 5） 卸载、关机。 实验报告内容： 1、实验目的 2、实验数据记录图表 （1）油膜压力实验 工作参数：转速n=200r/min；载荷F=800N 表3-1 实测油膜7点压力值 油膜平均压力：许用压力： pv值： 许用pv值： 最小油膜厚度： （2）摩擦性能实验 表3-3 载荷固定下的实测摩擦力矩（载荷为） 3、实验结果分析 （1）绘制n= 500r/min时油膜压力分布曲线（径向、轴向两种）； （2）绘制n= 500r/min时径向油膜承载能力的计算； （3）绘制速度一定时，摩擦系数的实测和理论曲线）绘制载荷一定时，摩擦系数的实测和理论曲线、 径向滑动轴承形成液体动压润滑的条件？ 2、 滑动轴承与滚动轴承比较有哪些独特优点？为什么? 3、 径向滑动轴承的轴颈与轴承孔间的摩擦状态？ 4、 影响轴承承载量的因素是什么？ 5、 常用的轴瓦材料有哪些？轴瓦材料除应满足摩擦系数小和磨损少以外， 还应满足什么要求? 六、主要参考书 1、濮良贵，纪名刚主编．机械设计（第八版）．北京：高等教育出版社，2006 篇八：滑动轴承实验报告2015 XI`AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY 实验报告 1 西安工业大学实验报告 一、实验目的 二、实验原理 三、实验步骤、数据记录及处理 2、摩擦系数测定 2 数据处理: 3 五、思考并回答下列问题 1. 形成动压油膜的必要条件是什么？动压油膜承载能力取决于哪些因素？ 2. 在实验中出现哪些类型的摩擦状态？其基本性质如何？ 3. 在油膜状态下，为什么轴的转速提高而摩擦系数f增大？ 4 篇九：滑动轴承实验 实验二 滑动轴承实验 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、观察载荷和转速改变时的油膜压力的变化情况。 3、观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。 4、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。 5、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?的绘制方法。 二、实验台结构简介与工作原理 1. 该实验台主要结构见下图所示： 图1-1 滑动轴承实验台结构简图 1-操纵面板 2-电机 3-三角带 4-轴向油压表接头 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由两个高精度的轴承支承。 直流电机2通过三角带3带动主轴9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读取摩擦力△值。 主轴瓦前端装有1~7号七只测径向压力的油压表7，油的进口在轴瓦的 在轴瓦全长的1处。 21处装有一个测轴向油压的油压表，即第8号油压表。 4 3、主要技术参数 交流电源：电压220V，频率50Hz 直流电机功率：355W 无极调速0-1500 rpm；O型三角带L=900mm 载荷传感器精度1%，加载范围 0～1000N (0～100kg) 百分表精度 0.01 mm，量程0-10mm 油压表精度2.5% 量程0～0.4Mpa 试验轴瓦：内径d=60mm 长度B=110mm 粗糙度 (旧标准?7) 材料 ZQSn6-6-3 主轴轴承加载范围： 0～100kg 主轴调速范围：3～375rpm 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 试验台重量：52kg 该实验台的操作面板如图1-2所示。 图1-2实验台面板布置图 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 (红体字本实验台没有，只有1，2，3，4，6) 4、实验台的传动装置如图1-3所示 由直流电动机1通过三角带2驱动主轴9沿顺时针(面对实验台面板)方向转动，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，主轴的转速由数码管直接读出。 图1-3 滑动轴承实验台构造示意图 1-直流电动机 2-三角带 3-传感器 4-螺旋加载杆 5-弹簧片 6-测力计(百分表) 7-压力表(径向7只，轴向一只) 8-主轴瓦 9-主轴 10-主轴箱 2、轴与轴瓦间的油膜压力测量装置 轴的材料为40Cr，经表面淬火、磨光，由流动轴承支承在箱体10上，轴的上半部浸泡在润滑油中，本实验台采用的润滑油的牌号为N68(即旧牌号的40号机械油)，该油在20℃时的动力粘度为0.34Pa·S。主轴瓦8的材料为铸锡铅青铜。牌号为ZCuSn5Pb5Zn5(即旧牌号ZQSn5-5-5)。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20°，每个小孔联接一个压力表7，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(即4号和8号压力表)。用来观察有限长滑动轴承沿轴的油膜压力情况。 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所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。转速的改变方法如前所述。本实验台采用螺旋如载，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，直接在实验台的操纵板上读出(取中间值)。 4、磨擦系数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 ???n p值的改变而改变(?—油的动力粘度，n—轴的 转速，p—压力，p?W，W—轴上的载荷， B—Bd —轴瓦的宽度，d——轴的直径。本实验台B=110mm， d=60mm)如图1-4所示。 图1-4 f—λ线图 在边界摩擦时，f随?的增大而变化很小，进入混合摩擦后，?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?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Fd/2，它使轴瓦8翻转，其翻转力矩通过固定在弹簧片5上的百分表6测出弹簧片的变形量并经过以下计算就可得到磨擦系数f之值。 根据力矩平衡条件得：Fd?LQ。 2 L——测力杆的长度(本实验台L=120mm)， Q——作用在A处的反力。 设作用在轴上的外载荷为W，则： f?F2LQ? WWd 而Q?K?(K——测力计的刚度系数(N/格)，见该实验台出厂时检测表上的说明) ?f?2LK? Wd ?——百分表读数(百分表的读数一格数，每格为0.01mm) 5、磨擦状态指标装置 指示装置的原理如图1-5所示。当轴不转动，可看到灯泡很亮；当轴在很低的转速下转动时，轴将润滑油带入轴和轴瓦之间收敛性间隙内，但由于此时的油膜很薄，轴与轴瓦之间部分微观不平度的凸峰处仍在接触，故灯忽亮忽暗；当轴的转速达到一定值时，轴和轴瓦之间形成的压力油膜厚度完全遮盖两表面之间微观不平度的凸峰高度，油膜完成将轴与轴瓦隔开，灯泡就不亮了。 三、实验方法与步骤 1、准备工作 在弹簧片5的端部安装百分表6(测力计)，使其触头具有一定的压力值。(见图1-3) 2、绘制径向油膜压力分布曲线) 启动电机，将轴的转速调整到一定值(可取300rpm左右)，注意观察从轴开始