动压轴承实验.doc

动压轴承实验.docZCS -II型液体动压轴承实验台实验指导书一、实验目的 1、液体动压轴承油膜压力径向分布曲线的测定 3、液体动压轴承摩擦特征曲线的测定二、实验系统 1、实验系统结构该实验机构中滑动轴承部分的结构简图如图所示。 1、电机, 2、皮带, 3、摩擦力传感器, 4、压力传感器:测量轴承表面油膜压力,共 7个F1~ F7,5、轴瓦, 6、加载传感器:测量外加载荷值, 8、转速传感器:测量主轴转速, 7 、主轴, 9 、油槽, 10 、底座, 11 、面板, 2 、调速旋钮: 控制电机转速。试验台启动后,由电机 1通过皮带带动主轴 7在油槽 9中转动,在油膜粘力作用下通过摩擦力传感器 3测出主轴旋转时受到的摩擦力矩;当润滑油充满整个轴瓦内壁后轴瓦上的 7个压力传感器可分别测出分布在其上的油膜压力值;待稳定工作后由温度传感器 t1测出入油口的油温, t2测出出油口的油温。三、实验原理及测试内容 1、实验原理滑动轴承形成动压润滑油膜的过程如图 3所示。当轴静止时,轴承孔与轴颈直接接触,如图 3(a )所示,径向间隙△使轴颈与轴承的配合面之间形成楔形间隙,其间充满润滑油。由于润滑油具有粘性而附着于零件表面的特性,因而当轴颈回转时,依靠附着在轴颈上的油层带动润滑油挤入楔形间隙,如图 3(b) 所示。因为通过楔形间隙的润滑油质量不变(流体连续运动原理) ,而楔形中的间隙截面逐渐变小,润滑油分子间相互挤压,从而油层中必然产生流体动压力, 它力图挤开配合面,达到支承外载荷的目的。当各种参数协调时,液体动压力能保证轴的中心与轴瓦中心有一偏心距 e 。最小油膜厚度 n min 存在于轴颈与轴承孔的中心连线上。液体动压力的分布如图 3(c)所示。图3液体动压润滑膜形成的过程液体动压润滑能否建立,通常用 f-λ曲线来判别。图 4中f 为轴颈与轴承之间的摩擦系数, λ为轴承特性系数,它与轴的转速 n ,润滑油动力粘度η、润滑油压强 p之间的关系为: P n????式中, n为轴颈转速; η为润滑油动力粘度; p为单位面积载荷。 rFp Bd ? Nmm 2。 Fr 是轴承承受的径向载荷; d 是轴承的孔径,本实验中, d=70mm ;B 是轴承有效工作长度,对本实验轴承,取 B=125mm 。图4摩擦特性曲线( Stribeck 曲线) 如图 2所示,在轴瓦中心引出一压力传感器 10,用以测量轴承工作时的摩擦力矩,进而换算得摩擦系数值。对它们分析如图 5: ∑F*r=N*L ∑F=f*F 式中: ∑F——圆周上各切点摩擦力之和∑F=F1+F2+F3+F4+ … r——圆周半径 N——压力传感器测得的力 L——力臂 F——外加载荷力 f——摩擦系数所以实测摩擦系数公式: f=rF LN* * (1) 图5 轴径圆周表面摩擦力分析四、实验操作步骤〈一〉系统启动开启电脑,点击“轴承实验台 II”图标,进入 ZCS -II型液体动压轴承实验台系统“油膜压力分布实验”主界面如图 6。图6油膜压力分析实验主界面〈二〉油膜压力测试实验滑动轴承实验系统“油膜压力分布实验”主界面如图 6: 1、系统复位放松加载螺杆,确认载荷为空载,将电机调速电位器旋钮逆时针旋到底即零转速。顺时针旋动轴瓦前上端的螺钉,将轴瓦顶起将油膜放净,然后放松该螺钉, 使轴瓦和轴充分接触。点击“复位”键,计算机采集 7路油膜压力传