实验7 液体动压滑动轴承油膜压力与摩擦仿真及测试分析.ppt

实验7 液体动压滑动轴承油膜压力与摩擦仿真及测试分析
实验目的
通过在 HSB 型试验台上,对液体动压轴承进行径向和轴向油膜压力分布及大小的测量和仿真,对摩擦特性曲线进行测定及仿真,了解影响液体动压滑动轴承油膜建立及影响油膜大小各项因素之间的关系。
实验原理
利用轴承与轴颈配合面之间形成的楔形间隙使轴颈在回转时产生泵油作用,将润滑油挤入摩擦面表面之间,建立起压力油膜,将两个摩擦面分离开来,形成液体摩擦支承外载荷从而避免两个摩擦表面的直接接触和磨损,我们把这种轴承称为液体动压滑动轴承。
动压油膜的形成
在一定条件下,当各种参数协调时液体动压油膜形成。此时液体动压力能使轴中心与轴瓦中心有一偏距e,最小油膜厚度hmin,在轴颈与轴承中心的连线上,我们把外载荷作用线与轴颈和轴承中心连线所形成的夹角称为偏位角。(见下页)
液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布
动压油膜形成
由于实验台的外载荷是加在轴瓦上,故动压油膜形成如上图示。
摩擦特征曲线图中:
f —轴颈与轴承之间的摩擦系数
0 —轴承特性系数
A —临界点(非液体润滑向液体润滑转变)
—临界特性系数
固体摩擦区
液体摩擦区
动压油膜建立的判断
轴承的特性系数(入)可由下式计算
F —外载荷(N)
d —轴颈直径(mm)
B —轴承有效工作长度(mm)
S = d × B —有效工作面积(mm)
式中:—润滑油动力粘度()
n —主轴转速(R/min)
P —轴承的比压(压强)(N/mm2)
油膜压力测量、分析
1. 动压润滑压力油膜
径向滑动轴承油
膜压力分布曲线
轴向压力油膜示意图
径向压力油膜示意
平均压力示意图

实验中,通过改变试验台的转速会引起压力油膜压力值的改变,改变外载荷的大小会引起压力油膜压力值的改变,在这个试验中我们只能改变这两个参数来影响油膜压力值的大小。下面就实际工作中能影响油膜压力大小的因素进行讨论。