（情绪管理）液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线最全版.docVIP

（情绪管理）液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线 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 壹.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和轴承特性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。当压力和外载荷平衡时，轴和轴瓦之间形成稳定的油膜。这时轴的中心相对轴瓦的中心处于偏心位置，轴和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，具有壹定吸震能力。 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壹，它的大小和润滑油的粘度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，轴和轴瓦之间为边界润滑且有局部金属接触。因此f值随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逆时针旋转且可获得不同的转速。 654 6 5 4 3 2 1 1—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 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，且固定于箱座上，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） 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； 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上联出壹水平测力杆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=0.0098QoN； 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，每个小孔联接壹只压力表（即联接1~7表），当轴承形成动压油膜时，就能够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处钻有壹个小孔，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。 7 7 6 5 4 3 2 1 1~7 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=3k