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分解
液体动压润滑轴承实验指导书
《液体动压润滑轴承》实验指导书一、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、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。
3、观察载荷和转速改变时油膜压力的变化的情况。
4、观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况，绘制轴向油膜压力曲线。
5、了解径向滑动轴承的摩檫系数f的测量方法,绘制摩擦特性曲线。
二、实验台结构与技术参数1、实验台的主要结构如图所示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）2、结构特点实验台主轴4、由两个高精度的单列向心球轴承支承。
直流电机2通过三角带1传动给主轴4，主轴顺时针旋转，主轴上装有精密加工制造的主轴瓦5，由无机调速器来实现主轴的无机变速，轴的转速由装在面板上的左数码管显示。
主轴瓦外圆上方被加载装置压住，通过螺旋加载器的加载杆即可实现对轴瓦加载，加载大小由载荷传感器传出，由装在面板上的右数码管显示。
主轴瓦上装有测力杆，通过百分表9可测出测力弹簧片变形Δ值。
主轴瓦前端装有7只油压表，测量在轴瓦全长1/2处（即中间位置）的径向压力，在轴瓦全长1/4处（距后端）装有1只油压表（即第8只），测量该处的径向压力，第8只油压表与前端装有的第4只油压表都安装在主轴瓦的同一条母线上。
3、主要技术参数实验主轴瓦内直径（即主轴直径）d=70mm、有效长度（宽度）B=125mm、材料 ZQSn6-6-3加载范围0～1000 N 调速范围n=3～500 rpm百分表精度 0.01mm 量程0～10mm 油压表精度 2.5级量程0～0.6MPa 测力杆上测力点与轴承中心距离L=120mm测力弹簧片特性系数k=0.098N/格（百分表每格）2、控制面板（如图）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复位键在单片机的程序控制下，可完成“复位”“测量”“查看”“存储”4种测试功能，通电后，该电路自动开始工作，个位右下方的小数点亮，即表示电路正在检测并计算转速。
液体动压润滑向心滑动轴承实验
3’
4’
5’
2’
F
3
45
6’
6
2 1’
1
7 7’
端泄影响系数
Pm
2’ 1’
3’ 4’
5’ 6’ 7’
12 3
4 5 67
七、实验报告要求
数据记录
压力表号 p1
p2
p3
p4
p5
p6
p7
p8 (轴向)
压力
江苏大学工业中心
七、实验报告要求
绘制油膜的轴向和周向压力分布曲线
3’
µl
=
0.001 m mm
5’
江苏大学工业中心
四、实验设备
动力装置 油压测试装置
加载装置
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
江苏大学工业中心
五、实验步骤
实验条件：W=70kgf，n=500r/min。 1、打开电源。 2、将转速调至500r/min左右。 3、加载，外载荷为70Kg.f。 4、等待油压表稳定后读出P1-P8的数据，记录在表格中。
稳定后再进行数据记录。
江苏大学工业中心
分组实验
2’
F
3
4 5
6’
µP
MPa
= 0.01
mm
4’
8’
8’
2
1’ 1 20o
6 7’ 7
30o
30o
0
0
B/4
d
B/2
B
n
周向压力分布曲线
轴向压力分布曲线
江苏大学工业中心
七、实验报告要求
滑动轴承在线实验报告
一、实验目的1. 了解滑动轴承的工作原理和结构特点。
2. 掌握滑动轴承在线实验的基本操作方法和注意事项。
3. 通过实验，测量滑动轴承的径向和轴向油膜压力分布曲线。
4. 分析实验数据，研究滑动轴承的承载能力和润滑性能。
二、实验原理滑动轴承是一种利用油膜来承受载荷的机械元件，其基本原理是在轴承与轴颈之间形成一层油膜，使两者分离，减少直接接触，从而降低摩擦和磨损。
本实验采用液体动压润滑原理，通过油泵将润滑油送入轴承间隙，形成油膜，实现润滑。
三、实验仪器与设备1. 滑动轴承实验台2. 油泵3. 油压传感器4. 数据采集系统5. 计算机软件四、实验步骤1. 安装实验装置，检查各部件连接是否牢固。
2. 调节油泵出口压力，使油压稳定在设定值。
3. 启动实验台，观察轴承的运行情况。
4. 记录实验数据，包括轴承的转速、载荷、油温等。
5. 使用油压传感器测量轴承的径向和轴向油膜压力分布曲线。
6. 将采集到的数据传输至计算机，进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析1. 径向油膜压力分布曲线实验结果显示，轴承的径向油膜压力分布曲线呈抛物线形状，最大压力出现在轴承间隙中心，随着距离中心的增大，压力逐渐减小。
这是因为油泵提供的油压在轴承间隙中心处达到最大，随着距离中心的增大，油膜厚度增加，压力逐渐减小。
2. 轴向油膜压力分布曲线实验结果显示，轴承的轴向油膜压力分布曲线呈线性形状，压力随着轴向距离的增加而增大。
这是因为轴承在轴向受到载荷作用，油膜压力随着轴向距离的增加而增大。
3. 轴承承载能力通过实验数据分析，可以得出轴承的承载能力与轴承间隙、油泵出口压力等因素有关。
当轴承间隙增大时，油膜厚度增加，轴承承载能力提高；当油泵出口压力增大时，轴承承载能力也相应提高。
4. 润滑性能实验结果显示，滑动轴承的润滑性能与轴承间隙、油泵出口压力等因素有关。
当轴承间隙和油泵出口压力适中时，轴承的润滑性能较好，摩擦系数较低。
六、实验结论1. 通过本实验，掌握了滑动轴承在线实验的基本操作方法和注意事项。
滑动轴承实验报告
一、实验目的1. 了解滑动轴承的结构和工作原理。
2. 测量轴承的径向和轴向油膜压力分布曲线。
3. 观察径向滑动轴承液体动压润滑油膜的形成过程和现象。
4. 分析轴承在不同载荷和速度条件下的性能变化。
二、实验原理滑动轴承是利用液体动压原理，通过在轴承和轴颈之间形成油膜，减小摩擦和磨损，保证机器的正常运转。
实验中，通过测量油膜压力分布，可以分析轴承的润滑性能和工作状态。
三、实验仪器与设备1. 滑动轴承实验台2. 轴承加载装置3. 润滑油泵4. 压力传感器5. 数据采集系统6. 计算机及实验软件四、实验步骤1. 将实验台安装好，检查各部件连接是否牢固。
2. 添加润滑油，确保油量充足。
3. 启动润滑油泵，调节转速至预定值。
4. 打开轴承加载装置，逐步增加载荷。
5. 使用压力传感器测量轴承的径向和轴向油膜压力。
6. 记录实验数据，包括转速、载荷、油膜压力等。
7. 改变转速和载荷，重复实验步骤。
五、实验结果与分析1. 径向油膜压力分布曲线实验结果显示，轴承的径向油膜压力分布曲线呈抛物线形状。
在轴承中心区域，油膜压力最大，随着距离轴承中心的增加，油膜压力逐渐减小。
这是因为液体动压原理使得油膜压力在轴承中心区域达到最大值。
2. 轴向油膜压力分布曲线实验结果显示，轴承的轴向油膜压力分布曲线呈线性形状。
在轴承中心区域，轴向油膜压力最大，随着距离轴承中心的增加，轴向油膜压力逐渐减小。
这是由于轴承受到轴向载荷，使得轴向油膜压力在轴承中心区域达到最大值。
3. 载荷对油膜压力的影响实验结果显示，随着载荷的增加，轴承的径向和轴向油膜压力均呈上升趋势。
这是因为载荷的增加使得轴承受到更大的压力，导致油膜压力增大。
4. 转速对油膜压力的影响实验结果显示，随着转速的增加，轴承的径向和轴向油膜压力均呈下降趋势。
这是因为转速的增加使得油膜厚度减小，导致油膜压力降低。
六、实验结论1. 滑动轴承的径向和轴向油膜压力分布曲线呈抛物线和线性形状。
滑动轴承油膜压力分析与测量探究
滑动轴承油膜压力分析与测量探究本文使用滑动轴承测试台，运用PVDF压电薄膜传感器，测定油膜的各个点的压力分布情况，观察油膜形成的动态过程，并在坐标系上绘出其摩擦特效的曲线，从而获取径向的油膜在给点的压力数值，得出所对应的滑动轴承上的载荷数值。
同时，阐述了具体的滑动轴承油膜压力测量与计算过程。
滑动轴承；油膜压力；测量通常我们在滑动轴承油膜压力的分布计算中，会根据已知的一些参数，如油膜粘度值、偏心率、轴颈转速值、供油压力值等数据，在理论计算的基础上，使用仿真软件进行计算即可。
但是在实际中，这种计算方法存在着较大的误差，甚至有可能会出现一些运算结果同实际运行不符的状况，将高分子材料PVDF应用于滑动轴承动态油膜压力测量中，可以获得更加精确测量的试验数据，反应实际情况。
滑动轴承测试台概述进行滑动轴承油膜压力测试的平台，如图1所示，除去T型基座包括的操控板、电动机、三角皮带、螺旋加载杆、传感器支撑板、主轴、主轴瓦以及主轴箱等一般装置外，还包括了弧形零件、激振器、力传感器、压电薄膜传感器。
其中，电机拖动了轴的旋转，且轴承上安装了螺旋加载杆来提供作用力；滑动轴承装有力传感器，其作用主要是测量油膜的压力分布曲线和相关数据信息。
传感器使用PVDF压电薄膜，PVDF作为各向异性材料，其压电特性决定了电荷响应方向，一般为三个方向，长度、宽度和厚度，主要的用力方向在厚度上。
加载外力作用于PVDF薄膜时，表面的上下可以产生极性相反且大小相等的电荷。
在本文中使用的PVDF压电薄膜传感器厚度为28μm，测量面积1.5×1 cm2，在传感器的尾端，采用了压接端子的电荷输出，使得传感器安放在轴承内，仍能保证油膜的形成。
测试原理上，可以通过简单的流程展示：信号发生器→功率放大器→激振器→实验台→力传感器/压电薄膜传感器→数据采集→计算机在测试台的操纵板上，可以检测轴承的转速和载荷情况，加载载荷不同，测试台承受的压力值也会不一样，因此压力传感器会检测到不同的数据，根据传感器传回的数据所绘制的曲线形状由此发生不同变化。
滑动轴承油膜特性分析及实验研究
滑动轴承油膜特性分析及实验研究滑动轴承具有承载能力高、使用寿命长、加工维护方便等优点, 因而被广泛应用于大型旋转机械中。
其油膜静力特性及动力特性影响转子系统的运动稳定性直接决定整个设备能否安全稳定运行。
本文通过理论分析计算与实验相结合的方式, 对滑动轴承油膜特性进行研究。
为了得到油膜特性实验数据, 本文设计了满足实验要求的滑动轴承试验台。
利用三维绘图软件, 对试验台的主轴及轴瓦等结构部分进行三维模型设计, 并利用该软件对设计进行校核验证。
通过理论计算, 设计了满足实验要求的供油系统、加载系统及测试系统。
较传统滑动轴承试验台, 本文设计的试验台具有浮动加载及多测点数据采集的优点, 使轴承运动状态与实际运行状态更吻合且可以分析油膜轴向和周向上压力的变化情况。
根据所设计的滑动轴承试验台, 建立与之对应的轴承间隙结构模型。
在滑动轴承流动特性理论及经典Reynolds 方程基础上, 利用软件模拟对模型进行数值计算,得到了不同运行条件下的油膜压力分布, 并对各因素对滑动轴承油膜压力的影响进行分析。
同时, 也对滑动轴承油膜动力特性进行数值计算, 并将宽径比、间隙比和载荷对滑动轴承动力特性的影响进行分析。
最后利用搭建的滑动轴承试验台进行滑动轴承油膜静力特性实验, 并将实验数据与理论模拟计算的结果进行对比分析。
通过理论与实验研究发现, 油膜压力随载荷的增大而增大, 增大速率则逐渐减小,在实验范围内, 油膜压力的稳定性随载荷的增大更加稳定; 且随着实验载荷的增大, 理论计算模型得到的模拟压力分布与实验数据更加贴近, 模型所忽略的影响因素对压力分布的影响逐渐减小。
随着转速升高,油膜压力有所降低, 下降速率随转速增大而减小, 相较中间转速（临界速度附近）条件在较低转速及高转速条件下, 油膜稳定性更好。
实验条件下的相对偏心距与偏位角的变化趋势也与模拟得到的变化趋势一致, 反映出数值计算的可靠性与试验台设计的科学性。
滑动轴承的摩擦特性曲线和油膜压力分布
验证性实验指导书实验名称：滑动轴承的摩擦特性曲线和油膜压力分布实验简介：液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理是通过轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面，因轴颈与轴承具有径向间隙，从而在轴与轴瓦的配合面之间产生楔形间隙，当轴回转时，会带动附在轴上的油层，由于油中分子之间存在附着力（粘度），这一油层也会带来邻近的油层，于是当轴达到足够的回转速度时油就被挤入楔形间隙里。
通过本实验对滑动轴承的摩擦特性及油膜压力分布情况进行验证，进一步巩固所学知识，同时拓宽学生的知识面。
适用课程：机械设计实验目的：A绘出周向和轴向油膜压力分布曲线，以验证其理论分布规律；B绘出轴承摩擦特性曲线，了解在液体润滑状态下摩擦系数与转速、压力之间的关系；C学习测量方法和掌握实验技能。
面向专业：机械类实验项目性质：验证性（课内必做）计划学时： 2学时实验分组：3人/组《机械设计》课程实验实验三滑动轴承的摩擦特性曲线和油膜压力分布液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理是通过轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面，因轴颈与轴承具有径向间隙，从而在轴与轴瓦的配合面之间产生楔形间隙，当轴回转时，会带动附在轴上的油层，由于油中分子之间存在附着力（粘度），这一油层也会带来邻近的油层，于是当轴达到足够的回转速度时油就被挤入楔形间隙里。
由于通过间隙各径向截面的油量不变（流体连续条件），而间隙的界面逐渐减小，因此在油层中必然产生液体动压力，它总是力图楔开配合面，当油层中压力的大小能够平衡外载荷时，轴就好像浮动一样，这时在轴与轴瓦之间形成了稳定的油层，轴的中心相对轴瓦中心有一个偏距。
液体动压滑动油膜的形成过程及油膜压力分布形状如图3-1所示。
摩擦系数f是设计动压滑动轴承的重要参数之一，它的大小与润滑油粘度η（Pa•S）、轴的转速n(r/min)和轴承压力P(MPa)有关，通常令：λ=η•n/P称λ为轴承特性数。
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λ的变化如图3-2所示。
液体动压滑动轴承实验
CQH-A液体动压滑动轴承实验台使用说明书本实验台用于液体动压滑动轴承实验，主要用它来观察滑动轴承的结构，测量其径向油膜压力分布和轴向油膜压力分布，测定其摩擦特征曲线和承载量。
该实验台结构简单、重量轻、体积小、外形美观大方，测量直观准确，运行稳定可靠。
一、实验台结构简介1. 该实验台主要结构见图1所示：图1 滑动轴承试验台结构图1. 操纵面板2. 电机3. V带4. 轴油压表接头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由两个高精度的单列向心球轴承支承。
直流电机2通过V带3驱动主轴9，主轴顺时针旋转，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读出摩擦力值。
主轴瓦前端装有7只测径向压力的油压表7，油的进口在轴瓦长度的1/2处。
在轴瓦全长的1/4处装有一个轴向油压表的接头，需要时可用内六角扳手将堵油塞旋出，再装上备用的轴向油压表。
3. 实验中如需拆下主轴瓦观察，需按下列步骤进行：a. 旋出外加载传感器插头。
b. 用内六角扳手将传感器支承板8上的两个内六角螺钉卸下，拿出传感器支承板即可将主轴瓦卸下。
二、主要技术参数实验轴瓦：内直径d=60mm有效长度B=125mm表面粗糙度∇7）材料ZCuSn5Pb5Zn5（即旧牌号ZQSn6－6－3）加载范围0~1000N（0~100kg⋅f）百分表精度0.01 量程0—10mm油压表精度 2.5% 量程0～0.6Mpa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/格电机功率：355W调速范围：2～400rpm实验台总量：52kg三、电气工作原理5 4 3图二1—主轴转速数码管：主轴转速传感器采集的实时数据。
液体动压滑动轴承实验指导书
液体动压滑动轴承实验指导书一、实验目的1.了解滑动轴承润滑及承载机理。
2.学习动压轴承油膜压力分布的测定方法，绘制周向油膜压力分布曲线。
3.观察载荷和转速改变时，径向滑动轴承油膜压力的分布情况。
二、实验原理及装置本实验使用湖南长庆科教仪器有限公司生产的HS-A型液体动压轴承实验台如图1所示，它由操纵面板、传动装置、加载装置、油膜压力测量装置和被试验轴承等组成。
在轴承上半部中间即轴承有效宽度B/2处的剖面上，沿圆周1200内钻有七个均匀分布的小孔，每个小孔联接一个压力表，在轴承轴向有效宽度B/4处也钻有一个小孔，并连接一只压力表。
从而可绘出轴承的周向和轴向压力分布曲线，(见图2)。
图2 周向油膜压力分布曲线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也是不同的。
本实验台采用螺旋加载，转动螺杆即可改变载荷的大小。
所加载荷之值通过传感器，在实验台的操纵面板中的外加载荷显示窗数码管直接读出。
转速由主轴转速调速旋钮4控制直流调速电源进行无级调速。
主轴转速又由装在主轴后部的光电测速传感器采集，最后由操纵面板中的主轴转速显示窗数码管直接读出。
另外，操纵面板上还有无油膜指示灯。
当轴不转动时，可看到灯泡很亮；低速转动时，轴将润滑油带入轴和轴瓦之间收敛性间隙内，但由于油膜很薄，轴与轴瓦见部分微观不平度的峰高仍在接触，故灯忽亮忽灭；当转速达到一定值时，压力油膜完全遮盖凸峰高度，即油膜完全将轴与轴瓦隔开，灯泡就不亮了。
三、实验步骤：1．开机前检查箱体油液是否超过油标1/2处；外加载螺杆是否脱开传感器；主轴调速旋钮是否在零位；百分表是否固定，表针是否能复位；轴瓦能否摆动自如；各个压力表指针是否为零。
2．按下电源开关，无油膜指示灯亮。
3．启动电机，缓慢旋转主轴调速按钮，主轴缓慢增速，无油膜指示灯熄灭，表示轴与轴瓦已经处于完全液体润滑状态。
4．缓慢旋转外加载螺杆逐渐加载，同时观察各个压力表指针逐渐上升。
液体动压滑动轴承油膜压力与摩擦仿真及测试分析
操纵面板说明 II
数 码 管 6： 外加载荷传感器采集的实时数据。 油膜指示灯7：用于指示轴瓦与轴向油膜状态。 调速旋钮8： 用于调整主轴转速。 电源开关9： 此按钮为带自锁的电源按钮。 触摸开关2： 按动此键可显示1-8号压力传感器顺号和相应的压力
传感器采集的实时数据。
• 注：此键仅用于观察和手动纪录各压力传感器采集的数据，软
•
1）润滑油运动粘度的影响 润滑油对油膜压力的影响主要决取于它的运
动粘度。 不同品种的润滑油运动粘度不同，同一品种
但牌号不同润滑油运动粘度不同、粘度越高、产 生的油膜压力越大。
润滑油运动粘度可查手册或用粘度计测量。
•
2）润滑油温度的影响
润滑油的油温高低决定了运动粘度的变化 趋势，油温升高，油的粘度值降低，运动时产 生的摩擦阻力下降，产生的摩擦力就降低，承 载力就下降。油温降低、油的粘度值加大，运 动时产生的摩擦阻力增加，相应的承载力就会 提高。一般在设计液体动压滑动轴承时油的温 度要控制在70℃左右，最高不超过100℃。在 我们这个实验中，由于设备运转时间短，油温 的变化很小，对油膜压力值的影响可忽略不计 ，将油的温度视为实验台设置的温度30℃。
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。
•
7.4 动压油膜建立的判断
液体动压润滑是否建立，可通过在HS-B试验
台上做摩擦特征曲线，简称f–u 曲线来判断。
•固体摩擦区 •液体摩擦区
•摩擦特征曲线图
•
7.4 动压油膜建立的判断
•固体摩擦区 •液体摩擦区
• 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
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3）转速对油膜压力的影响 转速越高，单位时间通过载荷作用面的润滑 油就越多，产生的摩擦力就越大，油膜压力就越 大，特别是当转速达到一定值使流体的流动由层 流变为紊流时，承载力会得到显著提高。在转速 升高的同时会使润滑油的温度上升，运动粘度下 降，使油膜压力降低承载能力下降。相比而言， 油温升高带来的油膜压力降低比转速上升带来的 油膜压力升高要小得多。 4）液体动压滑动轴承设计的结构、尺寸，制造 精度，材料选择对动压油膜的产生和压力的大小 都有直接的影响。
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
7.1 实验目的
通过在 HSB 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。
7.2 实验原理
利用轴承与轴颈配合面之间形成的楔形间
3、滑动轴承油膜压力仿真与测试分析界面
4、滑动轴承摩擦特征仿真与测试分析界面
7.8 实验内容
1．液体动压轴承油膜压力周向分布测试分析
该实验装置采用压力传感器、A/D板采集该 轴承周向上七个点位置的油膜压力，并输入计 算机通过曲线拟合作出该轴承油膜压力周向分 布图。通过分析其分布规律，了解影响油膜压
传感器采集的实时数据。
注：此键仅用于观察和手动纪录各压力传感器采集的数据，软件所
需数据将由控制系统自动发送、接收和处理。
7.7软件界面操作说明
1、由计算机桌面“长庆科教”进入启动界面
2、在图7-7启动界面非文字区单击左键， 即可进入滑动轴承实验教学界面。
操
作
[实验指导]： 单击此键，进入实验指导书。 [进入油膜压力分析]： 单击此键，进入油膜压力及摩擦特性分析。 [进入摩擦特性分析]： 单击此键，进入连续摩擦特性分析。 [实验参数设置]： 单击此键，进入实验参数设置。 [退出]： 单击此键，结束程序的运行，返回WINDOWS界面。
F P dB
F d B S
— 外载荷（N） — 轴颈直径（mm） — 轴承有效工作长度（mm） = d × B —有效工作面积（mm）
7.5 油膜压力测量、分析
1. 动压润滑压力油膜 径 向 压 力 油 膜 示 意 平 均 压 力 示 意 图 轴向压力油膜示意图
径向滑动轴承油 膜压力分布曲线
2．油膜压力分析
3．液体压轴承摩擦特征曲线的测定
2）润滑油温度的影响
润滑油的油温高低决定了运动粘度的变化 趋势，油温升高，油的粘度值降低，运动时产 生的摩擦阻力下降，产生的摩擦力就降低，承 载力就下降。油温降低、油的粘度值加大，运 动时产生的摩擦阻力增加，相应的承载力就会 提高。一般在设计液体动压滑动轴承时油的温 度要控制在70℃左右，最高不超过100℃。在 我们这个实验中，由于设备运转时间短，油温 的变化很小，对油膜压力值的影响可忽略不计， 将油的温度视为实验台设置的温度30℃。
7.6
HS–B滑动轴承试验台介绍
4 3 6 7 5 8 9 10、11 12
1．操传感器 5．外加载荷传感器
6．螺旋加载杆 8．径向油压传感器（7只） 10．主轴 11．主轴瓦
7． 摩擦力传感器测力装置 9． 传感器支撑板 12．主轴箱
操纵面板说明 I
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。
7.4 动压油膜建立的判断
液体动压润滑是否建立，可通过在HS-B试验 台上做摩擦特征曲线，简称f–u 曲线来判断。
固体摩擦区 液体摩擦区
摩擦特征曲线图
7.4 动压油膜建立的判断
固体摩擦区 液体摩擦区
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
轴承的特性系数（入）可由下式计算
n
p
n S
F
式中： — 润滑油动力粘度（Pa.s） n — 主轴转速 (R/min) P — 轴承的比压（压强）（N/mm2）
数码管1：油压传感器顺序号： 1-7 号为7只径向传感器序号 8 号为轴向传感器序号 数码管3：径向、轴向油膜压力传感器采集的实时数据 数码管4：主轴转速传感器采集的实时数据 数码管5：摩擦力传感器采集的实时数据
操纵面板说明 II
数 码 管 6： 外加载荷传感器采集的实时数据。 油膜指示灯7：用于指示轴瓦与轴向油膜状态。 调速旋钮8： 用于调整主轴转速。 电源开关9： 此按钮为带自锁的电源按钮。 触摸开关2： 按动此键可显示1-8号压力传感器顺号和相应的压力
力分布的因素。
2．液体动压轴承油膜压力周向分布的仿真分析
该实验装置配置的计算机软件通过数据模 拟作出液体动压轴承油膜压力周向分布的仿真 曲线，与实测曲线进行比较分析。
3．液体压轴承摩擦特征曲线的测定 该实验装置通过压力传感器和A/D板采集 和转换轴承的摩擦力矩，轴承的工作载荷并输 入计算机得出摩擦系数的特征曲线，了解影响 摩擦系数的因素。
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。
1）润滑油运动粘度的影响 润滑油对油膜压力的影响主要决取于它的运 动粘度。 不同品种的润滑油运动粘度不同，同一品种 但牌号不同润滑油运动粘度不同、粘度越高、产 生的油膜压力越大。 润滑油运动粘度可查手册或用粘度计测量。
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。
7.3 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