机械设计综合实验指导书及实验报告
机械设计实验指导书
第4章机械性能和工作能力的测试与分析4.1 概述提高机械及其零部件的性能和工作能力是提高机械产品质量的关键。
机械及其零部件的性能和工作能力的测试涉及运动学特性、动力学特性、精确度、承载能力、可靠性、安全性、人机工程、节能环保等，项目和内容十分广泛，其基本内容包括机械传动的效率、振动、噪声等，这些测试项目常常作为评定机械产品性能的基本质量指标。
因此，掌握机械性能和工作能力的测试方法，对于研究、改进和创新机械以及对机械设备进行故障诊断具有重要的意义。
4.2 机械设计展示开放实验4.2.1 实验目的通过实验对各种机械零部件、各种传动装置的结构组成形式以及润滑与密封、零件的失效形式等有一个比较全面的认识与了解。
4.2.2 实验设备机械设计示教板，由18个陈列柜组成，如图4-1所示。
图4-1 机械设计示教板4.2.3 实验内容（1）螺纹联接1：螺纹的类型、螺纹联接的基本类型、常见的各种螺纹联接件；（2）螺纹联接2：螺纹联接的防松、提高螺纹联接强度的措施、螺纹联接的装拆；（3）键、销和花键联接；（4）铆、焊、粘和过盈联接；（5）带传动1：V带传动、平带传动、同步带传动及带传动的张紧装置；（6）带传动2：平带的材料与接头形式、V带的结构与型号、其它带传动、各种带轮的结构；（7）链传动：滚子链的结构与接头形式、齿形链、无级变速链、起重链、链传动的布置与张紧；（8）齿轮和蜗杆传动：齿轮的结构、蜗杆的类型、蜗轮的结构；（9）滑动轴承：轴瓦与衬的材料、滑动轴承的结构、动压滑动轴承油膜压力分布；（10）滚动轴承1：滚动轴承的结构、常用类型与代号、尺寸系列、滚动轴承的装拆；（11）滚动轴承2：内圈和外圈的固定方法、轴承的预紧与调整、密封、轴承座的形式；（12）联轴器：刚性固定式、刚性可移式、弹性联轴器、安全联轴器；（13）离合器：牙嵌离合器、摩擦离合器、安全离合器、离心式离合器、超越离合器；（14）轴1：轴的承载类型、轴的结构类型、轴的结构设计；（15）轴2：轴上零件的定位；（16）弹簧：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、组合弹簧以及弹簧的应用；（17）润滑与密封：润滑装置、密封件、润滑剂；（18）机械零件的失效形式：残余变形、断裂、磨损、胶合、点蚀、腐蚀。
机械设计实验报告范本
机械设计实验报告范本引言机械设计实验是机械工程专业学生进行实践操作和设计的一门重要课程。
本文旨在提供一份机械设计实验报告的范本，以帮助学生更好地理解和掌握实验报告的写作要求和格式。
实验目的在这一部分，需要明确说明本次实验的目的和意义。
可以简要描述本实验的技术背景和应用场景，以便读者对本实验的背景进行了解。
实验原理在这一部分，需要详细描述本次实验所涉及到的基本原理和理论知识。
如果有需要，可以配以图表或公式，以更好地说明实验原理。
实验装置和材料在这一部分，需要列出本次实验所使用的实验装置和材料清单。
可以包括实验仪器、工具、试验器件和材料等。
对于每一种装置或材料，需要给出其名称、型号、规格和使用方法的简要介绍。
实验步骤在这一部分，需要详细描述本次实验的具体步骤。
可以按照时间顺序或逻辑顺序，分别列出每个步骤并给出详细的说明。
如果某个步骤较为复杂或涉及多个子步骤，可以使用编号或子标题进行分组和说明。
实验结果与数据分析在这一部分，需要展示和分析本次实验的结果和数据。
可以使用表格、图表或图像等方式，清晰地展示实验数据和结果。
对于数据的分析和解释，可以采用适当的统计方法或图表解读的方式。
问题与讨论在这一部分，可以列出本次实验中遇到的问题，并给出相应的解答或讨论。
可以对实验结果进行进一步的解释，提出自己的见解和观点，并进行理论分析或比较。
总结与结论在这一部分，需要对本次实验进行总结和归纳。
可以简要回顾本次实验的目的、原理、装置与材料、步骤、结果和讨论等关键内容，并给出相应的结论。
参考文献在这一部分，需要列出本次实验报告中所引用的参考文献。
可以按照国际通用的参考文献格式，对参考文献进行列举。
确保引用的文献准确，规范，并按照相应的规则进行排版。
致谢在这一部分，可以感谢和致谢对本次实验有所帮助和支持的个人、团体或机构。
可以感谢实验指导老师、实验室技术人员、同学或其他相关人员的帮助和支持。
附录在这一部分，可以列出本次实验报告中所使用到的附加信息，如原始数据、实验记录、实验代码等。
实验指导书及实验报告
实验一平面机构和机械传动的陈列演示一、实验目的1．“机械设计基础”是高校工科有关专业的一门重要的技术基础课，主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。
是一门实践性很强的课程。
学生在学习这门课程中必须做到理论联系实际。
通过本实验把“机械设计基础”这门课程的绪论部分和课程具体内容有机的联系起来。
2．通过本实验使学生更具体的了解本课程的具体内容，初步了解平面机构和机械传动及通过零部件结构特点、组成、运动和传动特点。
使学生对于学习本科程的具体内容及学习方法做到心中有数。
二、实验步骤1．实验室有两种模型陈列柜：一组为机械原理部分，另一组为机械设计部分。
首先让同学观看机械原理部分（平面机构的结构、组成、运动特点），然后观看机械传动部分。
实验时让平面机构和机械传动动起来，老师对每一部分进行介绍。
2．观看通用零部件。
因每种零部件上都有说明。
所以这一部分可以采取教师介绍的方法和同学自己观看的办法，让学生初步了解各种通用零部件的结构特点及用处。
第一柜 ,机器的组成及特征单缸内燃机、颚式破碎机、缝纫机、运动副（转动副、移动副、平面高副）第二柜 ,平面连杆机构五杆铰链机构、曲柄滑块机构、大筛机构、铰链机构、铰链四杆机构、搅拌机、惯性筛机构、机车车辆机构、鹤式起重机、转动导杆机构（牛头刨床主运动机构、小型刨床）曲柄摇块机构、曲柄移动导杆机构、双转块机构、双滑块机构、曲柄摇杆机构的极位夹角、有急回特性的机构、夹紧机构第三柜 ,凸轮机构内燃机配气机构、靠模车削机构、自动送料机构、分度转位机构、力锁合凸轮（靠重力、弹簧力）、形锁合凸轮（沟槽凸轮、等宽凸轮、兴轭凸轮）第四柜 ,间歇运动机构棘轮机构、双动式棘轮机构（钩头双动式棘爪、直头双动式棘爪）双向棘轮机构、槽轮机构、内啮合槽轮机构、空间槽轮机械、六角车床上的槽轮机构、外啮合不完全齿圈机构、内啮合不完全齿圈机构、凸轮式间歇运动机构第五柜 ,带传动平带传动（张紧轮装置）、V带传动、（带定期张紧紧装置、滑道式）、V带传动（带定期张紧装置，摆架式）、V带传动（带的自动张紧装置）、园型带传动（张紧轮装置）、同步带传动、V带轮的结构4种第六柜 ,螺纹联接和螺旋传动螺纹的牙型（三角形、矩形、梯形、锯齿形）、螺纹的旋向（右旋、左旋）、螺纹的线数，螺距和导程、螺栓联接、双头螺栓联接、螺钉联接、紧定螺钉联接、常用标准螺纹联接件（六角头螺栓、螺柱、螺钉、紧定螺钉、六角螺母、垫圈）、常用的防松方法（弹簧垫圈、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母、槽形螺母和开口销、圆螺母用带翅垫片、止动垫片、冲点法防松、粘合防松、永久防松、串联钢丝）承受横向载荷的减载装置（用减载销、用减载套筒、用减载键）、螺栓承受偏心载荷、凸台与沉头座的应用、斜面垫圈的应用、受横向载荷的螺栓组联接、改善螺纹牙间载荷分布、柔性螺栓、螺母下装弹性元件、金属垫片和密封环密封、螺旋千斤顶、机床刀架进给机构、插管式外循环滚动螺旋第七柜 ,螺纹联接和螺旋传动链传动、齿形链、滚子链、双排滚子链、滚子链接头型式（A、B、C）、链轮结构（A、B、C）、链传动的张紧（A、B）第八柜 ,齿圈传动外啮合直齿圆柱齿圈传动、内啮合直齿圆柱齿圈传动、齿圈齿条传动、外啮合斜齿圆柱齿圈传动、人字齿圈传动、传递相交轴运动（直齿锥齿圈传动、斜齿锥齿圈传动、曲线齿齿圈传动）、传递交错轴运动（蜗杆蜗轮）第九柜 ,齿圈的基本性质齿圈各部分的名称和符号、渐开线的形式、正确啮合条件、仿开法切制齿圈、展成法切制齿圈、轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、渐开线曲面形成、斜齿条的压力角、斜齿圆柱齿圈的受力分析、圆锥齿圈的受力分析、齿圈轴、实体式齿圈、腹板式圆柱圆锥齿圈、铸造轮辐式圆柱齿圈第十柜 ,轮系定轴齿圈系（A、B）、平面行星齿圈第（A、B）、空间行星齿圈系、行星减速器中的齿圈系、可变向的齿圈系、汽车后桥差速器、摆线针轮传动机构、谐波齿圈传动、减速器第十一柜 ,轴和轴毂联接传动轴、直轴（光轴、阶梯轴、空心轴）、曲轴、挠性钢丝轴、圆螺母定位、弹性档圈固定、紧定螺钉固定、压板轴端固定装置、平键联接、导向平键联接、楔键联接、半圆键联接、花键联接 第十二柜 ,轴承滚动体的种类、调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、轴承的直径系列、内圈轴向固定的常用方法、外圈轴向锁紧方法、全固式支承、固游式支承、整体式径向滑支轴承、部分式径向滑动轴承、油孔、油沟第十三柜 ,其它常用零部件套筒联轴器、凸缘联轴器、万向联轴器、齿圈联轴器、弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、牙嵌式离合器、磨擦离合器、牙嵌式安全离合器、滚柱式超越离合器、圆截面压缩弹簧、圆截面拉伸、盘簧、板弹簧、圆截面扭转弹簧实验二 渐开线齿圈范成原理一、实验目的1、 掌握范成法切制渐开线齿圈的原理。
机械设计课程设计指导书pdf
机械设计课程设计指导书 pdf一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理和方法，包括力学分析、材料选择、结构设计等；2. 学习并运用机械设计的相关软件工具，如CAD、SolidWorks等，进行三维建模和工程图绘制；3. 掌握机械设备的传动系统、控制系统及传感器的选型和设计原则。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成机械部件的设计与计算，包括但不限于齿轮、轴、联轴器等；2. 能够通过团队协作，完成一个简单的机械装置的设计、制作和调试，提高动手实践和问题解决能力；3. 能够运用机械设计软件进行模型的构建，提升计算机辅助设计能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的创新意识，激发对机械设计的兴趣，形成积极主动探究的学习态度；2. 通过课程学习，增强学生的工程意识，理解机械设计在工业发展中的重要性，培养社会责任感；3. 增强团队协作意识，理解团队合作在机械设计过程中的必要性，培养沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握必要理论知识的基础上，通过实践操作，将知识内化为具体的设计能力。
目标设定既注重基础知识的巩固，也关注学生创新能力及合作精神的培养，为学生的未来学习和职业发展奠定坚实基础。
二、教学内容1. 机械设计基本理论：包括机械设计概述、设计原则与步骤、力学分析基础、材料力学性质及选用；教材章节：第一章 机械设计概述，第二章 机械设计原理与步骤，第三章 力学分析基础，第四章 材料力学。
2. 机械设计常用软件工具：介绍CAD、SolidWorks等软件的基本操作，进行三维建模和工程图绘制；教材章节：第五章 计算机辅助设计，第六章 三维建模与工程图绘制。
3. 机械传动系统设计：包括齿轮、蜗轮、带传动、链传动的设计与计算；教材章节：第七章 传动系统设计，第八章 齿轮设计，第九章 蜗轮设计，第十章 带传动与链传动。
4. 控制系统及传感器设计：介绍控制系统原理，传感器选型及在机械设计中的应用；教材章节：第十一章 控制系统，第十二章 传感器及其应用。
机械设计基础实验指导书(最新)
①“左、静、右”钮置“左”，记录μA表值，若指针指过满度，置合适的衰减档，记录灯下刻度，得1测点振动量S11。
②“左、静、右”钮置“右”，重复①的操作，得2测点振动量S21。
1#面加试重完毕关闭闪光灯，锁紧支撑，停车取下试重。
7、2#校正面加试重，测量两支撑振动量S12，S22。
电测部分的解算电路，又称面的分解电路，它的作用是保证每次μA表的示值及闪光灯下定出的角度。每次只反映某一个校正面不平衡量的大小和位置，并不包含另一个校正面不平衡量的影响。校正面的选择，即面的分离电路控制，由“左、静、右”旋钮切换。
另外，μA表的示值是“格数”，是不平衡的相对值。因为理论上可以证明软支撑动平衡机不平衡与支撑振动量之间成正比，且相位相反。因此，μA表的示值也是振动量的相对值，根据振动量的相对值（幅值）和闪光灯下的角度（相位），就可以确定出转子平衡量的大小和位置。
确定转子平衡量大小和位置的方法有：试凑法，几何作图法和计算法。本实验用影响系数法进行转子动平衡，提倡用计算机程序化计算。
图1DS—30型动平衡机工作原理图
五、实验步骤
实验的主要过程是：测量试验转子支撑处的初始振动幅值及相位；对左、右校正面加试重，并分别测量支撑振动幅值及相位。
1、接通电测箱电源，指示灯亮，仪器预热20分钟。
东北电力大学自编教材
机械设计基础实验指导书
（附实验报告表）
赵成军编写
机械工程学院机械基础实验室
实验守则
1、实验课前必须认真阅读实验指导书。熟悉实验目的、要求、步骤以及有关注意事项，做好实验前的各项准备工作。
2、实验前必须完成“实验预习报告”，否则，不允许参加本次试验，不计成绩。
实验指导书-机械设计
机械设计实验指导书苏志部张雯娟编机械设计制造及其自动化三明学院物理与机电工程学院机械教研室2011年实验一动静态螺栓联接实验一、实验目的（1）掌握静态螺栓的静态载荷与变形的测量分析方法。
（2）掌握动态螺栓的静态载荷与变形的测量分析方法。
（3）掌握螺栓和被联接件的受力和应变的测试分析和理论分析方法。
二、实验原理本实验需配置LDJ-B螺栓联接综合实验台一台，LDJ-B静动态测量仪一台，计算机及专用软件等实验设备及仪器。
图1螺栓联接实验台的结构螺栓联接实验台的结构如图1所示。
联接部分包括M16空心螺栓、大螺母、垫片组成。
空心螺栓贴有测拉力和扭矩的两组应变片，分别测量螺栓在拧紧时，所受预拉力和扭矩。
空心螺栓的内孔中装有M8螺栓，拧紧或松开其上的手柄杆，即可改变空心螺栓的实际受载截面积，以达到改变联接件刚度的目的。
被联件部分由上板、下板和圆环组成，圆环上贴有应变片，测量被联接件受力的大小，中部有锥形孔，插入或拨出锥塞即可改变圆环的受力，以改变被联接件系统的刚度。
实验台采用双顶杆四导杆加载装置，加载平稳，避免过大偏载的产生，测试结果稳定可靠。
加载部分由蜗杆、蜗轮、挺杆和弹簧组成，挺杆上贴有应变片，用以测量所加工作载荷的大小，蜗杆一端有一皮带轮与电机相联，另一端装有手轮，启动电机或转动手轮使挺杆上升或下降，以达到加载、卸载（改变工作载荷）的目的。
1. 力与变形协调关系在螺栓联接中，螺栓受拉力，产生拉伸变形；被联结件受压力，产生压缩变形。
根据螺栓和被联接件预紧力相等，可把二者的力和变形图线画在一个坐标系中，如图3所示。
当螺栓受轴向工作载荷F 作用时，其拉力由预紧力P Q 增加到总拉力Q 。
被联接件的压紧力P Q 减少到剩余预紧力P Q '。
这时，螺栓伸长变形的增量1λ∆，等于被联接件压缩变形的恢复2λ∆，即λλλ∆=∆=∆21，也就是说变形的关系是协调的。
因此图3又称变形协调图。
图3 螺栓联接变形协调图力与变形之比λQ称为刚度。
机械设计实验指导书
第一章机械设计第一节机械设计结构展示与分析一、实验目的1.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式；2.了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式；3.了解常用的润滑剂及密封装置；4.了解常用紧固联接件的类型；5.通过对机械零部件及机械结构及装配的展示与分析，增加对其直观认识。
二、实验设备机构模型；典型机械零件实物；若干不同类型的机器。
三、实验内容、步骤在实验室要认识的典型机械零件主要有螺纹联接件、齿轮、轴、轴承、弹簧，具体内容如下：1.各种类型的螺纹联接实物，各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物，螺纹联接的失效实物，各种类型的键、销实物，各种类型的键、销失效实物，各种类型的焊接、铆接实物；2.各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮、螺旋传动的零部件实物，失效零件实物；3.各种类型的轴、轴承实物，轴上零件的轴向固定和周向固定实物，轴瓦和轴承衬实物，轴承、轴、轴瓦失效实物；4.各种类型的弹簧和弹簧失效实物，各种联轴器、离合器实物模型。
四、注意事项注意保护零件陈列柜中的零件。
五、实验作业1.请回答在实验室所见到的零部件如螺栓、键、销、弹簧、滚动轴承、联轴器、离合器各有哪些类型？2.请举出螺栓、键、齿轮、滚动轴承的一种使用情况以及相应的失效形式。
六、问题思考1.传动带按截面形式分哪几种？带传动有哪几种失效形式？2.传动链有哪几种？链传动的主要失效形式有哪些？3.齿轮传动有哪些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有哪几种？4.蜗杆传动的主要类型有哪几种？蜗杆传动的主要失效形式有哪几种？5.轴按承载情况分为哪几种？轴常见的失效形式有哪些？6.联轴器与离合器各分为哪几类？各满足哪些基本要求？7.弹簧的主要类型和功用是什么？8.可拆卸联接和不可拆卸联接的主要类型有哪些？9.零件和构件的本质区别是什么？第二节螺栓联接综合实验一、实验目的1.了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
机械设计实验指导书
《机械设计》实验指导书前言实验是机械设计课程中重要的实践性环节，通过实验不仅可以验证理论知识，加深对理论知识的理解，而且可以培养同学的动手能力，观察分析能力和勇于探索的创新精神。
机械设计实验是《机械设计》课程的重要实践环节，其教学目标是使学生更好地理解和深刻地把握课程的基本知识，并在此基础上训练学生动手能力、综合分析问题和创新设计的能力，按照《机械设计》课程教学大纲的要求，编写了此实验指导书，设置的具体实验项目：带传动效率实验、轴系结构设计与分析实验、减速器拆装实验3项实验。
实验一 带传动效率实验实验学时：2 实验类型：验证一、实验目的了解带传动实验台的组成和工作原理；观察带传动中的弹性滑动现象，以及它们与带传递的载荷和转速之间的关系。
测定传动效率和滑动率与所传递的载荷和转速之间的关系，绘制带传动的效率曲线和滑动曲线。
二、实验原理、方法和手段带传动原理是张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力。
带传动的效率，当主动轮与从动轮直径相等，即传动比i=1时，可按下式求得1122n T n T ==主动轮的功率从动轮的功率η式中：T 1 ——输入力矩，N·m ；T 2 ——输出力矩，N·m ； n 1 ——输入转速，r/min ； n 2 ——输出转速，r/min 。
由于带的紧边与松边拉力不等，使带的两边弹性形变不等引起带与轮面的微量相对滑动称为弹性滑动。
带传动在工作中的滑动程度用滑动系数ε表示，它是随负载的大小而变化的。
可按下式求得121n n n -=ε 式中： n 1 ——输入转速，r/min ； n 2 ——输入转速，r/min 。
滑动曲线就是表示带在不同负载时滑动的程度的曲线，可分别以主动轮转速和负荷档位为横坐标，以滑动系数ε为纵坐标来绘制。
三、实验条件1．柜式带传动效率测试分析实验台。
2．笔、草稿纸(此项自带)。
四、实验内容与步骤1．根据实验要求加初拉力（调整张紧螺丝）。
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机械设计综合实验指导书
及实验报告
班级
学号
姓名
机械基础实验中心雷代明
2017年3月
第一部分机械设计
实验一机械零件认知与分析实验
一、实验目的
1、熟悉常用的机械零件的基本结构，以便对所学理论知识产生一定的感性认识。
2、分析常用机械零件的基本构造及制造原理。
3、了解常用机械零件的实际使用情况。
二、实验内容
通过观察，掌握常用的机械零件的基本结构及应用场合。
三、实验简介
机械零件陈列观摩，共包括：
(1)螺纹联接与应用
(2)键、花键、销、铆、焊、铰接
(3)带传动
(4)链传动
(5)齿轮传动
(6)蜗杆传动
(7)滑动轴承与润滑密封
(8)滚动轴承与装置设计
(9)轴的分析与设计
(10)联轴器与离合器。
共10个陈列柜，罗列了机械设计内容中大多数常用的基本零件与标准件，并对相应的零件进行了结构和基本受力分析，联接和安装的基本方法的说明，有些常用的零件还给出了简单的应用举例。
通过本实验的观摩，学生可以对照书本所学的基本内容，初步领会机械设计的一些常用零部件的基本设计与应用原理，从而达到举一反三的教学目的，对其所学的课本理论知识进一步巩固和深化。
四、实验要求
1、学生必须带上课本，以便于与书本内容进行对照观察。
2、进入实验室必须保持安静，不得大声喧哗，以免影响其他同学。
3、不得私自打开陈列柜，不得用手触摸各种机械零件模型。
4、服从实验人员的安排，认真领会机械零件的构造原理。
五、思考题
1、常用螺纹联接的方法有哪些?
2、说明无键联结的优缺点．
3、在带传动中，带张紧的方法有哪些?
4、轴上零件轴向常用的定位方法有哪些?举例说明。
第二章滑动轴承实验
实验二滑动轴承基本性能实验
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轴颈旋转，借助流体粘性将润滑油带入轴颈与轴瓦配合表面的收敛楔形间隙内，由于润滑油由大端入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2-1)，在油膜压力作用下，轴颈由图2-1(a)所示的位置被推向图2-1(b)所示的位置。
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0与轴颈中心0l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：
)(21min Z Z R R S h += (2—1)
式中，S 为安全系数，通常取S ≥2；Rzl 、Rz2盈分别为轴颈和轴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。
二、实验目的
(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图[见图2-2(a)]和轴向油膜压力分布曲线图[(见图2-2(c)]。
(2)周向油膜压力分布曲线图的承载分量的曲线图[见图2—2。
(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： Bd
p F K m = (2—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 ；p m 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—2(b)所示。
图2—2(a)为实测上轴瓦上均布测点1～7位置处的油膜压力形成的周向油膜压力分布曲线；图(b)为过这7个分点分别弓l 垂线段l 一1”、2—2”、…、7—7”，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围成的图形面积等于平均压力p m 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p m 大小。
再将求出的p m 值代入式2—2即可求出K 。
四、实验装置
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、摩擦因素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2-3)。
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。
目前，基于稀土永磁体的交流永磁伺服驱动系统，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(FI 叮)，。
可检测出
机械的共振点，便于调整系
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1 000 r'／rain)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1 000 t ．／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，一是为实验轴承提供循环润滑系统，二是为轴承静压加载系统提供压力供油。
液压系统框图如图2—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控制方式。
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2—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一油泵一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一定的差别，通过变频恒压系统能真正地实现在各种转速下的加载压力保持不变。
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：
)(81.900G A p F += (2—3)。