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。
2—外加载荷数码管：外加载荷传感器采集的实时数据(kgf)。
3—无油膜指示灯：用于轴瓦与主轴间润滑油膜状态指示。
4—主轴调速旋钮：用于调整主轴转速。
5—电源开关: 此按钮为带自锁的电源按钮。
该仪器的转速控制由两部分组成：一部分为由脉冲宽度调制原理所设计的直流电机调速电源，另一部分为由单片机控制的转速测量及显示电路，以及测转速的红外传感器电路。调速电源除了能输出直流电机所需的励磁电压和电枢电压外，还能为转速测量及显示电路提供直流电源电压。转速测量及显示电路有四位LED数码管。
该仪器工作时，如果轴瓦和轴之间无油膜，则很可能烧坏轴瓦，为此人为设计了轴瓦保护电路，如无油膜，油膜指示灯亮。正常工作时油膜指示灯灭。
该仪器的负载调节控制由三部分组成：一部分为负载传感器，另一部分为电源和负载信号放大电路，第三部分为负载A/D转换及显示电路。传感器为柱式力传感器，在轴向布置了两个应变片来测量负载。负载信号通过测量电路转换为与之成比例的电压信号，然后通过线性放大器放大到最大有1伏以上。最后该信号送至A/D转换及显示电路，按一定的要求直接显示负载值。
四、电气装置技术性能
1. 直流电动机功率：355W
2. 测速部分：
a. 测速范围：2转/分～400转/分
b. 测速精度：±1转/分
3. 加载部分：
a. 调整范围：0~1000N（0~100kg f）
b. 传感器精度：±0.2%(读数)
4. 工作条件：
a. 环境温度：-10℃～+50℃
b. 相对湿度：≤80%
c. 电源：～220V±10% 50Hz
d. 工作场所：无强烈电磁干扰和腐蚀气体。
五、使用步骤
1. 开机前的准备：
初次使用时，需仔细参阅本产品的说明书，特别是注意事项。
a. 用汽油将油箱清理干净，加入机油（按环境温度选定）至圆形油标中线。
b. 面板上调速旋钮逆时针旋到底（转速最低）加载螺旋杆旋至与负载传感器
脱离接触。
2. 通电后，面板上两组数码管亮（左一转速，右一外加载），调节调零旋钮使负载数码管清零。
3. 旋转调速旋钮，使电机在100—300转/分运行，此时油膜指示灯应熄灭。稳定运行3—4分钟。
4. 即可按实验指导书的要求操作。
六、注意事项
1. 使用的机油必须通过过滤才能使用，使用过程中严禁灰尘及金属屑混入油。
2. 由于主轴和轴瓦加工精度高，配合间隙小，润滑油进入轴和轴瓦间隙后，不易流失，在做摩擦系数测定时，油压表的压力不易回零，为了使表迅速回零，需人为把轴瓦抬起，使油流出。
3. 所加负载不允许超过1200N（120kg f），以免损坏负载传感器元件。
4. 机油牌号的选择可根据具体环境温度，在10# ～30# 内选择。
5. 为防止主轴瓦在无油膜运转时烧坏，在面板上装有无油膜报警指示灯，完全液体润滑状态正常工作时指示灯熄灭，严禁在指示灯亮时主轴高速运转。
6. 为保证轴与轴瓦的精度，实验台应在卸载下启动或停止。
滑动轴承实验指导书
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径向油膜压力的变化情况。
4. 观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。
5. 了解径向滑动轴承的摩擦系f的测量方法和摩擦特性曲线的绘制方法。
二、实验台的构造与工作原理
实验台的构造如图1所示。
图1 滑动轴承实验台构造示意图
1. 直流电机
2. V带传动
3. 箱体
4. 轴
5. 轴瓦
6. 压力表
7. 加载装置
8. 弹簧片
9. 测力计(百分表)
1. 实验台的传动装置
由直流电动机1通过V带2驱动主轴沿顺时针（面对实验台面板）方向转动，由无级调速器实现轴4的无级调速。本实验台轴的转速范围3～500转/分，轴的转速由数码管直接读出。
2. 轴与轴瓦间的油膜压力测量装置
轴的材料为45号钢，经表面淬火、磨光，由滚动轴承支承在箱体3上，轴的下半部浸泡在润滑油中，本实验台采用的润滑油的牌号为N68（即旧牌号的40号机械油），该油在20℃时的动力粘度为0.34Pa S0轴瓦5的材料为铸锡铅青铜，牌号为ZCuSn5Pb5Zn5(即旧牌号ZQSn6-6-3)。在轴瓦的一个径向平面内沿圆周钻有7个小孔，每个小孔沿圆周相隔20°，每个小孔联接一个压力表，用来测量该径向平面内相应点的油膜压力，由此可绘制出径向油膜压力分布曲线。
沿轴瓦的一个轴向剖面装有两个压力表，用来观察有限长滑动轴承沿轴向的油膜压力情况。
3. 加载装置
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。当载何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的形状也是不同的。转速的改变方法于前所述。本实验台采用螺旋加载（见图1），转动螺杆即可改变载荷的大小，所加载荷之值通过传感器数字显示，直接在实验台的操纵板上读出（取中间值）。这种加载方式的主要优点是结构简单、可靠性高，使用方便，载荷的大小可任意调节。
4. 摩擦系数f测量装置
径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性系数ηn/p值的改变而改变（η—油的动力粘度，n—轴的转速，p—压力，p=W/Bd，W—轴上的载荷，B—轴瓦的宽度，d—轴的直径，本实验台B=125mm，d=60mm）如图2所示。
在边界摩擦时，f随ηn/p的增大而变化很小（由于n值很小，建议用手慢慢转动轴）；进入混合摩擦后，ηn/p的改变引起f的急剧变化，在刚形成液体摩擦时f达到最小值，此后，随ηn/p的增大油膜厚度亦随之增大，因而f亦有所增大。
摩擦系数f之值可通过测量轴承的摩擦力矩而得到。轴转动时，轴对轴瓦产生周向摩擦力F，其摩擦力矩为F·d/2，它使轴瓦5翻转，其翻转力矩通过固定在弹簧片上的百分表9测出弹药簧片的变形为Δ，经过以下计算就可得到摩擦系数f之值。
根据力矩平衡条件得：Fd/2=LQ。L—测力杆的长度（本实验台L=120mm），Q—作用在A处的反力。
设作用在轴上的外载荷W，则：
f=F/W=2LQ/Wd
而Q=KΔ（K—测力计的刚度系数N/格，见实验台使用说明书主要技术参数的说明）。
∴ f = 2LKΔ/Wd
Δ—百分表读数（百分表的读数—格数）。
图2
n
f
p
η
-线图
5. 摩擦状态指示装置
指示装置的原理如图3所示。当轴不转动时，可看到灯泡很亮；当轴在很低的转速下转动时，轴将润滑油带入轴和轴瓦之间收敛性间隙内，但由于此时的油膜很薄，轴与轴瓦之间部分微观不平度的凸峰高峰处仍在接触，故灯忽亮忽暗；当轴的转速达到一定值时，轴与轴瓦之间形成的压力油膜厚度完全遮盖两表面之间微观不平度的凸峰高度，油膜完全将轴与轴瓦隔开，灯泡就不亮了。
图3 油膜显示装置电路图
三、实验方法与步骤
1. 绘制径向油膜压力分布曲线与承载曲线
图4 油压分布曲线（上图）油膜承载曲线（下图）
(1 )启动电机，将轴的转速逐渐调整到一定值（可取200～300转/分左右），注意观察油膜指示灯亮度的变化情况，待油膜指示灯完全熄灭，此时已处于完全液体润滑状态。
(2 )用加载装置加载（约400N）；
(3 )待各压力表的压力值稳定后，由左至右依次记录积各压力表的压力值；
(4 )卸载、关机；
(5)根据测出的各压力表的压力值按一定比例绘制出油压分布曲线与承载曲线，如图4的上图所示。此图的具体画法是：沿着圆周表面从左到右画出角度分别为30°、50°、70°、90°、110°、130°、150°等分别得出油孔点１、２、３、４、５、６、７的位置。通过这些点与圆心Ｏ连线，在各连线的延长线上，据压力表测出的压力值（比例：0.1MP=5mm）画出压力线1—1'、2—2'、3—3'……7—7'。将1'、2'……7'各点连成光滑曲线，此曲线就是所测轴承的一个径向截面的油膜径向压力分布曲线。
为了确定轴承的承载量，用P i sinφi(i=1,2……7)求得向量1—1'、2—2'、3—3'与sinφ的数值见下表：
然后将P i sinφi这些平行于y轴的向量移到直径0—8上。为清楚起见，将直径0—8平移到图4的下部，在直径0″—8″上先画出轴承表面上的油孔位置的投影点1″、″……8″，然后通过这些点画出上述相应的各点压力在载荷方向的分量，即1″′、2″′……7″′等点，将各点平滑连接起来，所形成的曲线即为在载荷方向的压力分布。
用数格法计算出曲线所围的面积。以0″—8″线为底边作一矩形，使其面积
即为轴瓦中间截面处的Y向平均压力。
与曲线所围面积相等。其高P
平
轴承处在液体摩擦工作时，其油膜承载量与外载荷平衡轴承内油膜的承载量可有用下式求出：
q=δ·P平·d·B=W
式中：q：轴承内油膜承载量；
δ：端泄对承载能力影响系数，一般取0.7；
P平：径向平均单位压力；
B：轴瓦宽度；
W：外载荷；
d：轴的直径。
2. 测量摩擦系数f与绘制摩擦特征曲线
（1）启动电机，用手使弹簧片8与测力杆（图1中未画）脱开，转动百分表刻盘，使百分表对“0”。
（2）逐渐使电机升速，使轴的转速达到300转/分，拧动螺杆，逐渐加载到700N（70kg · f），稳定运转1—2分钟。
（3）调节旋钮降低转速，并注意随时调整加载螺杆，使外加载荷保持在700N （70kg · f）水平上，依次记录转速推荐点如下：350、250、150、80、20、2转/分时百分表的读数值，也可适当增加测量点。
（4）卸载、减速、停机。
（5）根据记录的转速和百分表值通过计算整理f与ηn/p值，按一定的比例绘制摩擦特征曲线如图2所示。
液体动压滑动轴承实验报告
专业班级姓名日期
同组人指导老师成绩
一、实验条件
实验台型号：
轴颈直径d = mm；轴承宽度B = mm；
润滑油动力粘度η= Pa·S；润滑油温度t = ℃
二、油膜压力及承载曲线
转速n = rpm；负载F = N；
1. 油膜压力测试
2. 径向油膜压力分布曲线
3. 轴向油膜压力分布曲线
CQH-A
三、摩擦特性曲线
f
ηn/p
四、思考题
1. 载荷和转速的变化对油膜压力影响如何？
2. 载荷对最小油膜厚度的影响如何？
3. 试分析摩擦特性曲线上拐点的意义及曲线走向变化的原因。
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机械设计实验报告
机械设计基础（A2）实验报告 徐嘉宁 沈阳理工大学 2006.10
目录 一. 皮带传动实验报告 (1) 1.1. 实验目的 (1) 1.2. 实验机构造及测试原理 (1) 1.3. 实验步骤 (1) 1.4. 数据和曲线 (1) 二. 齿轮传动效率实验报告 (3) 2.1. 实验目的 (3) 2.2. 实验机构及测试原理 (3) 2.3. 实验步骤 (3) 2.4. 数据和曲线 (3) 2.5. 思考题 (4) 三. HS-A型液体动压轴承实验报告 (5) 3.1. 实验目的 (5) 3.2. 实验机构及测试原理 (5) 3.3. 实验步骤 (5) 3.4. 数据和曲线 (5) 四. JDI-A型创意组合式轴系结构设计实验报告 (8) 4.1. 实验目的 (8) 4.2. 实验内容 (8) 4.3. 实验结果 (8) 五. JDI—A型创意组合式轴系结构分析实验报告 (10) 5.1. 实验目的 (10) 5.2. 实验内容 (10) 5.3. 实验结果 (10) 六. JCY机械传动性能综合实验报告 (12) 6.1. 实验目的 (12) 6.2. 实验内容 (12) 6.3. 实验步骤 (12) 6.4. 实验结果 (12)
一.皮带传动实验报告 专业班级------------------ 姓名----------------- 指导教师------------------ 日期----------------- 1.1.实验目的 1.2.实验机构造及测试原理 1.3.实验步骤 1.4.数据和曲线
二.齿轮传动效率实验报告 专业班级------------------ 姓名----------------- 指导教师------------------ 日期----------------- 2.1.实验目的 2.2.实验机构及测试原理 2.3.实验步骤 2.4.数据和曲线
实验三 动压滑动轴承实验
实验三动压滑动轴承实验 一、实验目的 1.验证动压滑动轴承油膜压力分布规律，了解影响油膜压力分布规律的因素，并根据油膜压力分布曲线确定端泄影响系数K b； 2.测定动压滑动轴承的摩擦特征曲线，并考察影响摩擦系数的因素。 二、实验设备及仪器 1.HZS-1型动压滑动轴承试验台 图1 HZS-1型动压滑动轴承实验台 图1为试验台总体布置，图中件号1为试验的轴承箱，通过联轴器与变速箱7相联，6为液压箱，装于底座9的内部，12为调速电动机，通过三角带与变速箱输入轴相联，8为调速电机控制旋钮，5为加载油腔压力表，由減压阀4控制油腔压力，2为轴承供油压力表，由减压阀控制其压力，油泵电机开关为10，主电机开关为11，试验台的总开关在其正面下方。 图2为试验轴承箱，件号31为主轴，由一对D级滚动轴承支承，32为试验轴承，空套在主轴上，轴承内径d=60mm，有效宽度=60mm。在轴承中间横剖面上，沿周向开7个测压孔，在120°范围内的均匀分布，测压表21～27通过管路分别与测压孔相联。距轴承中间剖面L/4(15mm)处，轴承上端有一个测压孔，表头28与其相联，件号33为加载盖板，固定在箱体上，加载油腔在水平面上的投影面积为60cm2在轴承外圆左侧装有测杆35，环34装在测杆上以供测量摩擦力矩用，环34与轴承中心的距离为150mm，轴承外圆上装有两个平衡锤36，用以在轴承安装前做静平衡。
图2 实验轴承箱 箱体左侧装有一个重锤式拉力计如图3所示，测量摩擦力矩时，将拉力计上的吊钩与环34联接，即可测得摩擦力矩。测杆通过环34作用在拉力计上的力F，由重锤予以平衡，其 数值可由 α sin 1 R WL F= 求得。式中R为圆盘半径，W为重锤之重量，L1为重锤重心到轴 心之距离，α为圆盘之转角，圆盘转角α通过齿轮放大，可使表头指针转角放大10倍，表头刻度即为F的实际值，单位为克。 JZT型调速电动机的可靠调速范围为120～1200转/分，为了扩大调速范围，试验台传动系统中有一个两级变速箱，当手柄向右倾斜，主轴与电机转速相同；当手柄向右倾斜，主轴为电机转速的1/6。因此主轴的可靠调速范围为20～1200转/分。 图3 重锤式拉力计工作原理图 2.测速仪表及温度计 三、实验步骤 1. 测定动压滑动轴承的油膜压力分布，确定轴承端泄影响系数K b
机械设计基础(A)2实验指导书
《机械设计基础(A）2》实验指导书 机械与车辆学院 二00九年十月
目录 实验一液体动压润滑机理分析实验 (2) 一、实验目的 (2) 二、实验仪器 (2) 三、实验台结构与实验原理 (2) 四、软件界面操作说明： (5) 五、实验步骤： (7) 六、实验操作注意事项： (8) 七、实验报告及思考题 (8) 实验二、皮带传动实验 (9) 一、实验目的: (9) 二、实验设备 (9) 三、实验台结构与实验原理： (9) 四:软件界面操作说明： (11) 五、实验步骤： (12) 实验三机械展示、认识与分析直观现场教学 (14) 一、实验目的 (14) 二、实验设备 (14) 三、实验内容 (14) 实验四轴系结构设计实验 (16) 一、实验目的： (16) 二、实验设备 (16) 三、实验内容与要求 (16) 四、实验步骤 (16) 实验五减速器拆装实验 (24) 一、实验目的： (24) 二、实验设备 (24) 三、实验内容与要求 (24) 四、实验步骤 (26) 实验六便携式机械系统变速传动方案创新设计 (31)
实验一液体动压润滑机理分析实验 一、实验目的 1、了解动压油膜承载现象及其形成的必要条件，加深对形成流体动压条 件的理解； 2、测量轴承周向及轴向的油膜压力、绘制其油膜压力分布曲线； 3、测量滑动轴承的摩擦系数、绘制轴承λ f特性曲线； - 4、掌握动压滑动轴承试验机的工作原理及其参数测试方法。 二、实验仪器 HS----B液体动压轴承实验台 三、实验台结构与实验原理 实验台主要结构（见图1） 图1 滑动轴承试验台外形图 1.操纵面板 2.电机 3.三角带 4.轴向油压传感器接头 5.外加载荷感器 6.螺旋加载杆 7.摩擦力传感器测力装置 8.径向油压传感器（7只） 9.传感器支撑板 10.主轴 11.主轴瓦 12.主轴箱 1、实验台的传动装置
液体动压径向滑动轴承设计与分析
液体动压径向滑动轴承设计与分析 摘要 动压式滑动轴承是轴承中的一个重要类别，对其进行分析研究在实际中具有重要意义。液体动压径向滑动是其中的重要一类，本文以径向滑动轴承为研究对象，以雷诺方程的建立及求解过程为理论基础，对滑动轴承在处于液体动压的工况情况进行理论分析。 本课题的目的就是旨在结合滑动轴承的工作特点和性能，合理的优化轴承的结构形式，对轴承的各性能进行优化设计。通过图纸对轴承结构进行分析优化，利用相关公式对性能进行计算与分析，对整个轴承进行优化设计。 关键字：滑动轴承；雷诺方程
目录 第一章 1绪论 (4) 1.1本课题的选定 (5) 1.2滑动轴承制造和生产技术的发展现状 (5) 1.3本课题研究的主要内容及基本工作思路 (6) (一)主要内容 (6) （二）本课题基本工作思路 (6) 第二章 2液体动压径向滑动轴承的总体设计方案 (6) 2.1滑动轴承 (6) （一）滑动轴承的主要类型和结构 (6) 2.2液体动压润滑的基本原理和基本关系 (8) （一）液体动压油膜的形成理论 (8) （二）液体动压润滑的基本方程 (8) （三）油楔承载机理 (11) 2.3液体动压径向滑动轴承基本原理 (11) （一）径向滑动轴承液体动压润滑的建立过程 (11) (二)径向滑动轴承的几何关系和承载能力 (12) （三）径向滑动轴承的参数选择 (16) （四）径向滑动轴承的供油结构 (18) 第三章 3液体动压径向滑动轴承的实例计算 (20) 3.1主要技术指标 (20) 3.2选择轴承材料和结构 (20) 3.3润滑剂和润滑方法的选择 (21) 3.4性能计算 (21) （一）承载能力计算 (21) （二）层流校核 (22)
液体动压滑动轴承实验台毕业设计
摘要 滑动轴承是用来支撑轴及其它回转零件的一种重要部件，因其本身具有一些独特的优点：轴颈轴瓦间所特有的润滑油膜具有缓冲吸振作用，使用寿命长，结构紧凑，回转速度高等，这些优点使它在某些场合占有重要地位。因此滑动轴承在金属切削机床、内燃机、铁路机及车辆、轧钢机、雷达、卫星通信地面站及天文望远镜等方面的应用十分广泛。为了帮助大学学生更加深入、细致地了解和研究滑动轴承，各种滑动轴承实验台应运而生，但在实验的效率、效果方面都还有不足。现有的滑动轴承试验台不能满足我们需要的要求，因此，我们需要为了测试专门的改进。 本论文主要对液体动压滑动轴承进行分析、设计，使得其能够更好的工作，测得各种实验数据。对电机、温度传感器、加热装置进行解析、选择，可以测量及仿真径向油膜压力分布、油膜温度变化、油槽温度变化等各种参数。在基于流体力润滑理论的基础上，以雷诺方程的建立和求解过程，揭示了影响油膜压力的因素和其变化规律。可以通过改变各种参数揭示影响油膜压力的因素及其变化规律，从而能够更加深刻的理解和掌握滑动轴承的原理。如此一来，不仅完成了滑动轴承实验，并且加深了对油膜承载机理的理解，同时还提高了对滑动轴承的设计能力。 关键词：液体动压滑动轴;油膜压力;油膜温度
Abstract Sliding bearing is used to support shaft and other rotating parts is an important part，Because of its itself has some unique advantages：Between the journal bearing of lubricating oil film vibration cushioning、Long service life、Compact structure、Rotation speed is higher and so on，These advantages make it occupies an important position in some occasions.So the sliding bearing in the metal cutting machine tools, internal combustion engines, railway and vehicle, rolling mill, radar, satellite communication earth station and astronomical telescope are widely used, etc.In order to help college students more in-depth and meticulous understanding of and research on the sliding bearing, all kinds of sliding bearing experimental platform arises at the historic moment, but in the experimental efficiency, effect and inadequacy.Existing sliding bearing test rig can not meet the requirements of we need, therefore, we need to test the specific improvements. This thesis mainly analyze the fluid dynamic pressure sliding bearing, the design, make it can work better, measured a variety of experimental data.Motor, temperature sensors, heating device for parsing, choice, can be measured and simulation of radial oil film pressure distribution, oil film temperature, oil temperature and other parameters.Based on flow, on the basis of manual lubrication theory, with the establishment of the Reynolds equation and the solving process, reveals the factors that affect the oil film pressure and its change rule.Can by changing various parameters that influences factors of oil film pressure and variation law, to be able to more deeply understand and master the principle of sliding bearing.As a result, not only completed the sliding bearing experimental, and deepen the understanding of the mechanism of oil film bearing, also raised the design capability of sliding bearing. Key words:Liquid dynamic pressure sliding bearing; The oil film pressure；The oil film temperature
摩擦力传感器测力装置
摩擦力传感器测力装置 高带来的油膜压力降低比转速卜升带来的油膜压力升高要小得多。 4)其他因素的影响 其他因家，如液体动压淆动轴承设计的结构、尺寸，制造精度，材料选择等，对动压油膜的产生和压力的大小都有直接影响.在实验中不进行讨论。地磅 2.1.3实验台介绍 HB-B型液体动压滑动抽承实验台用于“机械设计”课程液体动压滑动轴承实脸，具备多媒体仿真、测试分析功能，主要用来观察滑动轴承的结构，测脸及仿真滑动轴承径向油膜压力 分布和轴向油膜压力分布，测定及仿真浴动轴承摩攘特征曲线。 HB-B型液体动压滑动轴承实验台的外形如图2.4所示。 功结构特点 该试脸台主轴10由两个高度梢密的单列向心球轴承支撑。直流电动机通过V带3传动主轴10，主轴顺序时针旋转。主轴上装有精密加工制造的主轴瓦11，由装在底座里的调速器 实现主轴的无级变速，轴的转速由装载面板上操纵面板1的数码管直接读出。 主轴瓦外圆上方有加载装置，螺旋加载杆6即可对轴瓦加载，记载大小由载荷传感器5传出.由操纵面板上的数码管显示。 主袖瓦瓦上装有测力杆，通过测力计装置可由摩擦力传感器测力装置，读出摩擦力.在操纵面板上相应数码管上显示。 主轴瓦前端装有从左至右(按顺序)排列的，只测径向压力的油压传感器8,7只压力传 2.机构 在运动链中，若将某一构件加以固定，而让另一个(或几个)构件按给定运动规律 相对于该固定构件运动，而其余各构件都能得到确定的相对运动，则此运动链称为机 构。机构中固定不动的构件称为机架.有驱动力作用并按给定运动规律独立运动的 构件称为原动件(或主动件)，而其余随主动件运动的可动构件称为从动件。 组成机构的各构件的相对运动均在同一平面内或在相互平行的平而内，则该机 构称为平面机构.若机构的各构件的相对运动不在同一平面内或平行平面内.则该 机构称为空间机构。
滑动轴承实验指导书(更新并附实验报告)
滑动轴承实验 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韧颈旋转，借助流体粘性将润滑油带人轴颈与轴瓦配合表面的收敛楔形间隙内，由于润滑油由大端人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1)，在油膜压力作用下，轴颈由图l(a)所示的位置被推向图1(b)所示的位置。 图1 动压油膜的形成 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O 1，O 1位置的坐标为O 1(e ，Φ)。其中e =OO 1，称为偏心距；Φ为偏位角(轴承中心O 与轴颈中心O 1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 += （1） 式中，S 为安全系数，通常取S ≥2；R z1，R Z2分别为轴颈和铀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。
机械设计实验报告1
机械设计实验报告 班级：********** 学号：********** 姓名：***
实验一带传动性能分析实验 一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。 2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。 3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。 二、实验内容与要求 1、测试带传动转速n1、n2和扭矩T1、T2。 2、计算输入功率P 、输出功率P2、滑动率ε、效率η。 1 3、绘制滑动率曲线ε—P2和效率曲线η—P2。 三、带传动实验台的结构及工作原理 传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。如图1-1所示。 1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡 8从动轮 9 直流发电机 10皮带 图1-1 带传动实验台结构图 1、机械部分 带传动实验台是一个装有平带的传动装置。主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。 2、测量系统 测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。 （1）转速测定装置 用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n1、n2。 （2）扭矩测量装置 电动机输出转矩 T (主动轮转矩)、和发电机输入转矩2T (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定 1 子）的方法来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转力的大小可通过力传感器测得，经过计算电路计算可得到作用于电机和发电机定子的转矩，其大小与主、从动轮上的转矩 T、2T相等。 1只要测得不同负载下主动轮的转速 n和从动轮的转速2n以及主动轮的扭矩1T和从动轮的扭矩 1
4、液体动压滑动轴承性能实验
实验四滑动轴承实验 一、实验目的 1、观察滑动轴承的液体摩擦现象。 2、了解摩擦系数与比压及滑动速度之间的关系。 3、按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。 二、液体动压滑动轴承实验机简介 图7-1 试验机结构如图1所示，它包括以下几部分： 1、轴与轴瓦 轴8材料为45钢，轴颈经表面淬火、磨光，通过滚动轴承安装在支座上。 轴瓦7材料为锡青铜。在轴瓦的中间截面处，沿半圆周均布七个小孔，分别与压力表相连。 2、加载系统 砝码17通过由杆件12、13、15、16组成的杠杆系统、杆件3、10、11组成的平行四边形机构，将载荷加到轴瓦上。 3、传动系统 由直流电动机，通过三角带传动，驱动轴逆时针转动，直流电动机用硅整流电源实现无级调速。 4、供油方法 轴转动时，将润滑油均匀的涂在轴的表面上，如轴带入轴与瓦之间的楔形间隙中，形成压力油膜。 5、测摩擦力装置 轴转动时，对轴瓦产生周向摩擦力F。其摩擦力矩F·d/2使构件3翻转。由
固定在构件3上的百分表2测出弹簧片在百分表的变形量。作用在支点1处的反力Q与弹簧片的变形成正比。可根据变形测出反力Q，进而可推算出摩擦力F。 6、摩擦状态指示装置 图7-2为摩擦状态指示电路。将轴与轴瓦串联在指示灯电路中，当轴与轴瓦之间被润滑油完全分开，即处于液体摩擦状态时，指示灯熄灭，当轴与瓦之间为非液体摩擦状态时，指示灯亮或闪动。 图7-2 三、实验机参数 轴颈直径d=70mm 轴瓦宽度l=70mm 支点1到轴瓦中心的距离L=400mm 支点1处作用力Q=百分表读数×K(N)，K为弹簧片4的刚性系数，K=0.02N/1小格 加载系统作用在轴瓦上的初始载荷P1=500N 加载系统杠杆比τ=75 四、各量的测量方法 1、载荷P 如果砝码重为P2，则作用在轴瓦上的载荷 P=P1＋τP2＝500+75P2 P2＝所加块数?10N 2、摩擦系数f 由力矩平衡得：F?d/2=L?Q F=2LQ/d 则f=F/P=2LQ/dP 3、油膜中间截面处压力分布由压力表读出。 4、转速n，转速在控制板上直接读出。 五、使用方法及注意事项 启动：接通电源，将调速旋扭置“0”，按启动扭(绿色)，绿灯亮，旋转调速旋扭，则可启动电机。 百分表对“0”使弹簧片4与支杆1脱开、转动百分表刻度盘，使“0”对准指针。 为保持轴与轴瓦的精度，试验机应在卸载下启动或停止， 禁止用力按砝码盘，以保护加载刀口。
液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线
机械设计基础（Ⅲ）实验报告 班级 姓名 液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线 学号 一、 概述 液体动压滑动轴承的工作原理是通过轴颈的旋转将润滑油带入摩擦表面，由于油的粘性（粘度）作用，当达到足够高的旋转速度时油就被挤入轴与轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，在承载区内的油层中产生压力，当压力的大小能平衡外载荷时，轴与轴瓦之间形成了稳定的油膜，这时轴的中心对轴瓦中心处于偏心位置，轴与轴瓦间的摩擦是处于完全液体摩擦润滑状态，其油膜形成过程及油膜压力分布如图6-1所示。 图6-1 建立液体动压润滑的过程及油膜压力分布图 滑动轴承的摩擦系数f 是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度η(Pa.s)、轴的转速n(r/min)和轴承压强p(Mpa)有关，令 p n ηλ= 式中，λ——轴承摩擦特性系数。 图6-2 轴承摩擦特性曲线 观察滑动轴承形成液体摩擦润滑过程中摩擦系数变化的情况，f-λ关系曲线如图6-2所示，曲线上有摩擦系数最低点，相应于这点的轴承摩擦特性系数λkp 称为临界特性数。在λ kp 以右，轴承建立 液体摩擦润滑，在λkp 以左，轴承为非液体摩擦润滑，滑动表面之间有金属接触，因此摩擦系数f 随 λ减小而急剧增大，不同的轴颈和轴承材料、加工情况、轴承相对间隙等，λkp 也随之不同。 本实验的目的是：了解轴承油膜承载现象及其参数对轴承性能的影响；掌握油膜压力、摩擦系数 的测试及数据处理方法。 二、 实验要求
1、在轴承载荷F=188kgf 时，测定轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，用坐标纸绘制出周向和轴向油膜压力分布曲线，并求出轴承的实际承载量。 在轴承载荷F=128kgf 时，测定轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，用计算机进行数据处理，得出周向和轴向油膜压力分布曲线及轴承的承载量。 2、测定轴承压力、轴转速、润滑油粘度与摩擦系数之间的关系，用计算机进行数据处理，得出轴承f-λ曲线。 三、 实验设备及原理 本实验使用 HZS-1型液体动压轴承实验台，它由传动装置、加载装置、摩擦系数测量装置、油膜压力测量装置和被试验轴承和轴等所组成。 1、传动装置：如图6-3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7通过三角带6及变速箱5带动轴1旋转并可获得不同的转速。图6-4为试验台的总体布置图。 图6-3 轴承试验台传动示意图 图6-4 试验台总体外观图 1— 轴；2—试验轴承；3—滚动轴承；4—联轴器； 1—试验轴承箱；2—供油压力表；3—减压阀； 5—变速箱；6—三角带传动装置；7—调速电机 4—加载油腔压力表；5—溢流阀；6—油箱； 7—总开关；8—变速箱；9—带传动；10—转速表；11—转速 调节旋钮；12—油泵开关； 13—主电机开关；14—调速电机；15—转速控制开关 2、加载装置：如图6-5所示，图中4为静压加载板，它位于被测轴承上部，并固定在箱体上，当输入压力油至加载板的油腔内时，轴承即获得载荷，此载荷是施加在轴承壳体上的，轴承载荷为 )(81.900G A p F +=, N (6-1) 式中 0p —加载板供油腔供油压强（kgf/cm 2 ）; A —加载板油腔的投影面积，A=60 cm 2 ； G 0—轴承自重，G 0=8 kgf （包括压力表及平衡重）。
动压轴承实验
ZCS－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 ?=ηλ 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。r F p 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）
液体动力润滑径向滑动轴承承载能力测试实验
实验二 液体动力润滑径向滑动轴承承载能力测试实验 一、实验项目名称 实验项目名称：液体动力润滑径向滑动轴承承载能力测试实验 二、实验目的 （1） 了解滑动轴承中形成流体动压润滑； （2） 掌握测定油膜压力分布曲线，并用图解积分求油膜承载能力的方法； （3） 了解影响油膜承载能力的因素； 三、实验内容 （1） 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。 （2） 观察载荷和转速改变时油膜压力的变化情况。 （3） 观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。 四、实验仪器与设备 采用ZCS-Ⅱ型液体动压轴承实验台。 五、实验基本原理 根据液体动压润滑的雷诺方程，从油膜起始角φ1到任意角φ的理论油膜压力为： ??χ??χψ ωη? ??d P ?+-=130*2)cos 1()cos (cos 6 式中：P φ——任意位置的压力（Pa ）； η ——油膜黏度； ω ——主轴转速（r/s ）； ψ ——相对间隙，ψ=（D-d ）/d ，D 为轴承孔直径，d 为轴径直径 φ ——油压任意角 φ0 ——最大压力处极角 φ1 ——油膜起始角 χ ——偏心率，χ=2*e/(D -d)，e 为偏心距 实测油膜压力由7个压力传感器测量轴瓦表面每隔22度角处的七点油膜压力值。 六、实验方法与步骤 1、 实验准备工作 （1） 打开实验台系统软件，选择标定，恢复出厂标定，输入当前产品序号，如标有9 的序号为100009，选择串口1； （2） 确认载荷、速度为空，打开实验台电源开关； （3） 一次实验结束后马上又要重新开始实验时，请用轴瓦上端的螺栓旋入顶起轴瓦将 油膜先放干净，同时在软件中重新复位，确保下次实验数据准确； 2、 油膜压力测试
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 HZS —I 型试验台 一. 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 与轴承特性 Z 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。当压力与外载荷平衡时，轴与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， 轴与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，具有一定吸震能力。 液体动压润滑油膜形成过 程及油膜压力分布形状如图 滑动轴承的摩擦系数 转速n (r/min)和轴承压力 式中：)—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 几的变化如图8-2所示。 图中相应于f 值最低点的轴承特性数 Z c 称为临界特性数，且 >€以左为非液体摩擦润滑区，轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。 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， 也随之不同。 四. HZS-1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逆时针旋转并可获得不同的转速。 8-1所示。 f 是重要的设计参数之一， 它的大小与润滑油的粘度 n (Pas)、轴的 P (Mfa)有关，令 P (7) 祐以右为液体摩擦润滑区， 因此f 值随几减 f —A 曲线不同，Z c
液体动力润滑径向滑动轴承承载能力测试实验
实验二液体动力润滑径向滑动轴承承载能力测试实验 一、实验项目名称 实验项目名称：液体动力润滑径向滑动轴承承载能力测试实验 二、实验目的 （1）了解滑动轴承中形成流体动压润滑； （2）掌握测定油膜压力分布曲线，并用图解积分求油膜承载能力的方法； （3）了解影响油膜承载能力的因素； 三、实验内容 （1）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。 （2）观察载荷和转速改变时油膜压力的变化情况。 （3）观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。 四、实验仪器与设备 采用ZCS-H型液体动压轴承实验台。 五、实验基本原理 根据液体动压润滑的雷诺方程，从油膜起始角φι到任意角φ的理论油膜压力为： i7-产丁飞）功 ,j夕1（1+zcos°） 式中：Pφ-- 任意位置的压力（Pa）； η—油膜黏度； ω--- 主轴转速（r/s）； ψ—相对间隙，ψ=（D-d）∕d,D为轴承孔直径，d为轴径直径 φ——油压任意角 φo—最大压力处极角 φ∣——油膜起始角 χ--- 偏心率，χ=2*e∕（D-d）fe为偏心距 实测油膜压力由7个压力传感器测量轴瓦表面每隔22度角处的七点油膜压力值。 六、实验方法与步骤 1、实验准备工作 （1）打开实验台系统软件，选择标定，恢复出厂标定，输入当前产品序号，如标有9的序号为100009,选择串口1： （2）确认载荷、速度为空，打开实验台电源开关； （3）一次实验结束后马上又要重新开始实验时，请用轴瓦上端的螺栓旋入顶起轴瓦将油膜先放干净，同时在软件中重新更位，确保下次实验数据准确； 2、油膜压力测试
(1)击“自动采集”，将电机速度旋转到200r∕min左右，然后慢慢加教到1800N,观察油 膜压力采集七点参数值，点击“提取数据 (2)点击“实测曲线”作出测得的7个压力值之曲线，点击“理论曲线”作出理论压力曲 线，对两者进行比较； (3)点击“结果显示”，显示轴承平均压力、轴承川值、油膜最小厚度； (4)点击“打印”，将油膜压力实验结果打印出来。 七、实验数据处理 1油膜压力 转速n=226r∕min载荷F=1874N轴承直径d=70mm轴承宽度B=125mm 轴承平均压力p=F∕dB=1874∕(70*125)=OJ11MPa 轴承许用PV值：15MPa 压力分布测试曲线图 八、实验结果分析 在一定范围内，轴承所受压力越大，油膜压力也越大，超过后，油膜压力逐渐减少
滑动轴承实验指导书.docx
滑动轴承实验指导书 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径向油膜压力的变化情况。 4.观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。 5.了解径向滑动轴承的摩擦系，的测量方法和摩擦特性曲线的绘制方法。 二、实验台的构造与工作原理 实验台的构造如图1所示。 图1滑动轴承实验台构造示意图 1.直流电机 2. V带传动 3.箱体 4.轴 5.轴瓦 6.压力表 7.加载装置 8.弹簧片9,测力计（百分表） 1.实验台的传动装置 由直流电动机1通过V带2驱动主轴沿顺时针（面对实验台面板）方向转动，由无级调速器实现轴4的无级调速。本实验台轴的转速范围3-500转/分，轴的转速由数码管直接读出。 2.轴与轴瓦间的油膜压力测量装置 轴的材料为45号钢，经表面淬火、磨光，由滚动轴承支承在箱体3±,轴的下半部浸泡在润滑油中，本实验台采用的润滑油的牌号为N68 （即旧牌号的40号机械油），该油在20°C时的动力粘度为O.34Pa-S o轴瓦5的材料为铸锡铅青铜，牌号为ZCuSn5Pb5Zn5（即旧牌号ZQSn6-6-3）。在轴瓦的一个径向平面内沿圆周钻有7个小孔，每个小孔沿圆周相隔20° ,每个小孔联接一个压力表，用来测量该径向平面内相应点的油膜压力，巾此可绘制出径向油膜压力分布曲线。沿轴瓦的一个轴向剖面装宥•两个压力表，用来观察有限氐滑动轴承沿轴向的油膜压力情况。 3.加载装置
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。当载何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的形状也是不同的。转速的改变方法于前所述。本实验台采用螺旋加载（见图1），转动螺杆即可改变载荷的大小，所加载荷之值通过传感器数字显示，直接在实验台的操纵板上读出（取中间值）。这种加载方式的主要优点是结构简单、可靠性高, 使用方便，载荷的大小可任意调节。 4.摩擦系数/测量装置 径向滑动轴承的摩擦系数/'随轴承的特性系数r）nlp值的改变而改变（L油的动力粘度，l轴的转速，p—压力,p=W/Bd,於一轴上的载荷，B一轴瓦的宽度，d—轴的直径，本实验台B= 125mm, tZ=70mni）如图2所示。 在边界摩擦时，/■随〃〃仞的增大而变化很小（由于”值很小，建议用手慢慢转动轴）；进入混合摩擦后，的改变引起/的急剧变化，在刚形成液体摩擦时/•达到最小值，此后，随仞的增大油膜厚度亦随之增大，因而，亦有所增大。 摩擦系数之值可通过测量轴承的摩擦力矩而得到。轴转动时，轴对轴瓦产生周向摩擦力F,其摩擦力矩为F・dl2,它使轴瓦5翻转，其翻转力矩通过固定在弹簧片上的百分表9测出弹药簧片的变形为△,经过以下计算就可得到摩擦系数/■之值。 根据力矩平衡条件得：Fd/2=LQ. Z一测力杆的长度（本实验台L=120mm）, Q—作用在4处的反力。 设作用在轴上的外载荷不，则： 户 FIW=2LQIWd 而（K一测力计的刚度系数M格，见实验台使用说明书主要技术参数的说明）。 f=2LKNWd △一百分表读数（百分表的读数一格数）。
滑动轴承实验报告
液体动压滑动轴承实验报告 一、 实验目的 1、测量轴承的径向和轴向油膜压力分布曲线。 2、观察径向滑动轴承液体动压润滑油膜的形成过程和现象。 3、观察载荷和转速改变时的油膜压力的变化情况。 4、观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。 5、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。 6、了解径向滑动轴承的摩擦系数f 的测量方法和摩擦特性曲线λ的绘制方法。 二、 实验设备及工具 滑动轴承实验台 三、 实验原理 1、油膜压力的测量 轴承实验台结构如图1所示，它主要包括：调速电动机、传动系统、液压系统和 实验轴承箱等部分组成。 在轴承承载区的中央平面上，沿径向钻有8个直径为1mm 的小孔。各孔间隔为22.50 ，每个小孔分别联接一个压力表。在承载区内的径向压力可通过相应的压力表直接读出。 将轴径直径（d=60mm ）按比例绘在纸上，将1~8个压力表读数按比例相应标出。（建议 压力以1cm 代表5kgf/cm 2 ）将压力向量连成一条光滑曲线，即得到轴承中央剖面油膜压力分布曲线）。 同理，读出第4和第8个压力表示数，由于轴向两端端泄影响，两端压力为零。光滑连结0‘，8’，4‘，8’和0‘ 各点，即得到轴向油膜压力分布曲线。 2、摩擦系数的测量 图1 轴承实验台结构图 1、操纵面板 2、电机 3、三角带 4、轴向油压传感器接头 5、外加载荷传感器 6、螺旋加载杆 7、摩擦力传感器测力装置 8、径向油压传感器（8只） 9、传感器支撑板 10、主轴 11、主轴瓦 12、主轴箱
径向滑动轴承的摩擦系数f 随轴承的特性系数λ（λ=ηn/p ）值的改变而改变。 在边界摩擦时，f 随λ值的增大而变化很小，进入混合摩擦后，λ值的改变引起f 急剧变化，在刚形成液体摩擦时f 达到最小值，此后，随λ值的增大油膜厚度亦随之增大，因而 f 亦有所增大。 摩擦系数f 之值可通过测量轴承的摩擦力矩而得到。轴转动时，轴对轴瓦产生周向摩擦力F ，其摩擦力矩为Fd 2，它能使空套在轴上的轴瓦随轴转动，由于在轴瓦的外表面上固定一 个测力杆，测力杆一端与轴瓦连接，另一端与弹簧片接触。当轴瓦随轴转动时，测力杆的另一端位移使与其接触的弹簧片发生变形，弹簧片的变形量Δ可由百分表9测出。弹簧片的变形对轴瓦随着轴的转动产生一个阻力矩来平衡摩擦力矩。当阻力矩等于摩擦力矩时，轴瓦的转动和弹簧片的变形都相对静止了（即平衡）。 根据力矩平衡条件得到： 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） 图2 滑动轴承实验台结构图 图3 轴承摩擦特性曲线
机械设计实验报告
机械设计实验报告 (机械类) 洪英刘文吉编 学院专业班 姓名 天津工业大学机电学院 机械基础实验中心
目录 螺栓组联接实验报告........................................................................................ 错误!未指定书签。带传动实验报告................................................................................................ 错误!未指定书签。齿轮（蜗杆）传动效率测试实验报告............................................................ 错误!未指定书签。液体动压滑动轴承实验报告（手工记录数据）............................................ 错误!未指定书签。轴系结构设计实验报告.................................................................................... 错误!未指定书签。
螺栓组联接实验报告 一、实验参数 1.螺栓中段直径：; 2.各螺栓的垂直间距 3.螺栓材料的弹性模量： 4.加载杠杆比： 5.被联接件悬臂长：； 二、实验纪录 见附表一 三、数据处理 1.根据实测结果，计算在翻转力矩作用下螺栓组联接的各螺栓的实测总拉力的大小以及拉 力增量∆的大小和受力图。 1)预紧力 ' •ε预• 各螺栓的总拉力 •ε• 式中：—螺栓材料的弹性模量 [] —螺栓测试段的截面积 [] ε—第个螺栓在翻转力矩作用下的总拉应变量[με] 2)各螺栓的拉力增量∆ ∆•∆ε• 式中：∆ε—在翻转力矩作用下的第个螺栓的拉应变增量。 [注] ∆也可以用∆ ' 来计算，式中的'为第个螺栓的预紧力。 3)绘制螺栓受力图 2.根据螺栓组联接的简单理论分析计算方法（作了简化和假设），计算出在翻转力矩作用 下，被联接件传给各螺栓的工作力的大小，并绘制出它们的分布图。 1)工作力的计算 ( ∙∙∙∙∙∙∙ ) — — 式中：，，∙∙∙∙∙∙∙，为各螺栓中心至翻转中心轴线的垂直距离。 2)工作力分布图
液体动压滑动轴承试验
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16（旧标准V7） 材料ZCuSn5Pb5Zn5 （即旧牌号ZQSn6—6 —3）加载范围0~1000N （0~100kgf） 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 43