滑动轴承实验之二.doc

实验17 滑动轴承实验之二
滑动轴承的工作原理是通过轴颈将润滑油带入轴承摩擦表面,由于油的粘性(粘度)作用,当达到足够高的旋转速度时,油就被带入轴与轴瓦配合面间的楔形间隙内形成流体动压效应,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,轴与轴瓦之间处于完全液体摩擦润滑状态。因此这种轴承摩擦小,轴承寿命长,具有一定吸振能力。本实验就是让学生直观地了解滑动轴承的动压油膜形成过程与现象,通过绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载量曲线,深刻理解滑动轴承的工作原理。
实验目的
观察滑动轴承的液体摩擦现象。
了解摩擦系数与压力及滑动速度之间的关系。
按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。
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图17-1 试验机结构简图
二、设备和工具
试验机结构简图如图17-1所示,它包括以下几部分:
轴与轴瓦
轴8材料为45钢,轴颈径表面淬火,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。
加载系统
由砝码16,通过由杆件11,12,13,14,15组成的杠杆系统及由杠件3,9,10组成的平行四边形机构,将载荷加到轴瓦上。
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。
供油方法
轴转动时,由浸入油池中的轴,将润滑油均匀的带如轴与瓦之间的楔形间隙中,形成压力油膜。
测摩擦力装置
轴转动时,对轴瓦产生轴向摩擦力F,。由固定在构件3上的百分表2测出弹簧片在百分表处的变形量。作用在支点1处反力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。
摩擦状态指示装置
灯泡
轴
轴瓦
图17-2 摩擦状态指示电路
图17-2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;及处于液体摩擦状态时,指示灯熄灭,当轴与瓦之间力非液体摩擦状态时指示灯亮或闪动。
三、实验机参数
轴的直径d=70mm
轴瓦长度
支点1到轴瓦中心的距离L=400mm
支点1处作用力Q=百分数读数乘K(N)K=
加载系统作用在轴瓦上的初始载荷
加载系统杠杆比。
三、实验原理
(一)各量的测量方法
载荷P
如果砝码重为,则作用在轴瓦上的载荷
摩擦系数f
由力矩平衡得:.d/2=,则:F=2LQ/d
油膜中间截面处压力分布由压力表读出。
转速
用转速表或转速数字显示仪在轴端测量。
(二)使用方法及注意事项
启动:接通电源,将调速旋钮置“0”,按启动旋钮(绿色),绿灯亮,旋转调速旋钮,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,试验机应在卸栽下启动或停止。
禁止用力按砝码码盘,以保护加载刃口。
(三)数据处理
摩擦系数
滑动轴承的摩擦系数f是润滑油粘度,轴的转速n,轴承比压p的函数,的称为滑动轴承的特性系数。其最小值是液体摩擦和非液体摩擦的分区点。