文档介绍：实验12 液体动压轴承特性
实验目的
测出并绘制动压轴承油膜压力的周向分布曲线及轴向分布曲线,以验证其理论分布规律,并考察影响油膜压力分布的因素;
计算实测“端泄”对轴承轴向压力分布的影响系数K值,看是否符合油膜压力沿轴向抛物线分布的规律;
测定并绘制液体动压轴承摩擦特性曲线,并考察影响摩擦系数的因素。
实验设备和工具
滑动轴承试验台;
重锤式拉力计;
数据处理及分析软件;
计算机、打印机。
实验原理和方法
液体动压轴承是利用轴颈本身在回转时产生的泵油作用,将润滑油带入摩擦表面之间,建立起压力油膜,将两个摩擦表面分离开来,形成液体摩擦,从而避免两个摩擦表面的直接接触和磨损。液体摩擦的特性决定于所使用的润滑油的粘度,而与两个摩擦表面的材料无关。液体润滑是一种较理想的润滑状态。
根据雷诺方程可知油压的变化与润滑油的粘度、表面滑动速度及油膜厚度的变化有关。全部油膜压力的合力就是油膜的承载能力。在正常工作情况下,此承载力与外载荷相平衡。承载能力随粘度的增加而增大,并与轴颈的滑动速度成正比;,在段,油压将随x的增加而增大;而在段,油压将随x的增加而减小。表明油膜呈收敛型油楔,而这正是油膜能够支承外载荷的条件。

轴承特性值与摩擦系数f的关系
对于有限宽轴承,由于端泄的原因,使轴承两端压力为零,这将对轴承的承载能力有很大影响。端泄对油膜压力的轴向分布的影响系数K可由下式求得
式中:F为承载量(N);为轴承中间截面上的平均单位压力(MPa);l为轴承的有效长度(mm);d
为轴承孔的直径(mm)。
此外,轴承特性值也是滑动轴承的重要参数之一,有下式给出
式中:为润滑油的动力粘度,其值可由有关线图查得,亦可用粘度计实测;n为轴的转速(r/min);p为轴承比压(N/mm2),。
。图中为临界值(最小许用值)。当时,轴承处于液体润滑状态。各类机械设备的值可参阅有关书籍中的表列数据。在设计中为了安全,常取。
。图中1为试验轴承箱,由联轴器与变速箱7相联接。液压箱6装在试验台底座9的内部。调速电机控制器12可改变调速电机的输出转速,速度范围为120~1200r/min。轴承供油压力用减压阀3调节,并由压力表2指示。加载油腔压力用溢流阀4控制,并由压力表5指示。10为油泵电机开关,11为主电机开关。总开关在试验台的正面()。

试验轴承箱的结构
,其中1为试验轴承,它空套在主轴2上。试验轴承内径,有效长度。主轴由滚动轴承及支座3支承。在被试轴承的中间横截面上,即有效长度的1/2处,沿周向在内开有7个测压孔,7只压力表()分别与7个测压孔相接通。距中间横截面1/4处开有1个测压孔,压力表8与此测压孔相接通。此压力表读数与上述7只压力表中的第4只压力表读数均用于表示被测试轴承的轴向压力分布。固定于箱体上的盖板4上有加载油腔,其在水平面上的投影面积为。轴承外圆左侧装有测量杆5,通过装于其端部的环6来测量摩擦力矩,环6与轴承中心相距15