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液体动压滑动轴承实验台【38张图/13900字】【优秀机械毕业设计论文】

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液体动压滑动轴承实验台【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

02轴承座.dwg

03小皮带轮.dwg

04电动机滑板.dwg

05-00罩壳支架结合件.dwg

06大皮带轮.dwg

07垫圈.dwg

08透盖.dwg

09罩盖支架.dwg

10-00托架总成.dwg

10-01托架.dwg

10-02压力传感器底座.dwg

10-03传感器下螺钉.dwg

10-04外套.dwg

10-05缓冲垫片.dwg

10-06定位螺钉.dwg

11-00螺杆组件.dwg

12传感器上螺钉.dwg

13轴瓦.dwg

15卸压螺钉.dwg

16轴瓦挡片.dwg

17闷盖.dwg

18垫圈2.dwg

19主轴.dwg

20放油塞.dwg

21角形杆.dwg

22压杆.dwg

23挂钩.dwg

24传感器支架.dwg

25球头螺钉.dwg

26拉簧螺杆.dwg

27传感器支架.dwg

28轴承顶板.dwg

29放油杆.dwg

30大皮带轮轴套.dwg

31光电传感器座.dwg

32补偿挡圈.dwg

凸轮Ⅲ型-柜式装配图.dwg

轴承明细表.dwg

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关键词：: 液体滑动轴承实验试验优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，41页，13900字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。
文献综述一份。

图纸共38张，如下所示
02轴承座.dwg
03小皮带轮.dwg
04电动机滑板.dwg
05-00罩壳支架结合件.dwg
06大皮带轮.dwg
07垫圈.dwg
08透盖.dwg
09罩盖支架.dwg
10-00托架总成.dwg
10-01托架.dwg
10-02压力传感器底座.dwg
10-03传感器下螺钉.dwg
10-04外套.dwg
10-05缓冲垫片.dwg
10-06定位螺钉.dwg
11-00螺杆组件.dwg
12传感器上螺钉.dwg
13轴瓦.dwg
15卸压螺钉.dwg
16轴瓦挡片.dwg
17闷盖.dwg
18垫圈2.dwg
19主轴.dwg
20放油塞.dwg
21角形杆.dwg
22压杆.dwg
23挂钩.dwg
24传感器支架.dwg
25球头螺钉.dwg
26拉簧螺杆.dwg
27传感器支架.dwg
28轴承顶板.dwg
29放油杆.dwg
30大皮带轮轴套.dwg
31光电传感器座.dwg
32补偿挡圈.dwg
凸轮Ⅲ型-柜式装配图.dwg
轴承明细表.dwg

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

目录
摘要 III
Abstract IV
第一章绪论 6
1.1 国内外研究现状和发展趋势 1
1.1.1 液体动压滑动轴承试验台国内外研究现状 1
1.1.2 液体动压滑动轴承试验台发展趋势 2
1.2 液体动压滑动轴承试验台的研究目的和意义 2
1.3 课题研究的主要内容 2
第2章液体动压滑动轴承的理论基础 4
2.1 滑动轴承 4
2.1.1 滑动轴承的主要类型和结构 4
2.2 液体动压润滑的基本原理和基本关系 5
2.2.1 液体动压油膜的形成原理 5
2.2.2 液体动压润滑的基本方程 6
2.2.3 油楔承载机理 8
2.3 径向滑动轴承液体动压基本原理 9
2.3.1 径向滑动轴承液体动压润滑的建立过程 9
2.3.2 径向滑动轴承的主要几何关系和承载能力 10
2.3.3 径向滑动轴承的参数选择 11
第3章液体动压滑动轴承油膜特性分析 13
3.1 径向滑动轴承油膜压力分布的理论基础 13
3.1.1液体动压润滑的基本方程 13
3.1.2 雷诺方程的简化 13
3.1.3 雷诺方程的无量纲形式 14
3.1.4 雷诺方程的无量边界条件 15
3.1.5 开设油槽时油膜压力的计算 16
第4章液体动压滑动轴承试验台的实现 17
4.1 试验台的简介 17

4.1.1 液体动压滑动轴承试验台的结构简图 17
4.1.2 关于电机的选择 18
4.1.3 关于热敏电阻传感器的选择 20
4.1.4 关于加热装置的选择 22
4.2 液体摩擦径向滑动轴承的计算 25
4.2.1 主要技术指标 25
4.2.2 选择轴承材料和结构 25
4.2.3 润滑剂和润滑方法的选择 26
4.2.4 承载能力计算 26
4.2.5 层流校核 27
4.2.6 流量计算 27
4.2.7 功耗计算 28
4.2.8 热平衡计算 28
4.2.9 安全度计算 29
4.3 滑动轴承内轴瓦、油温、油压的关系 29
第五章总结 33
参考文献 34
致谢 35

课题名称液体动压滑动轴承试验台
主要任务与
目标
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。
主要任务：
本课题重点完成实验台传动电机及调速方法选择、相应传感器的选择，其主要内容有：
1、了解液体动压滑动轴承实验台研制研究目的。理解液体动压滑动轴承结构及其特点。确定完整实验系统总体方案。
2、相关测试用传感器型号、电机选定。
3、进行油温测试，对油膜进行加热，测得油温与压力的关系
（这是以前所不具有的，是本试验台最大的创新）
4、对油膜形成过程进行三维仿真。

目标：设计一个试验台，了解到温度变化与油膜压力、粘度的关系。

主要内容与基本要求

（这个是别人做好的试验台，我拿过来做参考）。
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
7、主轴
9、油槽
10、底座
11、面板
12、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。

主要参考资料及文献

阅读任务
[1] 张直明，谢友柏.滑动轴承的流体动力润滑理论[M].北京:高等教育出版社，1986
[2] 西北工业大学机械原理及机械零件教研组.机械设计.人民教育出版社，1979,1
[3] 许尚贤.液体静压和动静压滑动轴承设计.东南大学出版社，1989
[4] Sun Meili, Zhang Zhiming. /benkekaiti/ Experimental Study of the Film Distribution of Statically and Dynamically Loaded Cylinder Journal Bearing [ J ]. Journal of Shanghai University: Natural Science Edition, 1997, 3 (5) : 500 - 507
[5] 刘诗海.教学仪器的现状与发展.教学仪器与实验,2003 ,(5):25
[6] 杨可桢，程光蕴，李仲生.机械设计基础[M]. 北京:高等教育出版社，1986，253-265
[7] wang wen, ZhangZhiming.Calculation of journal dynamic locus aided by database of non一stationary oil film force of single bush segment [C].Asia-Pacific Vibration Conference'93, Japan, 1993,365-369
[8] 费业泰.论文代写误差理沦与数据处理.北京:机械工业出版社，2000，5
[9]濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2012：22.
[10]孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2006：77.

液体动压滑动轴承实验台

内容简介：: 浙江理工大学本科毕业设计（论文）任务书丁建峰同学（专业 / 班级：机械设计制造及其自动化 09（ 4）班）现下达毕业设计（论文）课题任务书，望能保质保量地认真按时完成。课题名称液体动压滑动轴承试验台主要任务与目标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。主要任务：本课题重点完成实验台传动电机及调速方法选择、相应传感器的选择，其主要内容有： 1、了解液体动压滑动轴承实验台研制研究目的。理解液体动压滑动轴承结构及其特点。确定完整实验系统总体方案。 2、相关测试用传感器型号、电机选定。 3、进行油温测试，对油膜进行加热，测得油温与压力的关系（这是以前所不具有的，是本试验台最大的创新） 4、对油膜形成过程进行三维仿真。目标：设计一个试验台，了解到温度变化与油膜压力、粘度的关系。主要内容与基本要求（这个是别人做好的试验台，我拿过来做参考）。 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 5、轴瓦 6、加载传感器：测量外加载荷值 7、主轴 9、油槽 10、底座 11、面板 12、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出入油口的油温，出出油口的油温。主要参考资料及文献阅读任务 1 张直明，谢友柏 M高等教育出版社，1986 2 西北工业大学机械原理及机械零件教研组人民教育出版社，1979,1 3 许尚贤东南大学出版社， 1989 4 J . 1997, 3 (5) : 500 - 507 5 刘诗海教学仪器与实验 ,2003 ,(5):25 6 杨可桢，程光蕴，李仲生 M. 北京 :高等教育出版社， 1986，2537 of by of of C3, 1993,3658 费业泰北京 :机械工业出版社， 2000， 5 9濮良贵，纪名刚计（第八版） M等教育出版社， 2012： 22. 10孙恒，陈作模，葛文杰七版） M等教育出版社，2006： 77. 外文翻译任务原文 1： on of in a 文 1：研究的可靠性 ,滑动轴承支撑斜盘式轴向柱塞泵型水液压原文 2： of to of 文 2：应用计算流体动力学模型来模拟地下水流水力性能的湿地阅读了 10000 字以上的外文，并且翻译了 5000 字英译汉。计划进度：起止时间内容负责人管院领导作毕业设计动员（教师）分管院长业设计相关文件及规定学习、优秀毕业设计（论文）交流；确定教师所带人数、完成选题表、所级题目审核各系系主任学委员会题目审核、按专业毕业设计动员（学生）分管院长、学生线生选题各系系主任、各班班长所根据学生选题情况进行平衡调整，确定指导教师及各课题学生，上交毕业设计（论文）信息表。各系系主任师填写毕业设计任务书、确定外文阅读与翻译资料，并下达毕业设计任务指导教师生毕业设计调研，完成开题报告、文献综述、外文资料阅读、翻译任务指导教师生提交开题报告、文献综述及外文翻译初稿，指导教师审阅，提出修改意见指导教师系进行开题报告答辩各系系主任导教师布置具体设计任务，利用假期完成指导教师周开始，指导教师应对所指导的每位学生进行考核登记毕业设计前期检查：任务书、综述报告、开题报告、外文翻译院教学委员会、院督导组毕业设计任务书要求进行毕业设计指导教师业设计中期检查：教师指导情况、学生完成情况、表格与记录的填写情况院教学委员会、院督导组生完成课题设计，提交毕业设计（论文）指导教师导教师完成所指导学生的毕业设计（论文）的审阅，写出评语，评出成绩；评议小组分组审阅，写出评语，评定成绩指导教师、各系评议组院分组进行答辩，由答辩小组给出评语及成绩答辩小组次答辩答辩小组行成绩综合评定，上报学生毕业设计（论文）成绩教学委员会实习地点指导教师签名年月日系意见系主任签名：年月日学院盖章主管院长签名：年月日浙江理工大学本科毕业设计（论文）开题报告班级机械设计制造及其自动化 09（ 4）班姓名丁建峰课题名称液体动压滑动轴承实验台开题报告目录 1 选题的背景与意义内外研究现状和发展趋势构动平衡试验台研究意义 2 研究的基本内容与拟解决的主要问题本内容解决的主要问题 3 研究思路方案、可行性分析及预期成果究思路方案行性分析期研究成果 4 研究工作计划参考文献（开题报告全文附后）成绩：答辩意见答辩组长签名：年月日系主任审核意见签名：年月日 1 液体动压滑动轴承实验台丁建峰 (机械设计制造及其自动化 09（ 4）班 1 选题的背景与意义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。内外研究现状和发展趋势早在 1989 年，东南大学机械学研究室已经设计研制成静压和动静压轴承实验台，它可以进行静压和动静压滑动轴承的静动特性实验。 1995 年，上海机械电子工程学院为研究滑动轴承静态和动态油膜气穴分布，设计并开发了 360。动、静载荷滑动轴承油膜分布实验台。 2001 年，广东工业大学为了对轴承进行系统的理论与实验研究，设计并研制了轴承试验台。 2002 年，湖南长庆科教仪器厂研制了滑动轴承实验台。滑动轴承实验台主要用于教学实验。它可以帮助学生观察滑动轴承的结构及油膜形成的过程，测量其径向油膜压力分布，通过测定可以绘制出摩擦特性曲线、径向油膜压力分布曲线和测定其承载量。后湖南长庆科教仪器厂又研制了 2 此外上海同育教学仪器设备有限公司研制了体动压轴承实验台。该实验台的实验功能有观察滑动轴承的动压油膜形成过程与现象；使用压力表测量轴承径向及轴向压力分布值；使用摩擦力传感器进行实时采样并显示轴承摩擦力矩值；采用力及转速传感器，测量轴承工作载荷及主轴转速；实验台工作载荷、摩擦力矩及主轴转速传感器信号接入实验台所配的测试仪，由单片微机控制实时采样、分析、并显示；通过抄录测试仪及压力表所显示实验数据，手动绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载量曲线及摩擦特性曲线。随着计算机技术的发展与应用，滑动轴承实验台从手动实验，手工绘制实验曲线，填写实验表格的阶段向实验信息采样、过程控制、数据处理方面智能化发展，计算机辅助教学、计算机仿真等先进教学手段与技术也开始应用于实践教学环节。体动压滑动轴承实验台研究意义目前的滑动轴承实验台普遍存在功能单一、测试数据精度低、实验数据稳定性差等问题。但计算机技术的发展与应用，使教与学的形式与内容发生了变化，也改变了实验教学的模式，使实现教学改革成为可能。将计算机辅助教学、计算机仿真等先进教学手段与技术应用于实践教学环节，科学地应用新技术，充分发挥高科技的特长，使实验室在现代化管理体制下高效运行，成为了一个新课题。本课题的研究意义在于：用现代化的技术手段改造原有教学实验设备，提高实验台测试度、实验数据的可靠性及实验性能，满足教学要求。同时也可以验证实际轴承的性能是否和设计的性能相吻合；检验轴承的设计、制造和装配是否合理。新型实验台开发完成后，可向全国高等工科院校相关专业实验室推广使用。 3 2 研究的基本内容与拟解决的主要问题本内容本课题重点完成实验台传动电机及调速方法选择、相应传感器的选择，其主要内容有： 1、了解液体动压滑动轴承实验台研制研究目的。理解液体动压滑动轴承结构及其特点。确定完整实验系统总体方案。 2、相关测试用传感器型号、电机选定。 3、进行油温测试，对油膜进行加热，测得油温与压力的关系（这是以前所不具有的，是本试验台最大的创新） 4、对油膜形成过程进行三维仿真。解决的主要问题解决油温变化跟油膜压力、黏度变化的关系。油温过高，使冷却轴承的效果不好，造成轴承温度升高；此外，油温升高还会使润滑油的黏度下降，容易引起局部油膜破坏，润滑失效，降低轴承的承载能力，甚至发生润滑油碳化而烧瓦。油温过低，会使油的黏度增加，从而使油膜润滑摩擦力增大，轴承耗功率增加。此外，还会使油膜变厚，产生因油膜振动引起的机器振动。因此，现在设计的试验台可以知道温度变化跟油膜压力的关系。 3 研究思路方案、可行性分析及预期成果本设计论文拟采用理论设计与仿真实验相结合的方法，根据课题要求设计试验台，选择传感器和采集卡等，使得整个实验台能在仿真模拟下运行。究思路方案滑动轴承实验台是由硬件系统组成。其中硬件系统如图所示（这个是别人 4 做好的试验台）：图 2、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 5、轴瓦 6、加载传感器：测量外加载荷值 7、主轴 9、油槽 10、底座 11、面板 12、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出入油口的油温，出出油口的油温。 5 径向油膜压力分布图：图 2而，这个试验台有不少不足之处，在刚开始转的时候，转速较低，主轴在油槽里是干摩擦，会对主轴等各个零件造成破坏。而等主轴上附着不少油时，两者是混合摩擦。此时摩擦力较大，油温开始升高。等到油膜完全包住主轴时，就是液体摩擦。这个时候，油膜压力最大，油膜黏度也在变化。同时我们可以加入一个加温装置跟油膜黏度传感器。在电机的选择上，变频电机满足了我们的要求。主要是变频电机可以平滑控制电动机转速，就是无级调速。因此，通过变频器可以对电动机进行调速，得到自己需要的转速。下图： 6 图 2行性分析滑动轴承实验台的研制，我校及其它院校也有一定的研究，在实验台设计以及软件设计方面也有一定的成就。对液体动压滑动轴承实验台检测系统和数据处理软件研制涉及到机械原理、机械设计基础、传感器等基础知识。本人对这方面的知识已有所掌握，在前人研究的基础上，在我校指导老师丰富的设计经验和成熟的研究思路的帮助下定能取得预期的研究成果，确保毕业设计的顺利完成。期研究成果完成实验台相应传感器的按装设计、机械结构设计，保证设计能较好的满足设计要求。研究工作计划起止时间内容 7 文翻译、文献综述、开题报告，并熟悉理论力学、机械原理等相关知识交开题报告、文献综述及外文翻译，开题答辩构动平衡试验平台的整体方案设计验平台设计及零部件设计验平台装配制装配图及主要零件图构改进设计及毕业论文撰写成并提交毕业论文理材料准备答辩文答辩参考文献 1 张直明，谢友柏 M高等教育出版社， 1986 2 西北工业大学机械原理及机械零件教研组人民教育出版社， 1979,1 3 许尚贤东南大学出版社， 1989 4 J . 1997, 3 (5) : 500 - 507 5 刘诗海教学仪器与实验 ,2003 ,(5):25 6 杨可桢，程光蕴，李仲生 M. 北京 :高等教育出版社， 1986， 2537 of by of of C3, 1993,3658 费业泰北京 :机械工业出版社， 2000， 5 9濮良贵，纪名刚计（第八版） M等教育出版社， 2012： 22. 10孙恒，陈作模，葛文杰七版） M等教育出版社， 2006： 77. 浙江理工大学本科毕业设计（论文）文献综述报告班级机械设计制造及其自动化 09（ 4）班姓名丁建峰课题名称液体动压滑动轴承实验台文献综述目录 1 前言 2 国内外机构平衡研究现状 3 国内外机构平衡研究趋势 4 总结参考文献（报告全文附后）指导教师审批意见签名：年月日 1 液体动压滑动轴承实验台丁建峰 (机械设计制造及其自动化 09(4)班 1 前言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。 2 液体动压滑动轴承研究现状早在 1989 年，东南大学机械学研究室已经设计研制成静压和动静压轴承实验台，它可以进行静压和动静压滑动轴承的静动特性实验。 1995 年，上海机械电子工程学院为研究滑动轴承静态和动态油膜气穴分布，设计并开发了 360。动、静载荷滑动轴承油膜分布实验台。 2001 年，广东工业大学为了对轴承进行系统的理论与实验研究，设计并研制了轴承试验台。 2002 年，湖南长庆科教仪器厂研制了滑动轴承实验台。滑动轴承实验台主要用于教学实验。它可以帮助学生观察滑动轴承的结构及油膜形成的过程，测量其径向油膜压力分布，通过测定可以绘制出摩擦特性曲线、径向油膜压力分布曲线和测定其承载量。后湖南长庆科教仪器厂又研制了型滑动轴承实验台。此外上海同育教学仪器设备有限公司研制了体动压轴承实验台。该实验台的实验功能有观察滑动轴承的动压油膜形成过程与现象；使用压力表测量轴承径向及轴向压力分布值；使用摩擦力传感器进行实时采样并显示轴承摩擦力矩值；采用力及转速传感器，测量轴承工作载荷及主轴转速；实验台工作载荷、摩擦力矩及主轴转速传感器信号接入实验台所配的测试仪，由单片微机控制实时采样、分析、并显示；通过抄录测试仪及压力表所显示实验数据，手动绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载量曲线及摩擦特性曲线。 3 液体动压滑动轴承研究趋势随着计算机技术的发展与应用，滑动轴承实验台从手动实验，手工绘制实验曲线，填写实验表格的阶段向实验信息采样、过程控制、数据处理方面智能化发展，计算机辅助教学、计算机仿真等先进教学手段与技术也开始应用于实践教学环节。参考文献 1 张直明，谢友柏 M高等教育出版社， 1986 2 西北工业大学机械原理及机械零件教研组人民教育出版社， 1979,1 3 许尚贤东南大学出版社， 1989 4 J . 1997, 3 (5) : 500 - 507 5 刘诗海教学仪器与实验 ,2003 ,(5):25 3 6 杨可桢，程光蕴，李仲生 M. 北京 :高等教育出版社， 1986， 2537 of by of of C3, 1993,3658 费业泰北京 :机械工业出版社， 2000， 5 9濮良贵，纪名刚计（第八版） M等教育出版社， 2012： 22. 10孙恒，陈作模，葛文杰七版） M等教育出版社， 2006： 77 浙江理工大学题目：液体动压滑动轴承实验台姓名与学号：丁建峰导老师：唐浙东年级与专业： 09 级机械设计制造及其自动化学院：机械与自动控制学院毕业论文（设计）诚信保证书我已经按照毕业论文（设计）指导老师的要求，熟悉和理解了我校关于“二级学院全日制学生毕业论文（设计）规范化规定”文件的精神和有关要求，愿意在毕业论文（设计）中诚实守信，绝不抄袭、剽窃他人论文、设计及其他智力成果 ,引用材料注明出处 ,参考书目附在论文 (设计 )篇尾。如有违反愿意接受相应处理。保证人：二一三年五月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 is to is an of of is so it an in in to of on of at in of we we to it a of be of on on of of by of to be to of a of of of 目录摘要 . . 一章绪论 . 6 内外研究现状和发展趋势 . 1 体动压滑动轴承试验台国内外研究现状 . 1 体动压滑动轴承试验台发展趋势 . 2 体动压滑动轴承试验台的研究目的和意义 . 2 题研究的主要内容 . 2 第 2 章液体动压滑动轴承的理论基础 . 4 动轴承 . 4 动轴承的主要类型和结构 . 4 体动压润滑的基本原理和基本关系 . 5 体动压油膜的形成原理 . 5 体动压润滑的基本方程 . 6 楔承载机理 . 8 径向滑动轴承液体动压基本原理 . 9 径向滑动轴承液体动压润滑的建立过程 . 9 向滑动轴承的主要几何关系和承载能力 . 10 径向滑动轴承的参数选择 . 11 第 3 章液体动压滑动轴承油膜特性分析 . 13 向滑动轴承油膜压力分布的理论基础 . 13 . 13 诺方程的简化 . 13 诺方程的无量纲形式 . 14 诺方程的无量边界条件 . 15 设油槽时油膜压力的计算 . 16 第 4 章液体动压滑动轴承试验台的实现 . 17 验台的简介 . 17 体动压滑动轴承试验台的结构简图 . 17 关于电机的选择 . 18 关于热敏电阻传感器的选择 . 20 关于加热装置的选择 . 22 体摩擦径向滑动轴承的计算 . 25 要技术指标 . 25 择轴承材料和结构 . 25 滑剂和润滑方法的选择 . 26 载能力计算 . 26 层流校核 . 27 量计算 . 27 耗计算 . 28 平衡计算 . 28 全度计算 . 29 动轴承内轴瓦、油温、油压的关系 . 29 第五章总结 . 33 参考文献 . 34 致谢 . 35 浙江理工大学本科毕业设计（论文） 1 第一章绪论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。内外研究现状和发展趋势体动压滑动轴承实验台国内外研究现状早在 1989 年，东南大学机械学研究室已经设计研制成静压和动静压轴承实验台，它可以进行静压和动静压滑动轴承的静动特性实验。 1995年，上海机械电子工程学院为研究滑动轴承静态和动态油膜气穴分布，设计并开发了 360。动、静载荷滑动轴承油膜分布实验台。 2001 年，广东工业大学为了对轴承进行系统的理论与实验研究，设计并研制了 2002年，湖南长庆科教仪器厂研制了可以帮助学生观察滑动轴承的结构及油膜形成的过程，测量其径向油膜压力分布，通过测定可以绘制出摩擦特性曲线、径向油膜压力分布曲线和测定其承载量。后湖南长庆科教仪器厂又研制了滑动轴承实验台。此外上海同育教学仪器设备有限公司研制了实验台的实验功能有观察滑动轴承的动压油膜形成过程与现象；使用压力表测量轴承径向及轴向压力分布值；使用摩擦力传感器进行实时采样并显示轴承摩擦力矩值；采用力及转速传感器，测量轴承工作载荷及主轴转速；实验台工作载荷、摩液体动压滑动轴承实验台 2 擦力矩及主轴转速传感器信号接入实验台所配的测试仪，由单片微机控制实时采样、分析、并显示；通过抄录测试仪及压力表所显示实验数据，手动绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载量曲线及摩擦特性曲线。体动压滑动轴承实验台发展趋势随着计算机技术的发展与应用，滑动轴承实验台从手动实验，手工绘制实验曲线，填写实验表格的阶段向实验信息采样、过程控制、数据处理方面智能化发展，计算机辅助教学、计算机仿真等先进教学手段与技术也开始应用于实践教学环节 10 。体动压滑动轴承实验台的研究目的和意义目前的滑动轴承实验台普遍存在功能单一、测试数据精度低、实验数据稳定性差等问题。但计算机技术的发展与应用，使教与学的形式与内容发生了变化，也改变了实验教学的模式，使实现教学改革成为可能。将计算机辅助教学、计算机仿真等先进教学手段与技术应用于实践教学环节，科学地应用新技术，充分发挥高科技的特长，使实验室在现代化管理体制下高效运行，成为了一个新课题。本课题的研究意义在于：用现代化的技术手段改造原有教学实验设备，提高实验台测试度、实验数据的可靠性及实验性能，满足教学要求。同时也可以验证实际轴承的性能是否和设计的性能相吻合；检验轴承的设计、制造和装配是否合理。新型实验台开发完成后，可向全国高等工科院校相关专业实验室推广使用。题研究的主要内容本课题重点完成实验台传动电机及调速方法选择、相应传感器的选择，其主要内容有： 1)了解液体动压滑动轴承实验台研制研究目的。理解液体动压滑动轴承结构及其特点。确定完整实验系统总体方案。 2)相关测试用传感器型号、电机选定。 3)进行油温测试，对油膜进行加热，测得油温与压力的关系浙江理工大学本科毕业设计（论文） 3 （这是以前所不具有的，是本试验台最大的创新） 4) 对油膜形成过程进行三维仿真。液体动压滑动轴承实验台 4 第 2 章液体动压滑动轴承的理论基础动轴承根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）两大类。滑动轴承本身具有的一些独特有点，使得它在某些不能、不便或使用滚动轴承没有优势的场合占有重要地位。因此，滑动轴承在轧钢机、汽轮机、内燃机、铁路机车及车辆、金属切削机床、航空发电机附件、雷达、卫星通信地面站、天文望远镜以及各种仪表中应用颇为广泛。动轴承的主要类型和结构按受载荷方向不同，滑动轴承可分为径向滑动轴承和止推滑动轴承 1。径向滑动轴承用于承受径向载荷。图 2示为整体式径向滑动轴承，图2开式滑动轴承拆装方便，轴瓦磨损后可方便更换及调整间隙，因而应用广泛。止推式滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的结构形式有空心式、单环式和多环式。图 2体式径向滑动轴承浙江理工大学本科毕业设计（论文） 5 图 2开式径向滑动轴承体动压润滑的基本原理和基本关系体动压油膜的形成原理图 2压油膜形成原理图液体动压油膜形成原理是利用摩擦副表面的相对运动，将液体带进摩擦表面之间，形成压力油膜，将摩擦表面隔开，如图 2个互相倾斜的平板，在它们之间充满具有一定粘度的液体。当速度体在此楔形间隙中作层流流动。当各层流的速度分布规律为直线时，由于进口间隙大于出口间隙，则进口流量必大于出口流量；但液体是不可压缩的，因液体动压滑动轴承实验台 6 此，在楔形间隙内形成油压，迫使大口的进油速度减小，小口的出油速度增大，从而使流经各截面的流体流量相等。同时，楔形油膜产生的内压将与外载荷相平衡。体动压润滑的基本方程雷诺方程是液体动压润滑基本方程，是研究流体动力润滑的基础。它是根据粘性流体动力学基本方程出发，作了一些假设条件后简化得的。图 2被油膜隔开的两平板的相对运动情况如图 2示，两平板被润滑油隔开，设板 A 沿 x 轴方向以速度 v 移动，另一板B 静止。再假定油在两平板间沿 z 轴方向没有流动（可视此运动副在 z 轴方向的尺寸为无限大）。现从层流运动的油膜中取一微单元体进行分析。由图可见，作用在此微单元体右面和左面的压力分别为 p 及，作用在单元体上下两面的切应力分别为及。根据 x 方向的平衡条件，得 0 d x d y d x d zp d y d z 整理后得（ 2据牛顿粘性流体摩擦定律，将式（ 2 求导数，得22，代入式（ 2江理工大学本科毕业设计（论文） 7 得 22 （ 2 该式表示了压力沿方向的变化关系。下面进一步介绍流体动力润滑理论的基础方程。 2写成 122（ 2 对11 （ 2 21221 （ 2 根据边界条件决定积分常数 12：当y=0 时， =h（为相应于所取单元体处的油膜厚度）时， u=0，则得 21;2代入式（ 2，即得 2 （ 2 由上式可见，油层的速度 v 由两部分组成：式中前一项表示速度呈线性分布，这就是直接由剪切流引起的；后一项表示速度呈抛物线分布，这是由层流沿当无侧泄时，润滑油在单位时间内流经任意截面上单位宽度面积的流量为（ 2 液体动压滑动轴承实验台 8 将式（ 2入式（ 2积分后，得 h 122230 （ 2 设在的油膜厚度为 00 ，即，在该截面处的流量为 20 （ 2 当润滑油连续流动时，各截面的流量相等，由此得 122230整理后得 036 （ 2 楔承载机理由式3 06 可看出油压的变化与润滑油的粘度、表面滑动速度和油膜厚度的变化有关，利用该式可求出油膜中个点的压力p，全部油膜压力之和即为油膜的承载能力。油膜必须呈收敛楔形，才能使油楔内各处油压都大于入口处和出口处的压力，产生正压力以支承外载。所以形成液体动力润滑（即形成动压油膜）的必要条件是： 1)相对运动两表面必须形成一个收敛楔形； 2)被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度 2v ，其运动方向必须使润滑从大口流进，小口流出； 3) 润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。浙江理工大学本科毕业设计（论文） 9 径向滑动轴承液体动压基本原理径向滑动轴承液体动压润滑的建立过程径向滑动轴承的轴颈与轴承孔间必须流油间隙。滑动轴承形成动压润滑油膜的过程如图 2a）所示。当轴静止时，轴承孔与轴颈直接接触，如图 2b）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。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。最小油膜厚度体动压力的分布如图 2c）所示。静止时 n=0 启动时形成动压油膜图 2向滑动轴承形成流体动力润滑的过程径向滑动轴承液体动压润滑油膜形成过程经历启动、不稳定运转、稳定运转三个阶段。 n0）刚开始启动时，由于速度低，轴颈与轴瓦金属直接接触，在摩擦力作用下轴颈沿轴瓦内壁向右上方爬行。（由图 2a）（ c）随着 n 增大，从油楔大口带入小口的油逐渐增多，形成压力油膜，把轴颈浮液体动压滑动轴承实验台 10 起推向左上方。（由图 2b）（ c）逐渐增大的油膜压力的垂直分量与外载荷 F 相等时，轴颈稳定在某一位置上运转。 n 越高，轴颈中心稳定位置愈靠近轴孔中心。但两中心永远不能重合，因为当两心重合时，油楔消失，不满足液体动压润滑油膜形成的第一个条件，油膜将失去承载能力。（如图 2c）向滑动轴承的主要几何关系和承载能力图 2向滑动轴承的集合参数和油压分布径向滑动轴承的几何关系，如图 2示。基本参数： O 轴颈中心，轴承中心，起始位置 F 与 1颈直径 d ，轴承孔直径 D 根据以上基本参数可以直接计算出：直径间隙：半径间隙： 22 相对间隙：浙江理工大学本科毕业设计（论文） 11 偏心距： 1心率：应油膜厚度为h，0为为1， 2为压力油膜起始角和终止角，其大小与轴承包角有关。在 1，根据余弦定律可得 222222 s i nc o sc o s2 略去高阶微量22 引入半径间隙，并两端开方得整理得任意位置时油膜厚度为 c o o o s 压力最大处油膜厚度 000 c o o 当时，油膜最小厚度 11m i n 径向滑动轴承的参数选择影响滑动轴承油膜压力的因素很多，根据液体动压润滑理论，影响压力分布的参数主要有轴承宽径比、相对间隙、油槽开设形式、径向载荷、润滑油的粘度、主轴转速等。承轴向尺寸减小，转平稳，端泄量增大，摩擦功耗减小，轴承承载能力减小。高速重载轴承温升温，速重载轴承为提高支承刚性，速轻载轴承为提高支承刚性，液体动压滑动轴承实验台 12 改变轴承的相对间隙并不影响轴承的总体尺寸，但对轴承的静动态特性影响很大。若想改变，只有通过改变轴与轴承的配合公差来实现。一般可根据轴承所受载荷和轴颈速度选取。速度高时，值应取大一些，可减少发热；载荷大时，值应取小一些，可以提高承载能力。配合间隙是静压和动压轴承装配、调整中最重要的一个环节，过大的间隙会降低承载能力和刚度，而过小的间隙可能引起温升过高，一般按经验关系式估算： 6 v（其中 v 是轴颈圆周线速度，单位最后在综合考虑轴承材料、工作状态等因素来决定。的平均比压P 较大，有利于提高轴承平稳性，减小轴承的尺寸；但 P 过大，油膜变薄，对轴承制造安装精度要求提高，轴承工作表面易破坏。转速是影响滑动轴承油膜压力分别的参数之一。润滑油的粘度是建立流体润滑的关键，它对轴承承载能力、功率损失和轴承的温升起着不可忽视的作用。粘度是通过选择润滑油来选定。当转速高、压力小时，应选粘度低的油；反之，当转速低、压力大时，应选粘度较高的油，这样就尽可能的减小实验误差，得到较为准确的油膜压力分布图。浙江理工大学本科毕业设计（论文） 13 第 3 章液体动压滑动轴承油膜特性分析向滑动轴承油膜压力分布的理论基础体动压润滑的基本方程从数学的观点来看，各种流体润滑计算的基本内容就是对动压润滑的基本方程雷诺方程的应用与求解。从十九世纪起，人们开始对液体动压现象的研究以来，液体动压油膜产生机理现在已经趋于成熟，现代液体润滑理论已经得到长足的发展 2。诺方程的简化雷诺方程为各量都是变量的三维非线性偏微分方程，对它进行积分求解并非易事。解析法求解存在很多困难，因而需要采取一系列的简化。根据不同的工作状况，可以采用不同的形式简化。通常的径向滑动轴承设计采用不可压缩的等粘度润滑计算，进行一系列的假设，即假定润滑油具有相同的粘度，流体的密度为常数，同时认为间隙以得出在稳定载荷作用下的流体动压润滑二维雷诺方程为 2633 对于普通径向动压滑动轴承，式中： h 油膜厚度， h，为偏心率， /e ， R， r 分别为轴承、轴颈半径，为所求油膜厚度到轴承与轴颈连线的角度；为流体粘度；为轴颈圆周速度； x，上式方程右边第一项为楔形间隙所引起的楔形项，第二项为由轴承中液体法向相对运动所引起的挤压效应项，一般后一项是可以忽略。这种忽略是有根据的，因为在稳定匀速的情况下，切向速度伸张可不液体动压滑动轴承实验台 14 考虑；另外，当压力不是很高时，楔形项是主要的，也可忽略挤压效应项。于是方程就变成： 633 （ 3 式（ 4最常见的计算有限长向心动压轴承的二维雷诺方程。诺方程的无量纲形式对动压滑动轴承进行分析计算，常以无量纲的形式进行。这样，一方面可将问题归纳成最紧凑的形式，突出各有关因素的作用，并且使处理的变量的数值尽可能地不致大到天文数字或小到微乎其微，以便于用于计算机运算。并且，分析所得结果，可直接以无量纲形式推广应用到相似的轴承问题当中 3。以径向滑动轴承为例，先将雷诺方程中的自变量（ x和 z）用无量纲坐标表示。是无量纲量，它是用对单位”来度量值的结果，即转换来的，所以就是似的，对于轴向坐标 z，选取轴承宽度 / 。对于方程中之变系数（膜厚h），因其级数量远小于 x和与半径间隙占同级，故选为其相对单位，于是无量纲膜厚为： / 。 P 是未知变量，选定某一特征值作为其相对单位，假设用某一未知变量p。表示，则无量纲压力为0。0是经过计算和对公式形式的简化最终确定的，20 2 。将这些无量纲量代入（ 4，最终得到雷诺方程的无量纲形式： 323 （ 3 式中： H，其中成为偏心率，的区间是 0 2 ，如果坐标原点放在宽度中央，则的区间是 1 浙江理工大学本科毕业设计（论文） 15 诺方程的无量边界条件图 3压力分布的边界条件在稳定工况下，要求解承受载荷轴承的微分方程，必须先确定边界条件。这些条件规定了压力分布的边界，称为压力分布边界条件。对于径向滑动轴承其边界条件如图 4示： 01, p ； 2. 沿周向（ 1）全索默菲尔德（界条件全索默菲尔德边界认为油压在收敛区为正值，在发散区为负值，压力曲线连续，并对处成反对称。具体边界条件0或 P=0；处 P=0。该边界条件与实际相差很大，通常不采用。（ 2）半索默菲尔德条件通常轴承只能承受正压而不能承受负压，因为负压下油膜会破裂，故半索默菲尔德边界只应计算收敛区正压的承载能力，而不应考虑发散区负压的影响。具体的边界条件为：0处 P=0；处 P=0，0边界使液体流动呈不连续态势，故将产生计算误差，这是其不足之处。但因其计算相对简单，常备使用。（ 3）雷诺（雷诺边界以油膜区内液体流动的连续性为出发点，理论上更加严密，结果也相对正确，只是计算难度更大。具体的边界条件为：压力起点： 0,1 p；液体动压滑动轴承实验台 16 压力终点： 0,0 p；00886 年就提出液体连续流动和不能承受明显的负压的两个物理条件，压力的终点位于最小润滑间隙之后。经过许多科学家的理论研究以及令人信服的实验结果表明：雷诺边界条件是符合实际油膜压力分布状况的。尽管对于某些实验的结果还有一定的误差，但比较另外两种边界条件更准确。在实际计算过程中，多数采用雷诺边界条件。本文在计算雷诺方程时的边界条件就是采用了雷诺边界条件。实现雷诺边界条件常用的最有效且简单的方法是：在用差分法计算油膜压力时，每行上均由起始边向终点边方向逐点计算，如算出某点压力为负，既取为零。此点位置即可作为改行上油膜自然破裂边的近似位置。该点以后各点压力均取为零，而不再按雷诺方程计算。每次迭代均按此处理，则破裂边近似位置会逐渐逼近应有的自然破裂边界。设油槽时油膜压力的计算无油槽轴承计算中油膜压力分布主要取决于轴颈的偏心率；而在开设油槽轴承中，压力分布还与轴心相对油槽位置，油槽的开设形状有关，需要综合考虑的因素更加复杂 9。当油槽开设方式比较简单时，我们可以根据以下两条计算法则来进行计算： 1)开设轴向油槽时油膜压力的计算这类轴承由一系列同心的部分轴承做成，而这些部分轴承则由供给润滑剂的轴向沟槽所分割。将每一瓦块上所产生的力矢量相加，即可得到这类轴承的解。 2)开设周向油槽时油膜压力的计算因为周向沟槽实质上将轴承变成 B/这些轴承的解则可以从普通的圆柱轴承的结果中获得。浙江理工大学本科毕业设计（论文） 17 第 4 章液体动压滑动轴承实验台的实现验台的结构体动压滑动轴承实验台的结构简图 1 机 2 带 3 4量轴承表面油膜压力，共 7 个 5 瓦 6量外加载荷值 7 轴 8 9 槽 10 座 11 板 12制电机转速 13 14 图 4动轴承部分简图由电机 1通过皮带 2带动主轴顺时针旋转，由无级调速器实现无级调速，主轴的转速由装在面板 11 上的数码管直接读出。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。转速的改变方法如前所述。本实验台采用螺旋加载，转动螺杆即可改变载荷的大小，所以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。径向滑动轴承的摩擦系数 f 随轴承的特性系数 = n/p 值的改变而改变（油的动力粘度， n 轴的转速， P 压力，W 轴上的载荷，W=轴瓦自重 +外加载荷。本实验台轴瓦自重为 40N， B 轴瓦的宽度，d 轴的直径。）液体动压滑动轴承实验台 18 在边界摩擦时，的变大而变化很小，进入混合摩擦后，的改变引起刚形成液体摩擦是后，随的增大油膜厚度也随之增大，因而擦系数F=（ 2/30 ）（ n/p） + (4式中，相对间隔；随轴承长径比而变化的系数，对于 1/d 1的轴承， =1/d 1时， =1. 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 120内钻有七个均匀分布的小孔，每个小孔联接一个压力传感器（测周向压力），在轴承周向有效宽度 B/4 处也钻有一个小孔，并连接一只压力传感器（测周向压力）。从而可绘出轴承的周向和轴向压力分布曲线。实验台启动后，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在此基础上，另外添加了几个热敏电阻温度传感器跟加热装置，这样可以更加好的完成这个实验台。热敏电阻温度传感器可以分别测出油槽内油的温度和油膜温度，而加热装置可以对油槽内的油加热，从而通过改变油的温度来得到不同的油膜压力分别曲线。关于电机的选择直流电机是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能 8。交流电机是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。由于交流电力系统的巨大发展，交流电机已成为最常用的电机。交流电机与直流电机相比，由于没有换向器（见直流电机的换向），因此结构简单，制造方便，比较牢固，容易做浙江理工大学本科毕业设计（论文） 19 成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机的功率覆盖范围很大，从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。要专门的整流设备。同时，成本也高，控制稍微复杂。而交流电机电源方便，成本也低。因此在选择上用了交流电机。图 4直流电机（左）交流电机（右）们则选用了三相异步电动机。相比较而言，三相异步电动机所需设备少，启动方式简单，成本更低。在三相电机中，机体积小、机身轻，便于安装跟试验台相连接。此电机可作一般用途的驱动源，即用于驱动对起性能、调速性能及转差率无特殊要求的机器和设备；亦可用灰尘较多、水土飞溅的场所。这些性能恰好都满足我们试验台的要求。液体动压滑动轴承实验台 20 图 4801动机型号定功率（定转矩速（ r/ 2830 额定电压（ V） 380 最低环境温度（）定频率（ 50 关于热敏电阻传感器的选择热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性极差，并且与生存工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。热敏电阻还有其自身的测量技巧。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于空间要求的应用是有利的，但必须注意防止自热误差。热敏电阻在两条线上测量的是绝对温度，有较好的精度，但它比热偶贵，可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在 25时的阻值为 5 1的温度改变造成 200的电阻变化。注意 10的引线电阻仅造成可忽略的差 6。浙江理工大学本科毕业设计（论文） 21 热敏电阻体积小是优点，它能很

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