二滑动轴承试验指导及试验报告

本文格式为Word版，下载可任意编辑——二滑动轴承试验指导及试验报告滑动轴承试验指导

√试验项目学时：2试验要求：□必修□选修

一、试验目的及要求

1、液体动力润滑滑动轴承油膜压力周向分布的测试分析；2、液体动力润滑滑动轴承油膜压力周向分布的仿真分析；3、液体动力润滑滑动轴承摩擦特征曲线的测定；

4、液体动力润滑滑动轴承试验的其他重要参数测定：如轴承平均压力值、轴承PV值、偏心率、最小油膜厚度等。二、试验基本原理

试验台的构造如图3-1所示。1、试验台的传动装置

由直流电动机通过V带传动驱动轴沿顺时针（面对试验台面板）方向转动，由无级调速器实现轴的无级调速，由软件界面内的读数窗口读出。

图3-1滑动轴承试验台

2、轴与轴瓦间的油膜压力测量装置

轴的材料为45号钢，经表面游淬火、磨光，由滚动轴承支承在箱体上，轴的下半部浸泡在润滑油中，本试验台采用的润滑油的牌号为0.34PaS。轴瓦的材料为铸锡铅青铜，牌号为ZCuSn5Pb5Zn5（即旧牌号和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20o，每个小孔连接

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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，用来观测有限长滑动轴承沿轴向的油膜压力状况。

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。当载荷改变或轴的转速改变时抽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。本试验台采用螺旋加载，转动螺旋即可改变载荷的大小，所加载荷之值通过传感器数字显示，直接在测控箱面板右显示窗口上读出（取中间值）。这种加载方式的主要优点是结构简单、可靠，使用便利，载荷的大小可任意调理。

4、摩擦系数f测量装置

径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性系数值λ=ηn/p的改变而改变（?―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）。

在边界摩擦时，f随λ的增大而变化很小（由于n值很小，建议用手渐渐转动轴），进入混合摩擦后，λ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λ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，它供轴瓦翻转，轴瓦上测力压头将力传递至压力传感器，测力传感器的检测值乘以力臂长L，就可以得到摩擦力矩值，经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（本试验台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/WdMf=LQ的值可直接读到，f=2Mf/Wd

其中：面板上P1?P8为油膜压力，P负为加载力，Mf为摩擦力矩，T为油温，n为转速。

5、试验系统主要技术参数

试验轴瓦：内径：d＝70mm，长度L＝125mm加载范围：0－1000N（100kg）摩擦力传感器量程：50N压力传感器量程：0－1.0MPa加载传感器量程：0－2000N直流电动机功率：355W

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主轴调速范围：2－500rpm三、主要仪器设备及试验耗材

试验仪器设备：杭州星辰科教设备有限公司的ZCS-Ⅱ型液体动压轴承试验台。

四、试验内容或步骤

试验步骤：1、准备工作

1）将光电传感器接至测控箱背板的数字通道1上，从左到右依次将管路压力传感器接至控制箱上的模拟通道1-7上，将轴上的管路压力传感器接至模拟通道8上，摩擦力矩检测传感器接至模拟通道9，负载荷重压力传感器接至模拟通道10上。

2）3）

将控制箱的电机电源线与电机相联，同时连接控制箱电源。假使使用计算机测，将计算机与控制箱用串口线相联。

2、试验机构操作

1）在开电机转速之前请确认载荷为空，即要求先开转速在加载，转速渐渐加到200rpm待稳定后，旋动加载螺纹加载约400N，（转速和加载值在测控箱面板的右显示窗口显示）；

2）在一次试验终止后马上又要重新开式试验时，请用轴瓦上端的螺栓旋入顶起轴瓦将油膜先放清白，同时在软件中要重新“复位〞，这样确保下次试验的数据确凿；

3）由于油膜形成需要一小段时间，所以在开机试验或在变化载荷或在变化转速后请待其稳定后（一般等待5－10S即可）再采集数据；

4）长期使用过程中请确保试验油的足量、清洁；油量不够和不清白都会影响试验数据的确凿；

5）进入试验主窗体1，选择通讯口COM1或者COM2，在开始加载和电机转速之前先点即“复位〞以让软件进入试验台的初始状态，保证明验数据的确凿。在确定机构工作稳定后点击“数据采集〞，将数据采集进来（共12个数据，它们是7个油膜压力值、1个外加载荷值、1个转速值、1个计算摩擦力矩的压力值）。当数据采集完成后就可进行油膜压力分析了，点击“实测曲线〞作出测得的7个压力值曲线，点击“理论曲线〞作出理论压力曲线，可对两者进行比较。同时也可手动改变7个点的压力值的大小或载荷、转速值再观测曲线的变化。点击“结果显示〞会将相应的结果显示在结果显示框中。

3、摩擦性能仿真与测试

1）进入主窗体，同样首先选择通讯串口COM1或COM2，选择摩擦特性试验，在试验模式（“理论模拟〞和“实测试验〞）中选择相应的状态，“实测实

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验〞将从试验台采集的数据发送到软件数据显示列表中，点击“实测曲线〞作出摩擦系数实测曲线；

2）在曲线显示窗口中，纵坐标显示的为摩擦系数，横坐标由操作模式决定（操作模式有“载荷固定〞和“速度固定〞），相应的横坐标为转速和载荷；

3）待各压力表的压力值稳定后，由左至右依次记录各压力表的压力值（转速不变）；

4）调理转速并逐次记录有关数据；(保持加载力不变)5）卸载、关机。

试验报告内容：1、试验目的2、试验数据记录图表（1）油膜压力试验

工作参数：转速n=200r/min；载荷F=800N

表3-1实测油膜7点压力值

压力点压力值（MPa）1234567油膜平均压力：许用压力：pv值：许用pv值：最小油膜厚度：

（2）摩擦性能试验

表3-2速度固定下的实测摩擦力矩（速度为200rpm）序1234567载荷摩擦力矩实际摩理论摩4

表3-3载荷固定下的实测摩擦力矩（载荷为500N）

序1234567转速摩擦力矩实际摩擦理论摩擦

3、试验结果分析

（1）绘制n=200r/min时油膜压力分布曲线（径向、轴向两种）；（2）绘制n=200r/min时径向油膜承载能力的计算；（3）绘制速度一定时，摩擦系数的实测和理论曲线；（4）绘制载荷一定时，摩擦系数的实测和理论曲线。五、思考题

1、径向滑动轴承形成液体动压润滑的条件？

2、滑动轴承与滚动轴承比较有哪些独特优点？为什么?3、径向滑动轴承的轴颈与轴承孔间的摩擦状态？4、影响轴承承载量的因素是什么？

5、常用的轴瓦材料有哪些？轴瓦材料除应满足摩擦系数小和磨损少以外，

还应满足什么要求?六、主要参考书

1、濮良贵，纪名刚主编．机械设计（第八版）．北京：高等教育出版社，2023

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南昌大学试验报告

学生姓名：学号：专业班级：试验类型：综合性试验试验日期：试验成绩：

一、试验项目名称滑动轴承试验二、试验目的

三、试验基本原理

四、主要仪器设备及耗材

五、试验步骤

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六、试验数据及处理结果

（1）油膜压力试验

工作参数：转速n=178r/min；载荷F=1823N

表3-1实测油膜7点压力值

压力点压力值（MPa）1234567油膜平均压力：许用压力：pv值：许用pv值：最小油膜厚度：（2）摩擦性能试验

表3-2速度固定下的实测摩擦力矩（速度为）序1234567载荷摩擦力矩实际摩理论摩表3-3载荷固定下的实测摩擦力矩（载荷为）

序1234567转速摩擦力矩实际摩擦理论摩擦

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七、实测曲线

（1）绘制n=500r/min时油膜压力分布曲线（径向、轴向两