滑动轴承实验指导书

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αsin1RWLF=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。

齿轮传动效率及液体动压轴承实验一、实验目的1．了解封闭式功率流式齿轮试验台的基本原理、特点及测定齿轮传动效率的方法。

2．通过改变载荷，测出主同载荷下的传动效率和功率。

输出T 1-T 9关系曲线及η- T 9曲线。

3．观察滑动轴承的动压油膜形成过程与现象；了解摩擦系数、转速等数据的测量方法。

4．通过实验数据处理，绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载曲线。

二、实验要求：1．效率计算：()KW P N T P a '9550999=⋅= 该功率的大小决定于加载力矩和扭力轴的转速，而不是决定于电机。

单对齿轮η（总效率）：919T T T -=η 若η=95%，则是一种节能高效的实验方法。

2．封闭力矩T 9的确定：)(29m N WL T ∙= 式中：W —所加砝码重力；L —加载杠杆长度L=0.3m平均效率为：（本实验台电机为顺时针）212919WW T T T T -=-==总ηη式中：T 1--电机输出扭矩，T 9--载荷扭矩；η—齿轮传动效率。

三、实验操作步骤1.齿轮效率实验：调零及放大倍数调整结束后。

为保证加载过程中机构运转比较平稳，建议先将电机转速调低。

一般实验转速调到500-800转/分为宜。

待实验台处于稳定空载运转后（若有较大振动，要按一下加载法码吊篮或适当调节一下电机转速），在法码吊篮上加上第一个法码。

观察输出转速及转矩值，待显示稳定（一般加载后转矩显示值跳动2-3次即可达稳定值）后，按一下“保持键”，使当时的转速及转矩值稳定不变，记录下该组数值。

然后按一下“加载键”，第一个加载指示灯亮，并脱离“保持”状态，表示第一点加载结束。

在吊篮上加上第二个法码，重复上述操作，直至加上八个法码，八个加载指示灯亮，转速及转矩显示器分别显示“8888”表示实验结束。

根据所记录下的八组数据便可作出齿轮传动的传动效率η-T9曲线及T1-T9曲线。

注：在加载过程中，应始终使电机转速基本保持在预定转速左右。

动压滑动轴承实验指导书一、实验学时本实验2学时。

二、实验目的1. 观察油膜的形成与破裂现象、分析影响动压滑动轴承油膜承载能力的主要因素；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. 测定轴承的摩擦力、绘制轴承特性（λ−f ）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。

(1) 油膜压力(周向和轴向)的测量； (2) 转速的测量；(3) 摩擦力及摩擦系数的测量；三、实验机的构造及参数测试原理直流电机 2-V 形带 3-箱体 4-压力传感器 5-轴瓦 6-轴7-加载螺杆8-测力杆 9-测力传感器 10-载荷传感器 11-操作面板 图1 1．传动装置直流电机1通过V 带2驱动轴6旋转。

轴6由两个滚动轴承支承在箱体3上，其转速由面板11上的电位器进行无级调速。

本实验机的转速范围3～375转/分，转速由数码管显示。

2．加载方式由加载螺杆7和载荷传感器10组成加载装置，转动螺杆7可改变外加载荷的大小。

载荷传感器的信号经放大和A/D 转换后由数码管显示其载荷数值。

加载范围0～80㎏，不允许超过100㎏。

3. 油膜压力的测量在轴瓦5中间截面120°的承载区内(见图2左图)钻有七个均布的小孔，分别与七只压力传感器4接通，用来测量径向油膜压力。

距正中小孔的B/4轴承有效长度处，另钻一个小孔连接第八只压力传感器，用来测量轴向压力。

图2压力传感器的信号经放大、A/D 转换分别由数码管显示轴承径向油膜压力和周向油膜压力。

4. 摩擦系数的测量在轴瓦外圆的后端装有测力杆8(见图1)，测力杆紧靠测力传感器9，轴旋转后，轴承间的摩擦力矩应由力臂作用于测力传感器所产生的摆动力矩相平衡。

即302F 2M L Fc D L Fc L F D F C M ⋅=⋅=⋅=⋅故 摩擦系数（3）式中：F — 轴承外载荷 (N) F=外加载荷 + 轴承自重=750 N 30FL Fc F f ⋅==F M L －力臂长度 （mm ） F M — 轴承的摩擦力 (N) F C — 测力传感器读数四、实验数据处理及绘制有关曲线为消除载荷对机械系统变形引起测量的误差，通常在载荷不变的情况下，分级改变转速，测量各级转速下有关参数，然后进行计算处理和绘制有关曲线。

滑动轴承零部件测绘指导书一、实验名称与学时滑动轴承零部件测绘4学时二、实验目的通过对滑动轴承的测绘：⒈了解该部件的工作原理、结构特点；⒉掌握零件图的视图选择方法和尺寸标注的方法；⒊掌握技术要求的标注方法及内容；⒋掌握装配图的绘制方法；三、实验内容(1) 通过观察、分析和操作能运动零件，弄清滑动轴承的用途、工作原理、结构特点；(2) 在拆卸的过程中了解每个零件的作用、结构特点，了解部件的各零件的装配关系与连接方式；同时绘制其装配示意图。

(3) 绘制轴承底座、轴承盖、上下轴瓦、螺栓、油杯等，（可由3～4人一组分工合作），按1：1徒手画出其视图；(4) 测绘装配图（可徒手也可用仪器绘制）；(5) 测绘零件图；四、实验过程与步骤1、测绘准备(1)取“滑动轴承”部件一台；(2)准备好拆卸零件的工具一套，测量工具一套；(3)仔细阅读本指导书。

2、了解滑动轴承的工作原理及结构特点，运动情况轴承是用来支撑轴的部件，有时也用来支撑轴上的回转零件。

按照承受载荷的方向，可分为向心和推力轴承两类。

根据轴承工作时的摩擦性质；又可分别滑动轴承和滚动轴承。

一般滑动轴承工作平稳、可靠、无噪音。

往往采用不同的润滑方法来改善表面摩擦状态，当滑动表面被润滑油分隔开来，即不发生直接接触时，可以大大减少摩擦损失和表面摩损。

而且油膜还具有一定的吸振能力。

但是滑动轴承启动时摩擦阻力较大，并且由于轴承和轴颈之间有一定的间隙；所以，运动精度较低。

现在测绘的是剖分式轴承。

轴承与轴颈接触的零件是轴瓦（上、下）。

轴承盖和轴承座的剖分面是阶梯状，为方便定位和防止工作时的错动，油杯中润滑油通过轴承盖和上轴瓦的油孔流进轴承间隙中，在轴瓦内壁不负载荷的表面上开设油沟，将油输送到轴颈的全长上。

由于被直接磨损的是轴瓦，所以其材料应是有一定强度、耐磨、防腐耐温且传热性能较好。

一般使用铸锡锌铅青铜材料。

油杯一般用油枪将黄油注入油杯，旋拧杯盖可将黄油压送到轴承孔内3、部件拆卸首先量取总长、总宽、总高，然后按下列次序拆卸：拧油杯——＞拆两螺栓——＞分开上盖、底座和上下轴瓦。

试验二滑动轴承试验指导书一、试验目的1、观看载荷和转速转变时油膜压力的变化状况。

2、把握径向滑动轴承的油压及摩擦系数的测定方法，了解摩擦系数与轴承单位压力，滑动速度以及润滑油粘度之间的关系，绘制轴承摩擦特性曲线。

3、测定并绘出滑动轴承油膜压力径向分布曲线及承载曲线，并近似计算出轴承的承载量。

二、试验设备及原理1、主要技术参数（1）直流电动机功率：750W（2）加载局部：a〕调整范围：0─300kgb〕传感器精度：±0.2％〔读数〕〔3〕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：无猛烈电磁干扰和腐蚀气体（4）试验轴瓦：内直径d=70mm 有效长度B=100mm光泽度▽7〔1.6 〕材料ZQSn6─6─3测力杆上测力点与轴承中心距离L=120mm（5）试验台重量：52kg。

2、试验台构造及工作原理该试验台主轴由两个高精度的单列向心球轴承支承。

直流电机通过三角带带动传动主轴，主轴顺时针旋转，主轴上装有周密加工制造的主轴瓦和光电传感器，轴的转速由掌握箱面板上的右数码管直接读出。

主轴瓦外圆被加载装置〔未画〕压住，旋转加载杆即可对轴瓦加载，加载大小由荷重传感器测得，由掌握箱面板上左数码管读出。

主轴瓦上装有测力杆，通过测力压力传感器检测压力，经过计算可直接得到摩擦力矩值。

主轴瓦前端装有7只测径向压力的油压传感器，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，每个小孔联接一个压力传感器，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传感器，用来观看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肯定的载荷和肯定的转速下绘制的。

当载荷转变或轴的转速转变时测出的压力值是不同的，所绘出的压力分布曲线的外形也是不同的。

实验四滑动轴承实验实验项目性质：验证性实验计划学时：1一、实验目的1．观察径向滑动轴承液体动压油膜的形成过程与现象；2．观察载荷和转速改变时，径向和轴向油膜压力的变化情况；3．测定和绘制径向滑动轴承径向油膜压力分布曲线；4．测定径向滑动轴承的摩擦系数f和绘制摩擦特性曲线。

二、实验台的构造与工作原理（一）滑动轴承实验台1．实验台的构造实验台的构造如图所示。

实验台的传动装置由直流电机1通过v带传动2驱动轴4沿顺时针方向转动，由无级调速器实现轴4的无级调速，轴的转的转速由数码管直接读出。

2．轴与轴瓦间油膜压力测量装置轴由流动轴承支承在箱体3上，轴的下阗部泡浸在润滑油中。

在轴瓦5的一径向平面内沿周向钻有7个小孔，彼此相隔20每个小孔联接一个压力表6，用来测量该相应点的油膜压力，由此可以绘出径向油膜压力分布曲线。

沿轴瓦的一个轴瓦的一个轴向剖面内装有两个压力表，用来观察有限长度内滑动轴承沿轴向的油膜压力分布情况。

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带下绘制的。

当载荷改变或轴的转速改变时测出的油膜压力值就不同，所绘出的压力分布曲线的形状也不同。

本实验台采用螺旋加载，转动螺杆7可改变载荷的大小，所加载荷之值通过传咸器用数码管数字显示，直接在实验台的操纵面板上读出（取中间值）。

4．实验台主要参数图4-1 滑动轴承实验台（1）轴的直径d=70mm（2）轴瓦的宽度B=125mm（3）测力杆长度（测力点到轴承中心距离）L=120（4）测力计（百分表）标定值K=0.098N/格（5）加载系统初始载荷W=40N(轴瓦重量)（6）加载系统的加载范围0~1000N;调速范围3~500r/min（7）油压表量程0~0.6Mpa（0.025Mpa/格）（8）润滑油，夏季用L---AN46(30号机油)、动力粘度n40=0.04lPa.S:冬季用L---AN22(15号机油)，动力粘度n40=0.020Pa.S.5．摩擦系数f测量装置径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性数ήn/p值的改变而改变。

液体动压轴承实验一、实验目的该实验台用于机械设计中液体动压滑动轴承实验。

主要利用它来观察滑动轴承的结构、测量其径向油膜压力分布、测定其摩擦特征曲线。

1、观察滑动轴承的动压油膜形成过程与现象。

2、通过实验，绘出滑动轴承的特性曲线。

3、了解摩擦系数、转速等数据的测量方法。

4、通过实验数据处理，绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载量曲线。

二、实验系统组成（一）实验系统组成图1 滑动轴承实验系统框图轴承实验系统框图如图1所示，它由以下设备组成：1、ZCS—I液体动压轴承实验台——轴承实验台的机械结构2、油压表——共7个，用于测量轴瓦上径向油膜压力分布值3、工作载荷传感器——为应变力传感器、测量外加载荷值4、摩擦力矩传感器——为应变力传感器、测量在油膜粘力作用下轴与轴瓦间产生的磨擦力矩5、转速传感器——为霍尔磁电式传感器、测量主轴转速6、XC—I液体动压轴承实验仪——以单片微机为主体、完成对工作载荷传感器，磨擦力矩传感器及转速传感器信号采集，处理并将处理结果由LED数码管显示出来。

（二）轴承实验台结构特点实验台结构如图2所示该试验台主轴7由两高精度的单列向心球轴承支承。

直流电机1通过三角带2传动主轴7 ,主轴顺时针转动.主轴上装有精密加工的轴瓦5由装在底座上的无级调速器12实现主轴的无级变速，轴的转速由装在实验台上的霍尔转速传感器测出并显示。

主轴瓦5外圆被加载装置（末画）压住，旋转加载杆即可方便地对轴瓦加载，加载力大小由工作载荷传感器6测出，由测试仪面板上显示。

主轴瓦上还装有测力杆L，在主轴回转过程中，主轴与主轴瓦之间的磨擦力矩由磨擦力矩传感器测出，并在测试仪面板上显示，由此算出磨擦系数。

主轴瓦前端装有7只测径向压力的油压表4，油的进口在轴瓦的1/2处。

由油压表可读出轴与轴瓦之间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。

图2 实验台结构示意图1、直流电机2、三角带3、磨擦力矩传感器4、油压表5、轴瓦6、工作载荷传感器7、主轴9、油槽10、底座12、调速旋钮(三)液体动压轴承实验仪1 2 3 4图3 轴承实验仪正面图1、转速显示2、工作载荷显示3、摩擦力矩显示4、摩擦力矩清零5、电源开关图 4 轴承实验仪背面图1、电源座2、摩擦力矩传感器输入接口3、工作载荷传感器输入接口4、转速传感器输入接口5、工作载荷传感器清零按钮如图所示，实验仪操作部分主要集中在仪器正面的面板上，在实验仪的后面板上设有磨擦力矩输入接口，载荷力输入接口，转速传感器输入接口等。

液体动压径向滑动轴承实验指导书一、实验内容与目的：1．观察径向滑动轴承的摩擦现象，加深对概念的理解； 2．测绘径向滑动轴承的摩擦特性曲线，掌握测绘方法；3．测绘径向滑动轴承油膜压力曲线，求油膜承载能力。

了解复杂问题的简化处理方法。

二、实验设备的结构与工作原理：本实验有二类（二种型号）设备，它们的结构示意图如图1和图2所示：它们包括以下向个部份：可以证明，抛物面与轴直径截面所围体积与以m P 值为高的长方体的体积之比32=KdB m 。

如果我们测量是精确的；那么我们计算结果摩擦状态指示装置的原理是用一个与轴和轴瓦相连的直流电路上的灯泡来指示的。

当轴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，但由于此时的油膜厚度很薄，轴与轴瓦之间部分微观不平的凸峰处仍在接触，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分开两表面之间微观不平的凸峰，油膜守全将轴与轴瓦隔开，灯泡就不亮了。

这个指示装置还有一个作用就是当指示灯亮时不能加载，以免出现油温过高烧瓦等现三、实验方法与步骤：一）操作前检查：1．调速旋钮是否逆时针旋到底；2．将百分表调零；3．察看油标，检查润滑油油位是否到位；4．使加载系统处于未加载状态；二）实验操作（在做完以上准备工作后）：1．观察润滑现象：接通电源，将调速旋钮右旋将使在一定转速（300转/分左右）下旋转，再回调至200转/分左右，然后再慢慢的调到转速为零。

注意观察各种摩擦状态。

2．摩擦系数测量：①接通电源，旋转调速旋钮使轴在一定转速（300转/分）下旋转。

②用加、减载荷方法记录在不同载荷情况下百分表读数；然后再在一固定载荷（HS-A型加到40kg;HZ型加三块砝码）下，用加、减转速方法记录百分表读数。

这样就得到摩擦系数各点值。

3．油膜承载压力测量：①调节调速旋钮，将轴转速达到各试验机的最高转速（500转/分以内）；②加载使轴承受一定载荷（HS-A型100kg;HZ型六块砝码），待压力表值稳定后记录各块压力表的值。

滑动轴承实验实验项目性质：验证性实验计划学时：1一、实验目的1．观察径向滑动轴承液体动压油膜的形成过程与现象；2．观察载荷和转速改变时，径向和轴向油膜压力的变化情况；3．测定和绘制径向滑动轴承径向油膜压力分布曲线；4．测定径向滑动轴承的摩擦系数f和绘制摩擦特性曲线。

二、实验台的构造与工作原理（一）滑动轴承实验台1．实验台的构造实验台的构造如图所示。

实验台的传动装置由直流电机1通过v带传动2驱动轴4沿顺时针方向转动，由无级调速器实现轴4的无级调速，轴的转的转速由数码管直接读出。

图4-1 滑动轴承实验台2．轴与轴瓦间油膜压力测量装置轴由流动轴承支承在箱体3上，轴的下阗部泡浸在润滑油中。

在轴瓦5的一径向平面内沿周向钻有7个小孔，彼此相隔20每个小孔联接一个压力表6，用来测量该相应点的油膜压力，由此可以绘出径向油膜压力分布曲线。

沿轴瓦的一个轴瓦的一个轴向剖面内装有两个压力表，用来观察有限长度内滑动轴承沿轴向的油膜压力分布情况。

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带下绘制的。

当载荷改变或轴的转速改变时测出的油膜压力值就不同，所绘出的压力分布曲线的形状也不同。

本实验台采用螺旋加载，转动螺杆7可改变载荷的大小，所加载荷之值通过传咸器用数码管数字显示，直接在实验台的操纵面板上读出（取中间值）。

4．实验台主要参数（1）轴的直径d=70mm（2）轴瓦的宽度B=125mm（3）测力杆长度（测力点到轴承中心距离）L=120（4）测力计（百分表）标定值K=0.098N/格（5）加载系统初始载荷W=40N(轴瓦重量)（6）加载系统的加载范围0~1000N;调速范围3~500r/min（7）油压表量程0~0.6Mpa（0.025Mpa/格）（8）润滑油，夏季用L---AN46(30号机油)、动力粘度n40=0.04lPa.S:冬季用L---AN22(15号机油)，动力粘度n40=0.020Pa.S.5．摩擦系数f测量装置径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性数ήn/p值的改变而改变。

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。

（1）掌握实验装置的结构原理，了解滑动轴承的润滑方式、轴承实验台的加载方法以及轴承实验台主轴的驱动方式及调速的原理。