滑动轴承试验台设计共41页文档
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实验一滑动轴承实验滑动轴承实验台使用简介本实验台用于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。
一、实验台结构简介与工作原理1. 该实验台主要结构见下图所示:图1-1 滑动轴承实验台结构简图1-操纵面板2-电机3-三角带4-轴向油压表接头5-螺旋加载杆6-百分表测力计装置7-径向油压表(7只) 8-传感器支承板9-主轴10-主轴瓦11-主轴箱2. 结构特点该实验台主轴9由两个高精度的深沟球轴承支承。
直流电机2通过三角带3带动主轴9顺时针旋转,主轴上装有精密加工制造的主轴瓦10,由装在底座里的无级调速器实现主轴的无级变速,轴的转速由装在面板1上的左数码管直接读出。
主轴瓦外圆处被加载装置(未画)压住,旋转加载杆5即可对轴瓦加载,加载大小由负载传感器传出,由面板上右数码管显示。
主轴瓦上装有测力杆,通过测力计装置可由百分表6读取摩擦力△值。
主轴瓦前端装有1~7号七只测径向压力的油压表7,油的进口1处。
在轴瓦的21处装有一个测轴向油压的油压表,即第8号油在轴瓦全长的4压表。
二、主要技术参数试验轴瓦内径d=70mm长度B=125mm粗糙度(旧标准7 )材料ZCuSn5Pb5Zn5加载范围0~1000N (0~100kg)百分表精度0.01 量程(0-10mm)油压表精度2.5% 量程0~0.6Mpa测力杆上测力点与轴承中心距离L=120mm测力计标定值K=0.098N/△电机功率355W调速范围:3~500rpm试验台重量:52kg该实验台的操作面板如图1-2所示。
图1-2实验台面板布置图1-转速显示2-压力显示3-油膜指示4-电源开关5-压力调零6-转速调节7-测量键8-存储键9-查看键10-复位键三、电气装置技术性能1.直流电动机功率:355W2.测速部分:a、测速范围:3rpm~500rpmb、测速精度:±1rpm3.加载部分:a、调整范围:0~1000N(0~100kg)b、传感器精度:±1rpm4.工作条件a、环境温度:—10℃~+50℃b、相对温度:≤80%c、电源:~200V±10% 50Hzd、工作场所:无强烈电磁干扰和腐蚀气体四、使用步骤:1、开机前的准备:a、用汽油将油箱清理干净,加人N68(40#)机油至圆形油标中线。
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。
目录摘要: ......................................................... - 1 - Abstract: ...................................................... - 2 - 1 绪论 ......................................................... - 3 -1.1 选题的背景和意义........................................ - 3 -1.2 滑动轴承试验台的研究现状................................ - 4 -1.3 设计的主要内容及要求.................................... - 6 -1.3.1 被测轴承的尺寸..................................... - 6 -1.3.2 测试条件........................................... - 6 -1.3.3 测试对象........................................... - 6 -2 滑动轴承的作用机理及相关参数估算 ............................. - 7 -2.1 滑动轴承动压形成的基本原理.............................. - 7 -2.2 滑动轴承试验台相关参数的估算............................ - 8 -2.2.1燃油泵滑动轴承的相关参数估算....................... - 8 -2.2.2 试验台摩擦转矩的估算............................... - 9 -3 滑动轴承试验台的设计 ........................................ - 10 -3.1 试验台总体布局及设计................................... - 10 -3.1.1 驱动系统.......................................... - 11 -3.1.2 润滑系统.......................................... - 11 -3.1.3 加载系统.......................................... - 12 -3.1.4 测量系统.......................................... - 12 -3.2 试验台主体台架及相关零件的设计......................... - 12 -3.2.1 支撑轴承座的设计.................................. - 13 -3.2.2 主轴的设计........................................ - 14 -3.2.3 联轴器的设计...................................... - 17 -3.2.4 油封设计:...................................... - 17 -3.3 驱动系统设计........................................... - 18 -3.3.1 变频电机的选择.................................... - 18 -3.3.2 变频器的选择...................................... - 20 -3.3.3 增速齿轮箱的设计.................................. - 20 -3.3.4 联轴器的选择...................................... - 22 -3.4 润滑系统设计........................................... - 23 -3.3.1 燃油泵中滑动轴承的润滑机理........................ - 23 -3.3.2 润滑系统原理...................................... - 24 -3.3.3 润滑系统液压泵的设计和选型........................ - 26 -3.3.4 液压泵驱动电机的选择.............................. - 27 -3.3.5 比例溢流阀的选择.................................. - 27 -3.3.6 比例流量阀的选择.................................. - 28 -3.4 加载系统设计........................................... - 29 -3.4.1 加载方案的选择.................................... - 29 -3.4.2 液压加载系统的原理................................ - 30 -3.4.3 液压系统主要元件的设计............................ - 32 -3.4.4 加载系统机构的设计................................ - 36 -3.5 测量系统设计........................................... - 37 -3.5.1 油膜压力分布的测量................................ - 37 -3.5.2 油膜温度分布的测量................................ - 40 -3.5.3 轴心轨迹测量...................................... - 41 -3.5.4 摩擦力矩测量...................................... - 42 -3.5.5 集流器的设计...................................... - 42 - 总结 .......................................................... - 44 - 致谢 .......................................................... - 45 - [参考文献] .................................................... - 46 -燃油泵滑动轴承试验台设计摘要:滑动轴承试验台通过模拟滑动轴承的工作情况,测试滑动轴承的各项性能参数,为分析影响滑动轴承润滑性能的因素,改善滑动轴承的润滑条件,优化轴承设计和延长轴承寿命等有重要作用。
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。
目录摘要: ......................................................... - 1 - Abstract: ...................................................... - 2 - 1 绪论 ......................................................... - 3 -1.1 选题的背景和意义........................................ - 3 -1.2 滑动轴承试验台的研究现状................................ - 4 -1.3 设计的主要内容及要求.................................... - 6 -1.3.1 被测轴承的尺寸..................................... - 6 -1.3.2 测试条件........................................... - 6 -1.3.3 测试对象........................................... - 6 -2 滑动轴承的作用机理及相关参数估算 ............................. - 7 -2.1 滑动轴承动压形成的基本原理.............................. - 7 -2.2 滑动轴承试验台相关参数的估算............................ - 8 -2.2.1燃油泵滑动轴承的相关参数估算....................... - 8 -2.2.2 试验台摩擦转矩的估算............................... - 9 -3 滑动轴承试验台的设计 ........................................ - 10 -3.1 试验台总体布局及设计................................... - 10 -3.1.1 驱动系统.......................................... - 11 -3.1.2 润滑系统.......................................... - 11 -3.1.3 加载系统.......................................... - 12 -3.1.4 测量系统.......................................... - 12 -3.2 试验台主体台架及相关零件的设计......................... - 12 -3.2.1 支撑轴承座的设计.................................. - 13 -3.2.2 主轴的设计........................................ - 14 -3.2.3 联轴器的设计...................................... - 17 -3.2.4 油封设计:...................................... - 17 -3.3 驱动系统设计........................................... - 18 -3.3.1 变频电机的选择.................................... - 18 -3.3.2 变频器的选择...................................... - 20 -3.3.3 增速齿轮箱的设计.................................. - 20 -3.3.4 联轴器的选择...................................... - 22 -3.4 润滑系统设计........................................... - 23 -3.3.1 燃油泵中滑动轴承的润滑机理........................ - 23 -3.3.2 润滑系统原理...................................... - 24 -3.3.3 润滑系统液压泵的设计和选型........................ - 26 -3.3.4 液压泵驱动电机的选择.............................. - 27 -3.3.5 比例溢流阀的选择.................................. - 27 -3.3.6 比例流量阀的选择.................................. - 28 -3.4 加载系统设计........................................... - 29 -3.4.1 加载方案的选择.................................... - 29 -3.4.2 液压加载系统的原理................................ - 30 -3.4.3 液压系统主要元件的设计............................ - 32 -3.4.4 加载系统机构的设计................................ - 36 -3.5 测量系统设计........................................... - 37 -3.5.1 油膜压力分布的测量................................ - 37 -3.5.2 油膜温度分布的测量................................ - 40 -3.5.3 轴心轨迹测量...................................... - 41 -3.5.4 摩擦力矩测量...................................... - 42 -3.5.5 集流器的设计...................................... - 42 - 总结 .......................................................... - 44 - 致谢 .......................................................... - 45 - [参考文献] .................................................... - 46 -燃油泵滑动轴承试验台设计摘要:滑动轴承试验台通过模拟滑动轴承的工作情况,测试滑动轴承的各项性能参数,为分析影响滑动轴承润滑性能的因素,改善滑动轴承的润滑条件,优化轴承设计和延长轴承寿命等有重要作用。
本科毕业论文(设计)( 2013届 )题目:滑动轴承试验机实验及改进设计学院:专业:学生姓名:学号:指导教师:职称(学位):合作导师:职称(学位):完成时间:成绩:XXX教务处制学位论文原创性声明兹呈交的学位论文,是本人在指导老师指导下独立完成的研究成果。
本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果,均在文中以明确方式标明。
本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。
声明人(签名):年月日目录摘要 (1)英文摘要 (2)1 概述 (2)1.1 课题研究的目的和意义 (3)1.2 本课题在国内外的研究现状 (3)2 轴承试验机常用技术 (3)2.1 试验机主体 (4)2.2 测试技术 (4)2.3 测试参数 (4)2.4 加载技术 (5)2.5驱动技术 (5)3 ZCS-Ⅱ液体动压轴承实验台实验 (6)3.1 试验机实验仪器、系统组成以及主要参数 (6)3.2 油膜压力仿真与测试 (7)3.2.1实验操作系统界面介绍 (7)3.2.2油膜压力仿真与测试实验 (8)3.2.3 实验数据及分析 (8)4 ZCS-Ⅱ液体动压轴承实验机的改进 (15)4.1 ZCS-Ⅱ液体动压轴承实验机改进方案 (15)4.2温控器的选择 (15)4.3温度传感器的选择 (17)4.4 温升装置设计 (18)4.5温控装置工作原理 (20)5 总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)滑动轴承试验机实验及改进设计摘要:滑动轴承是指在滑动摩擦下工作的轴承。
在液体润滑条件下,滑动表面因被润滑油分开而并不直接接触,可以很大程度减小摩擦损失和表面磨损,油膜还能吸振。
ZCS-Ⅱ液体动压轴承实验台可用来观察滑动轴承的结构,做有关油膜压力和摩擦特性的实验,测定其摩擦特性曲线。
但润滑油的润滑性能受温度变化影响,研究和设计滑动轴承试验机的温控装置,使得润滑油保持恒温状态具有现实意义。
本设计依据国内外滑动轴承试验机的常用技术,提出了对滑动轴承试验机温控装装置的设计。
机械设计制造 《机电技术》2008年第3期一种新型滑动轴承实验台的设计卢其炎1 ,周海峰2(1.集美大学机械工程学院; 2.集美大学轮机工程学院,福建 厦门 361021)摘 要:通过对现有滑动轴承实验台的硬件系统进行了改进,设计出一种新型滑动轴承实验台,在原技术方案的基础上,将实验台所测得的模拟量数据经过A/D 转换器在数码管上显示,实现了直流电机转速测量并实时显示,利用步进电机驱动加载系统代替原实验台的手动加载实现自动连续加载,提高了实验台的性能。
关键词:滑动轴承 实验台 A/D 转换器 加载系统中图分类号:TH133.31 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2008)03-37-021 引言滑动轴承是一种最基本的机械部件,其正常工作时轴颈和轴瓦间的润滑液体在一定条件下形成动压油膜,处于液体润滑状态,且动压油膜形成后具有一定的承载能力,也是滑动轴承性能的主要因素。
一般高等工科院校的相关专业所开设的机械设计课程中,都会讲解滑动轴承的原理及设计方法,为了配合学生更好的理解滑动轴承动压油膜形成原理,以及滑动轴承承载特性曲线,利用专门的滑动轴承教学实验台,开设滑动轴承实验课。
以前使用的仪器设备,结构已老化严重,实验手段落后。
为此我们设计出一种新型的滑动轴承实验台,可以大大提高实验台的工作性能。
2 实验台的主体设计新型滑动轴承实验台的主体由几个部分组成,各部分的功能设计与实现如图1所示,系统将7路采集来的信号通过多路开关送入A/D 转换电路进行模数转换,然后通过译码器译码,通过数字显示板显示;主轴速度经过放大整形之后,通过数字显示板显示;步进电机、直流电机分别用在加载机构和调速电路上,实现自动连续加载,直流电机速度可调。
图1 滑动轴承实验台的组成框图2.1 步进电机驱动杠杆放大加载机构设计加载机构的设计是本实验系统的主要部分,步进电机驱动杠杆放大加载机构示意图如图2所示,为了保证能够在轴承的轴瓦上加上足够的连续变化的载荷,采用步进电机带动丝杆转动再带动螺母做直线运动,通过杠杆放大机构把载荷连续均匀地加到轴瓦上[1]。