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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。
流场基本方程在静压和动静压轴承设计当中，为了计算油膜的承载能力，就需要计算油膜的压力分布。
而计算流体的流量，就需要计算油膜内的速度分布。
另外，需要计算轴承的摩擦阻力，那就要计算轴承面上的剪应力分布。
特别的，在轴高速转动时，进油温度和出油温度之间有温度差。
考虑到粘度和温度之间的耦合关系，若要准确计算油膜的压力分布，还需要计算轴承面上的温度分布。
轴承间隙中的润滑液体为黏性流体，根据动量、质量和能量守恒定律以及微元的力平衡条件，可以推导出纳维-斯托克斯方程（流体的动量方程）、连续方程、剪应力方程、能量方程和热传导方程。
再加上润滑液体的状态方程（粘温方程、粘压方程）、油膜的几何方程以及轴颈和轴承的变形方程，通过这些方程之间的联立，就可以求解流固耦合、粘温耦合下的油膜压力分布。
纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes）和雷诺方程（Reynolds）黏性流体运动方程是研究润滑流体的基本方程。
对于不可压缩的牛顿流体，其运动方程，即纳维-斯托克斯方程可以表示为公式1{ρdudt=ρX−ðpðx+μ∇2uρdvdt=ρY−ðpðy+μ∇2vρdwdt =ρZ−ðpðz+μ∇2w式中，u、v、w分别为流速沿x、y、z坐标轴方向的分量；X、Y、Z为单位质量的体力沿着x、y、z坐标轴方向的分量；p为油膜压力；ρ为液压油的密度；μ为液压油的粘度；对时间的全微分可以表示为ddt =ððt+uððx+vððy+wððz；定义拉普拉斯算子∇2=ð2ðx2+ð2ðx2+ð2ðz2。
等式的左侧项为微元体的惯性力，而等式的右侧项表示的是微元体的体力、压力和黏性剪切力。
将x-y-z坐标系下的纳维-斯托克斯方程展开后可以表示为：{ρdudt=ρX−ðpðx+μ(ð2uðx2+ð2uðy2+ð2uðz2)ρdvdt=ρY−ðpðy+μ(ð2vðx2+ð2vðy2+ð2vðz2)ρdwdt=ρZ−ðpðz+μ(ð2wðx2+ð2wðy2+ð2wðz2)对于有些流场（比如环形的止推轴承面或是展开后为部分圆环的圆锥轴承面），圆柱坐标下进行计算会变得更加容易些。
滑动轴承的组成及其类型滑动轴承是一种常用的力学零件，广泛应用于机械设备中。
它通过滑动摩擦来支撑和传递转动运动或直线运动载荷。
滑动轴承的组成主要包括轴承壳体、滑动层、摩擦材料和润滑剂。
根据轴承的结构和用途不同，滑动轴承可以分为几种类型，如下所示。
1. 原理型滑动轴承：原理型滑动轴承是最基本的一种类型，它由平面轴承和滚轮轴承组成。
它的工作原理是通过固定的轴和转动的内圈之间的摩擦来支撑和传递载荷。
2. 液体动压滑动轴承：液体动压滑动轴承又称为液膜滑动轴承。
它通过液体的压力来支撑和传递载荷，摩擦非常小，具有良好的稳定性和耐磨性。
3. 液体静压滑动轴承：液体静压滑动轴承又称为静压气体轴承。
它通过气囊或液囊形成压力，从而支撑和传递载荷。
它的优点是工作平稳，摩擦小，负荷能力强。
4. 气体动压滑动轴承：气体动压滑动轴承是一种利用气体的动力来支撑和传递载荷的轴承。
它具有自润滑、稳定性好的优点，通常应用于高转速的轴承系统中。
5. 磁悬浮轴承：磁悬浮轴承是一种利用磁力来支撑和传递载荷的轴承。
它通过磁场的作用使轴承与支承之间产生浮动，从而减小了摩擦和磨损。
6. 弹性元件滑动轴承：弹性元件滑动轴承通过弹性元件的变形来支撑和传递载荷。
它具有结构简单、制造成本低等优点，广泛应用于一些低载荷和低速度的轴承系统中。
除了以上几种常见的滑动轴承类型，还有一些特殊用途的滑动轴承，如磁流体轴承、陶瓷轴承、液滴轴承等。
综上所述，滑动轴承是一种常用的机械零件，其组成包括轴承壳体、滑动层、摩擦材料和润滑剂。
根据不同的结构和用途，滑动轴承可以分为原理型滑动轴承、液体动压滑动轴承、液体静压滑动轴承、气体动压滑动轴承、磁悬浮轴承、弹性元件滑动轴承等多种类型。
每种类型的滑动轴承都有其特点和适用范围，在不同的机械设备中具有广泛的应用。
轴承滑动轴承按承受载荷的方向可分为：1径向滑动轴承2推力滑动轴承按结构不同可分为：1整体式轴承2剖分式轴承 3 内柱外锥式轴承按轴颈间的润滑状态可分为：1 液体动压滑动轴承 2 液体静压滑动轴承整体式轴承的结构：1油杯螺纹孔2油孔3轴承座4轴套整体式轴承最常用的材料是铸铁，轴承座用螺栓与机座联接，顶部设有装油杯的螺纹孔。
整体式轴承结构简单，常用于低速，载荷不大的间歇工作的机器上。
整体式滑动轴承的装配要抓住四个要点：1 压入轴套2 轴套定位3 修整轴套孔4 轴套的检验1压入轴套大多采用压入法或锤击法装配应根据轴套与座孔配合过盈量的大小确定适宜的压入法。
当轴套与座孔配合过盈量较大时，宜采用压力机压入，而当过盈量较小时，可用锤子敲入2轴套定位装配后，油槽和油孔应处在要求的位置上。
3修整轴套孔对于内孔尺寸较小的，可采用铰削，尺寸较大的须用刮削，修整时应注意控制与轴的配合间隙。
4轴套的检验整体式向心滑动轴承装配时对轴套的检验除了测定圆度误差及尺寸外，还要检验轴套孔中心线对轴套端面的垂直度。
沿孔长方向的检验，即可测定轴套圆度误差及尺寸。
轴承的结构部分式轴承由轴承座，轴承盖，部分轴瓦，轴承盖螺栓等组成。
轴瓦是轴承直接和轴颈相接触的零件。
剖分式轴承的装配方法剖分式滑动轴承的装配工艺要点是轴瓦与轴承座，盖的装配和轴瓦孔的配制。
在装配部分轴承时，步骤如下：1装配轴瓦和轴承体：上、下轴瓦与轴承座盖装配时应使轴瓦背与座孔接触良好，如不符合要求后壁轴瓦以座孔为基准刮轴瓦背部，薄壁轴瓦需进行选配。
应使轴瓦背与座孔接触良好，用涂色法检查时着色要均匀，2轴瓦的定位：剖分式轴瓦安装在轴承中无论在圆周方向或轴向都不允许有位移，常用定位削和轴瓦上的凸台来止动。
3轴瓦孔的刮削：通常先刮下轴瓦，再刮上轴瓦。
配刮时轴的松紧程度可随刮削次数的增加，通过改变垫片的厚度来调整。
轴承盖紧固后，轴能轻松地转动而无明显间隙，接触点符合要求，即表示配刮完成。
典型零部件装配方法一、螺纹联接螺纹联接装配时应满足如下要求：1)螺栓杆部不产生弯曲变形，头部、螺母底部应与被联结件接触良好。
2)被联接件应均匀受压，互相紧密结合，联接牢固。
3)在多点螺纹联接中，应按一定的顺序逐次（一般为2-3次）拧紧螺母，如图1所示，若有定位销，拧紧要从定位销附近开始。
螺纹联接可分为一般紧固螺纹联接和规定预紧力的螺纹联接，控制螺纹的预紧力可采用定力矩扳手。
图1螺母拧紧顺序示例二、过盈联接过盈联接是利用相互配合的零件间的过盈量来实现联接的，一般属于不可拆卸的固定联接，近年来由于液压套合理的应用，其可拆性日益增加。
主要有以下三种装配方法：(1)压入配合法通常采用冲击压人，即用手锤或重物冲击；工具压入，即用螺旋式、杠杆式或气动式工具压入；压力机压入，即采用螺旋式、杠杆式或液压式压力机压入。
(2)热胀配合法通常采用火焰、介质、电阻或感应等加热方法将包容件加热再自由套入被包容件。
(3)冷缩配合法通常采用干冰、低温箱、液氮等冷缩方法将被包容件冷缩再自由装入包容件中。
(4)液压套装液压套装是利用高压油使包容件胀大并将被包容件压人的方法。
此法适用于过盈量较大的大中型零件联接，具有可拆性。
三、轴承装配1．滑动轴承装配滑动轴承按结构可分为整体式（如图2所示）和剖分式（如图3所示）两种。
图2整体式滑动轴承图图3剖分式滑动轴承(1)整体式滑动轴承的装配整个装配过程包括压入轴套、固定轴套和修整轴套孔。
1)压人轴套时，应根据轴套的尺寸和过盈量的大小，按过盈配合装配法进行。
压入时，必须加油润滑，以免轴套外圈拉毛或咬死，并使轴套上的油孔与基体上的油孔对准。
2)为了防止压入后的轴套发生转动，常用紧定螺钉（如图4a．图4b所示）和销（如图4c所示）等将轴套固定。
图4 轴套定位方式3)轴套压入后可能产生变形，另外工作表面可能局部损坏，因而必须对轴套内孔的形状和尺寸进行修整，使它与轴颈配合时获得正确的间隙。
一般常采用铰削、刮削等方法进行修整。
