实验四滑动轴承实验指导书

25实验四滑动轴承实验指导书一、目的1．观察滑动轴承的液体摩擦现象。2．了解摩擦系数与比压及滑动速度之间的关系。3．按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。二、实验机简介图1试验机结构如图1所示，它包括以下几部分：1．轴与轴瓦轴8材料为45钢、轴颈经表面淬火、磨光，通过滚动轴承安装在支座上。轴瓦7材料为锡青铜。在轴瓦的中间界面处，沿半圆周均布七个小孔，分别与压力表26相连。2．加载系统由砝码17，通过由杆件12、13、14、15、16组成的杠杆系统，及由杆件3、10、11组成的平行四边形机构，将载荷加到瓦轴上。3．传动系统由直流电动机，通过三角带传动，驱动轴逆时针转动，直流电动机用硅整流电源实现无级调速。4.供油方法轴转动时,将润滑油均匀的涂在轴的表面上,由油带入轴与瓦之间的楔形间隙中,形成压力油膜。5.测摩擦力装置轴转动时，对轴瓦产生周向摩擦力F，其摩擦力矩2dF使构件3翻转。由固定在构件3上的百分表2测出弹簧片在百分表出的变形量。作用在支点1处的反力Q与弹簧片的变形成正比。可根据变形测出反力Q，进而可推算出摩擦力F。6.摩擦状态指示装置图2图2为摩擦状态指示电路。将轴与轴瓦串联在指示灯电路中，当轴与轴瓦之间被润滑油完全分开，即处于液体摩擦状态时，指示灯熄灭，当轴与瓦之间为非液体摩擦状态时，指示灯亮或闪动。三、实验机参数1．轴的直径70dmm。2．轴瓦长度70Imm。3.支点1到轴瓦中心的距离400Lmm。274.支点1处作用力Q＝百分表读数K（N）K5.加载系统作用在轴瓦上的初始载荷5001PN6.加载系统杠杆比75i。四、各量的测量方法1．载荷P如果砝码重为2P，则作用在轴瓦上的载荷21iPPP2．摩擦系数f由力矩平衡得：QLdF2则：dQLF2dPQLPFf23．油膜中间截面处压力分布由压力表读出。4．转速n用转速表或转速数字显示仪在轴端测量。五、使用方法及注意事项1.启动：接通电源，将调速旋钮置“0”，按启动钮（绿色），绿灯亮。旋转调速旋钮，则可启动电机。2.百分比对“0”，使弹簧片4与支杆1脱开，转动百分表刻度盘，使“0”对准指针。3.为保持轴与轴瓦的精度，实验机应在卸载下启动或停止。4.禁止用力按砝码盘，以保护加载刃口。六、实验步骤1．观察滑动轴承的液体摩擦现象启动电机，加二至三块砝码，逐渐升速，再逐渐减速，观察摩擦状态指示灯及百分表指针变化情况。2．测量摩擦系数fa．百分表调“0”。28b．将试验机升到最高转速，依次记录不加砝码及加一至八块砝码时百分表读数，再记下依次减去砝码时的百分表读数。c．加二或三块砝码，依次记录转速为100、200、300、400、500、600转/分时的百分表读数。再依次降速，记录百分表读数。3．测油膜分布将试验机调到最高转速，加6至8块砝码，在形成完全液体摩擦状态时，记录各压力表指示的数值。4.卸载、减速、停机、实验结束。实验记录表转速minr载荷砝码数百分表读数压力表号123456789七、数据处理1．摩擦系数滑动轴承的摩擦系数f是润滑油粘度，轴的转速n、轴承比压p的函数，pn的值称为滑动轴承的特性系数。其最小值是液体摩擦和非液体摩擦的区分点。——粘度（Pa﹒s）n——转速（r/min）p——比压dIPp（KN/cm2）计算出不同比压及转速下的摩擦系数f。在坐标纸上，以pn为横坐标，f为纵坐29标绘制f—pn曲线。2求油膜的承载能力a.绘制油压分别曲线根据测得的油膜压力，以一定的比例在座标纸上绘制油膜压力分布曲线。（见图3）将半圆周分8等分，定出七块压力表的孔位1，2，……7。由圆心O过1，2……7诸点引射线。沿径向画出向量11，22，……77，其大小等于相应各点的压力值（比例自选）。用曲线板将1，2，……7诸点连成圆滑曲线。该曲线就是轴承中间截面处油膜压力分布曲线。（见图3）图3b.求油膜承载能力图4根据油压曲线，在座标纸上绘制油膜承载能力曲线（见图4）。将图3的1、2……7各点在O－X轴上的投影定为1，2，……。在图4上用与图3相同的比例尺，画出直径线0－8，在其上绘制出1，2，……7各点，其位置与图3完全相同。在直径线0－8的垂直方向上，画出压力向量11，3022，……77使其分别等于图3中的11，22，……77。将1，2，……7连成圆滑曲线。用数格法计算出曲线所围面积。以0－8线为底边作一矩形，使其面积与曲线所围面积相等。其高mp即为轴瓦中间截面处的Y向平均比压。将mp乘以轴承长度和轴的直径，即可得到不考虑端泄的有限宽轴承的油膜承载能力。但是，由于端泄的影响，在轴承载端出比压为零，如果轴与轴瓦沿轴向间隙相等，则其比压沿轴向呈抛物线分布（见图5）。图5可以证明，抛物线下面积与矩形面积之比32K，K为轴承沿轴向比压分布不均匀系数。则：油膜承载能力dIKPPm31机械设计实验报告实验名称滑动轴承实验专业班级学号姓名同组人姓名时间一、实验目的二、试验机结构简图及工作原理三、实验结果1．叙述滑动轴承产生液体摩擦现象2．测试数据及处理结果32a.数据表表1转速minr载荷砝码数百分表读数压力表号123456789表2转速载荷百分表读数fpn33b.摩擦系数与特性系数pn曲线c.油膜压力分布曲线d.承载能力曲线四、实验结果分析实验日期年月日指导教师签名：