爱游戏滑动轴承实验滑动轴承实验实验目的验证液体形成动压机理；掌握滑动轴承摩擦系数的测量方法，绘制滑动轴承特性曲线；测量滑动轴承动压油膜压力，绘制滑动轴承径向油膜压力分布曲线。国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery02实验设备结构和工作原理液体形成动压应具备三个条件：1.液体具有一定粘度；2.液体具有足够的流速；3.液体从收敛间隙大口流进，小口流出。那么如何来验证液体具备上述三个条件可以形成动压？我们可以利用液体形成动压演示仪来验证液体具备上述三个条件可以形成动压。下面我们来介绍演示仪的结构和工作原理。国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery机械设计国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery图一液体形成动压演示仪图一为演示仪实物照片，图二为演示仪结构示意图图二液体形成动压演示仪结构示意图请同学们看图一，图二，我们来介绍演示仪结构和工作原理。演示仪上，有机玻璃围成一个油池，油池中装有具有一定粘度的润滑油。在润滑油液面之上水平安装两块金属板，两块金属板之间存在一定间隙。在上板之上，十字交叉钻有两排小油孔，每个小油孔都和一个油管相连。一条环形钢带上半部分安装在两块金属板之间，下半部分浸在润滑油之中。当演示仪上电动机带动环形钢带运动起来时，环形钢带会带着润滑油以一定流速连续不断流经两板之间间隙（右口流进，左口流出）。机械设计国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery实验过程中，调节演示仪上的螺旋测微仪，使两块金属板之间形成收敛间隙（右口大，左口小），这样具有一定流速润滑油就会在收敛间隙之间产生动压，产生的动压，会压润滑油沿上板油孔和油管上升，润滑油上升到一定高度停止不动，这时，每个油管里的油柱高度可确定每个油孔位置上的压力；调节演示仪上的螺旋测微仪，改变两块金属板间收敛间隙倾角大小，润滑油在收敛间隙之中产生的动压发生变化，相应油管中的油柱高度随之改变；调节控制箱上的电机调速器，改变电机和环形钢带的运行速度，则润滑油流经收敛间隙流速改变，润滑油在收敛间隙之中产生的动压发生变化，相应油管中的油柱高度随之改变。图三液体具备三个条件形成动压图四收敛间隙倾角增大动压增大图五液体流速增大动压增大以上实验结果可以验证：1.液体具备形成动压三个条件，液体可形成动压；2.改变液体形成动压条件（如收敛间隙倾角大小、液体流速），液体形成的动压随之改变。国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery机械设计机械设计国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery接下来我们来介绍实验课用到的滑动轴承实验台首先我们来介绍实验台结构图六为实验台实物照片，图七为实验台结构示意图图六滑动轴承实验台图七滑动轴承实验台结构示意图请同学们看图六，图七，我们来介绍滑动轴承实验台结构。实验台上金属板围成一个油池，油池中装有45号润滑油。在润滑油液面之上固定安装两块包角为180°轴瓦，一根轴放置在两块轴瓦之上，轴和轴瓦构成两个半瓦结构滑动轴承，滑动轴承工作时所需润滑油由油泵和油管供给。实验台上电动机通过浮动联轴节带动轴转动，轴转动起来时，将润滑油带入轴与轴瓦之间。当轴的转速达到一定程度后，可在轴和轴瓦间形成动压油膜，油膜压力可由实验台上的压力表测量。滑动轴承轴上载荷是砝码质量经加载杠杆系统放大后作用到轴上。实验台采用直流电动机做为原动机，电动机利用控制箱上的电机调速器来实现电动机无级调速。轴的转速测量是利用码盘和光电转速传感器测量，然后由控制面板上的数字式显示仪表显示。实验台上电簧秤用于测量滑动轴承启动时摩擦力。实验台控制面板上的电流表、电压表用来测量电动机的输出电流、输出电压。油膜指示灯、毫安表用来确定滑动轴承动压油膜形成。国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery机械设计机械设计国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery测速直流电动机电机调速器电压表电流表调速联轴节码盘对光管转速显示仪表滑动轴承油泵供油加载系统油压测量系统启动摩擦系数测量系统油膜形成观察系统油池润滑油测量输出电机电流测量输出电机电压图八滑动轴承实验台组成机械设计国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery接下来我们来介绍实验台工作原理1.动压油膜压力的测量：图九是轴瓦实物照片、图十是油压表实物照片图九轴瓦图十油压表请同学们看图九，图十，实验台上右边轴瓦径向每隔22°30´钻有直径1毫米的小孔，轴瓦上共钻7个小孔，每个小孔通过油管和油压表相联，当滑动轴承轴和瓦间形成动压油膜，油膜压力可通过油压表进行测量爱游戏。机械设计国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery请同学们看图十一，轴上所加载荷是砝码质量经加载杠杆系统二级放大后作用到轴上。砝码加载杠杆放大系统图十一砝码加载杠杆放大系统加载杠杆系统放大系数为i，砝码质量为Q，加载杠杆系统自重为G，则作用到轴上的全部载荷w为：iQ+G机械设计国家工科机械基础教学基地Nationalbasicteachingbaseforengineeringmachinery请同学们看图十二、图十三，测量滑动轴承启动摩擦系数时，要将轴右移，使轴与联轴节脱离，落下加载杠杆，加砝码，将小钢轴插入轴上小孔，顺时针旋螺杆，将称钩钩住小钢轴，逆时针旋螺杆，读出弹簧秤最大显示值，换算为牛顿，代入公式（1）可求出滑动轴承启动摩擦系数。滑动轴承启动摩擦系数测量 图十二滑动轴承启动时摩擦系数测试系统 图十三滑动轴承启动时摩擦系数测试示意图 f 启 =F/W=19.6TL/(Wd) （1） 机械设计 国家工科机械基础教学基地 National basic teaching base for engineering machinery 请同学们看图十四，实验过程中，对应一定载荷，旋电机调速旋钮，逐级增大轴的转速，测量 出轴的每级转速、电机输出电流、电机输出电压，将测量出的数据带入公式（2）求出每级转 速下摩擦系数。 滑动轴承摩擦系测量 f =318I·U /( n·W) （2） 图十四滑动轴承摩擦系数测试系统 机械设计 国家工科机械基础教学基地 National basic teaching base for engineering machinery 请同学们看图十五、图十六，实验台的轴和和轴瓦上分别引出两根导线，导线和电源、开关、 指示灯、毫安表、连成一个电路。合上开关，当轴没转动时，轴和瓦接触，可看到指示灯很 亮，毫安表有较大指示格数；当慢慢旋电机调速器旋钮，使轴开始转动，当轴的的转速达到 一定程度时，轴和瓦间形成一定厚度油膜，油膜将轴和瓦完全隔开，这时电路断路，指示灯 灭掉，毫安表指针指零，此时观察转速表，可知轴在什么转速下动压油膜形成。 确定滑动轴承动压油膜形成 图十五观察滑动轴承动压油膜的形成电路 图十六观察滑动轴承动压油膜形成 （a）油膜未形成 （b）油膜形成 机械设计 国家工科机械基础教学基地 National basic teaching base for engineering machinery 请接下来我们来介绍一下滑动轴承实验课的实验内容和实验步骤。滑动轴承实验课有五个实验内容 实验内容一.观察液体形成动压过程，掌握液体形成动压机理。 这部分实验内容 第一.启动液体形成动压演示仪,调节螺旋测微仪，使上下金属板之间形成一定角度收敛间隙，观察 油管中油柱； 第二.调节螺旋测微仪，改变上下金属板间倾角大小，观察油管中油柱高度变化； 第三.调节电机调速器，改变液体流速，观察油管中油柱高度变化。 实验内容二.求滑动轴承启动摩擦系数。实验时，实验台加上砝码,将弹簧称称勾勾住小钢轴，逆时 针旋螺杆，测量和记录弹簧秤最大拉值，将最大拉值带入公式（1），求出滑动轴承启动时摩擦系 数。 f 启 =F/W=19.6TL/(Wd) (1) 机械设计 国家工科机械基础教学基地 National basic teaching base for engineering machinery 实验内容三.观察滑动轴承实验台上油膜指示灯和毫安表变化，确认滑动轴承动压油膜形成。 实验内容四.测量滑动轴承摩擦系数，绘制滑动轴承特性曲线N条件下，旋电机调速旋钮，逐级增大轴转速，测量出轴每级转速、电机输出电流、电 机输出电压，利用公式(2)、(3) 计算每级转速下摩擦系数、轴承特性系数，填入表格一，根据表格一中摩擦系数 、特性系 数绘制出两条滑动轴承特性曲线。 机械设计 国家工科机械基础教学基地 National basic teaching base for engineering machinery 载荷W （N ） 转速n ( r/min) 电流表 读数 （A） 电压表读 数 (V) 摩擦系数f 特性系数λ 1 1386N 1746N 2 3 4 5 6 7 8 表一液体摩擦状态下转速n 、电流I、电压U、摩擦系数f、特性系数λ记录 机械设计 国家工科机械基础教学基地 National basic teaching base for engineering machinery 图十七滑动轴承特性曲线 机械设计 国家工科机械基础教学基地 National basic teaching base for engineering machinery 实验内容五，测量滑动轴承动压油膜压力，绘制滑动轴承径向油膜压力分布曲线、回答思 考题这部分实验内容，第一.在转速为100转/每分钟左右条件下，分别测出载荷为1386N和 1746N时动压油膜压力值，将压力值填入表格二，然后，根据压力值绘制出两条滑动轴承 径向油膜压力分布曲线转/每分钟左右条件下，测出载荷为1746N时动 压油膜压力，将压力值填入表格二；第三.根据表格二记录数据，回答实验报告要求的思考 题。 表号 载荷（N） 1 2 3 4 5 6 7 1386N （100r/min） 1746N （100r/min） 1746N （300r/min） 表二径向油膜压力值记录 机械设计 国家工科机械基础教学基地 National basic teaching base for engineering machinery 图十八滑动轴承径向油膜压力分布曲线.实验报告内容。实验报告要求有实验目的、 实验设备结构文字介绍和示意图、工作原理 文字介绍和示意图、测试原理文字介绍和示 意图、已知条件、原始数据、相关计算公式、 实验曲线. 曲线要求绘制在坐标纸上。两条特性曲线 绘制在同一图中，两条径向油膜压力分布曲 线绘制在同一图中，每一条曲线上要标注实 验条件（如载荷、转速等）。 实验报告要求 国家工科机械基础教学基地 National basic teaching base for engineering machinery 机械设计