液体动压滑动轴承实验报告实验目的1、测量轴承的径向和轴向油膜压力分布曲线。2、观察径向滑动轴承液体动压润滑油膜的形成过程和现象。3、观察载荷和转速改变时的油膜压力的变化情况。4、观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。5、测定和绘制径向滑动轴承径向油膜压力曲线，求轴承的承载能力。6、了解径向滑动轴承的摩擦系数f的测量方法和摩擦特性曲线λ的绘制方法。实验设备及工具滑动轴承实验台实验原理1、油膜压力的测量轴承实验台结构如图1所示，它主要包括：调速电动机、传动系统、液压系统和实验轴承箱等部分组成。1、操纵面板2、电机3、三角带4、轴向油压传感器接头5、外加载荷传感器6、螺旋加载杆7、摩擦力传感器测力装置8、径向油压传感器（8只）9、传感器支撑板10、主轴11、主轴瓦12、主轴箱图1轴承实验台结构图在轴承承载区的中央平面上，沿径向钻有8个直径为1mm的小孔。各孔间隔为22.50，每个小孔分别联接一个压力表。在承载区内的径向压力可通过相应的压力表直接读出。将轴径直径（d=60mm）按比例绘在纸上，将1~8个压力表读数按比例相应标出。（建议压力以1cm代表5kgf/cm2）将压力向量连成一条光滑曲线，即得到轴承中央剖面油膜压力分布曲线）。同理，读出第4和第8个压力表示数，由于轴向两端端泄影响，两端压力为零。光滑连结0‘，8’，4‘，8’和0‘各点，即得到轴向油膜压力分布曲线。2、摩擦系数的测量图2滑动轴承实验台结构图1、三角带2、直流电机3、主轴箱4、主轴5、主轴瓦6、油压表（8只）7、螺旋加载器8、测力弹簧片9、测力计（百分表）径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性系数λ（λ=ηn/p）值的改变而改变。图3轴承摩擦特性曲线在边界摩擦时，f随λ值的增大而变化很小，进入混合摩擦后，λ值的改变引起f急剧变化，在刚形成液体摩擦时f达到最小值，此后，随λ值的增大油膜厚度亦随之增大，因而f亦有所增大。摩擦系数f之值可通过测量轴承的摩擦力矩而得到。轴转动时，轴对轴瓦产生周向摩擦力F，其摩擦力矩为Fd2，它能使空套在轴上的轴瓦随轴转动，由于在轴瓦的外表面上固定一个测力杆，测力杆一端与轴瓦连接，另一端与弹簧片接触。当轴瓦随轴转动时，测力杆的另一端位移使与其接触的弹簧片发生变形，弹簧片的变形量Δ可由百分表9测出。弹簧片的变形对轴瓦随着轴的转动产生一个阻力矩来平衡摩擦力矩。当阻力矩等于摩擦力矩时，轴瓦的转动和弹簧片的变形都相对静止了（即平衡）。根据力矩平衡条件得到：Fd2=LQ。L-测力杆上测力点与轴承中心距离Q-作用在测力点的反力Q=KΔ。设作用在轴瓦上的外载荷为w则：f=FW=2LQWd=2LKΔWd3、磨擦状态指标装置图4油膜显示装置电路原理图指示装置的原理如图4所示。当主轴不转动，可看到灯泡很亮；当轴在很低的转速下转动时，主轴将润滑油带入轴和轴瓦之间收敛性间隙内，但由于此时的油膜很薄，轴与轴瓦之间部分微观不平度的凸处仍在接触，故灯泡忽明忽暗；当轴的转速达到一定值时，轴和轴瓦之间形成的压力油膜厚度完全遮盖两表面之间微观不平度的凸处高度，油膜完成将轴与轴瓦隔开，灯泡就不亮了。数据记录及处理油膜压力分布试验值轴转速n(rpm)加载压力P（Mpa）轴上载荷F(N)12345678摩擦力矩g自左至右压力表读数（Mpa）500.2196.220.080.61.180.980.570.320.160.77200.4313.940.050.571.821.580.850.440.211.29301000.2196.220.120.71.050.90.60.390.20.7500.4313.940.1411.691.480.910.520.261.15652000.2196.220.270.70.90.850.640.460.260.651200.4313.940.281.091.511.40.980.620.341.07140轴承摩擦特性曲线试验值及计算值轴承载荷F=588.6P+78.5=196.22N轴的转速nRpm50100150200250300350润滑油的动力粘度μ=(n/60)-1/3/107/6Pa·S0.0720.0570.0500.0460.0420.040.038摩擦力矩Gg205085120150180220摩擦系数f=0.04905·G/F0.0050.0120.0210.0300.0380.0450.055特性系数λ=μnBd/F10-40.660.11.371.541.922.22.44绘制径向压力分布曲线和轴向压力曲线图选用n=200rpm，P=0.2P平均=0.62