液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告班級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化09（4）班姓名丁建峰課題名稱液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)開題報(bào)告目錄1選題的背景與意義1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.2機(jī)構(gòu)動(dòng)平衡試驗(yàn)臺(tái)研究意義2研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題2.1基本內(nèi)容2.2擬解決的主要問題3研究思路方案、可行性分析及預(yù)期成果3.1研究思路方案3.2可行性分析3.3預(yù)期研究成果4研究工作計(jì)劃參考文獻(xiàn)（開題報(bào)告全文附后）成績(jī)：答辯意見答辯組長(zhǎng)簽名：年月日系主任審核意見簽名：年月日1液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)丁建峰(機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化09（4）班B09300407)1選題的背景與意義滑動(dòng)軸承是用來支撐軸及其它回轉(zhuǎn)零件的一種重要部件，因其本身具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：軸頸軸瓦間所特有的潤(rùn)滑油膜具有緩沖吸振作用，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，回轉(zhuǎn)速度高等，這些優(yōu)點(diǎn)使它在某些場(chǎng)合占有重要地位。因此滑動(dòng)軸承在金屬切削機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、鐵路機(jī)及車輛、軋鋼機(jī)、雷達(dá)、衛(wèi)星通信地面站及天文望遠(yuǎn)鏡等方面的應(yīng)用十分廣泛。為了幫助大學(xué)學(xué)生更加深入、細(xì)致地了解和研究滑動(dòng)軸承，各種滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，但在實(shí)驗(yàn)的效率、效果方面都還有不足。1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)早在1989年，東南大學(xué)機(jī)械學(xué)研究室已經(jīng)設(shè)計(jì)研制成靜壓和動(dòng)靜壓軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)，它可以進(jìn)行靜壓和動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承的靜動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)。1995年，上海機(jī)械電子工程學(xué)院為研究滑動(dòng)軸承靜態(tài)和動(dòng)態(tài)油膜氣穴分布，設(shè)計(jì)并開發(fā)了360。動(dòng)、靜載荷滑動(dòng)軸承油膜分布實(shí)驗(yàn)臺(tái)。2001年，廣東工業(yè)大學(xué)為了對(duì)軸承進(jìn)行系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)并研制了YZ-1型軸承試驗(yàn)臺(tái)。2002年，湖南長(zhǎng)慶科教儀器廠研制了HS-A型滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)。HS-A型滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)。它可以幫助學(xué)生觀察滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)及油膜形成的過程，測(cè)量其徑向油膜壓力分布，通過測(cè)定可以繪制出摩擦特性曲線、徑向油膜壓力分布曲線和測(cè)定其承載量。后湖南長(zhǎng)慶科教儀器廠又研制了HS-B型滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)。2此外上海同育教學(xué)儀器設(shè)備有限公司研制了TYK-I液體動(dòng)壓軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)功能有觀察滑動(dòng)軸承的動(dòng)壓油膜形成過程與現(xiàn)象；使用壓力表測(cè)量軸承徑向及軸向壓力分布值；使用摩擦力傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣并顯示軸承摩擦力矩值；采用力及轉(zhuǎn)速傳感器，測(cè)量軸承工作載荷及主軸轉(zhuǎn)速；實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作載荷、摩擦力矩及主軸轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)接入實(shí)驗(yàn)臺(tái)所配的測(cè)試儀，由單片微機(jī)控制實(shí)時(shí)采樣、分析、并顯示；通過抄錄測(cè)試儀及壓力表所顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，手動(dòng)繪制出滑動(dòng)軸承徑向油膜壓力分布曲線與承載量曲線及摩擦特性曲線。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)從手動(dòng)實(shí)驗(yàn)，手工繪制實(shí)驗(yàn)曲線，填寫實(shí)驗(yàn)表格的階段向?qū)嶒?yàn)信息采樣、過程控制、數(shù)據(jù)處理方面智能化發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真等先進(jìn)教學(xué)手段與技術(shù)也開始應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。1.2液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究意義目前的滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)普遍存在功能單一、測(cè)試數(shù)據(jù)精度低、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差等問題。但計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使教與學(xué)的形式與內(nèi)容發(fā)生了變化，也改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式，使實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革成為可能。將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真等先進(jìn)教學(xué)手段與技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，科學(xué)地應(yīng)用新技術(shù)，充分發(fā)揮高科技的特長(zhǎng)，使實(shí)驗(yàn)室在現(xiàn)代化管理體制下高效運(yùn)行，成為了一個(gè)新課題。本課題的研究意義在于：用現(xiàn)代化的技術(shù)手段改造原有教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提高實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)試度、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性及實(shí)驗(yàn)性能，滿足教學(xué)要求。同時(shí)也可以驗(yàn)證實(shí)際軸承的性能是否和設(shè)計(jì)的性能相吻合；檢驗(yàn)軸承的設(shè)計(jì)、制造和裝配是否合理。新型實(shí)驗(yàn)臺(tái)開發(fā)完成后，可向全國(guó)高等工科院校相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室推廣使用。32研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題2.1基本內(nèi)容本課題重點(diǎn)完成實(shí)驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)電機(jī)及調(diào)速方法選擇、相應(yīng)傳感器的選擇，其主要內(nèi)容有：1、了解液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)研制研究目的。理解液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。確定完整實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體方案。2、相關(guān)測(cè)試用傳感器型號(hào)、電機(jī)選定。3、進(jìn)行油溫測(cè)試，對(duì)油膜進(jìn)行加熱，測(cè)得油溫與壓力的關(guān)系（這是以前所不具有的，是本試驗(yàn)臺(tái)最大的創(chuàng)新）4、對(duì)油膜形成過程進(jìn)行三維仿真。2.2擬解決的主要問題解決油溫變化跟油膜壓力、黏度變化的關(guān)系。油溫過高，使冷卻軸承的效果不好，造成軸承溫度升高；此外，油溫升高還會(huì)使?jié)櫥偷酿ざ认陆担菀滓鹁植坑湍て茐?，?rùn)滑失效，降低軸承的承載能力，甚至發(fā)生潤(rùn)滑油碳化而燒瓦。油溫過低，會(huì)使油的黏度增加，從而使油膜潤(rùn)滑摩擦力增大，軸承耗功率增加。此外，還會(huì)使油膜變厚，產(chǎn)生因油膜振動(dòng)引起的機(jī)器振動(dòng)。因此，現(xiàn)在設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)可以知道溫度變化跟油膜壓力的關(guān)系。3研究思路方案、可行性分析及預(yù)期成果本設(shè)計(jì)論文擬采用理論設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，根據(jù)課題要求設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)，選擇傳感器和采集卡等，使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)能在仿真模擬下運(yùn)行。3.1研究思路方案3.1.1試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)是由硬件系統(tǒng)組成。其中硬件系統(tǒng)如圖所示（這個(gè)是別人4做好的試驗(yàn)臺(tái)）：圖2-11、電機(jī)2、皮帶3、摩擦力傳感器4、壓力傳感器：測(cè)量軸承表面油膜壓力，共7個(gè)F1F7，5、軸瓦6、加載傳感器：測(cè)量外加載荷值7、主軸9、油槽10、底座11、面板12、調(diào)速旋鈕：控制電機(jī)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)臺(tái)啟動(dòng)后，由電機(jī)1通過皮帶帶動(dòng)主軸7在