機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)課件

機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)1三、滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)臺的構(gòu)造與工作原理三、實(shí)驗(yàn)方法與步驟三、滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察徑向滑動(dòng)軸承流體動(dòng)壓潤油膜的形成過程和現(xiàn)象。2、測定和繪制徑向滑動(dòng)軸承徑向油膜壓力曲線，求軸承的承載能力。3、觀察載荷和轉(zhuǎn)速改變時(shí)油膜壓力的變化情況。4、觀察徑向滑動(dòng)軸承油膜的軸向壓力分布情況。5、了解徑向滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)的測量方法和摩擦特性曲線的繪制方法。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)臺的構(gòu)造與工作原理實(shí)驗(yàn)臺的構(gòu)造如圖1所示。1、實(shí)驗(yàn)臺的傳動(dòng)裝置由直流電機(jī)1通過V帶2驅(qū)動(dòng)軸沿順時(shí)針（面對實(shí)驗(yàn)臺面板）方向轉(zhuǎn)動(dòng)，由無級調(diào)速器實(shí)現(xiàn)軸4的無級調(diào)速。本實(shí)驗(yàn)臺軸的轉(zhuǎn)速范圍3-500轉(zhuǎn)/分，軸的轉(zhuǎn)速由數(shù)碼管直接讀出。二、實(shí)驗(yàn)臺的構(gòu)造與工作原理1、直流電機(jī)2、V帶傳動(dòng)3、箱體4、軸5、軸瓦6、壓力表7、加載裝置8、彈簧片9、測力計(jì)圖11、直流電機(jī)2、V帶傳動(dòng)3、箱體4、軸5、軸瓦

a）軸與軸瓦間的油膜壓力測量裝置軸的材料為45號鋼，經(jīng)表面淬火、磨光，由滾動(dòng)軸承支承在箱體3上，軸的下半浸泡在潤滑油中，本實(shí)驗(yàn)臺采用的潤滑油的牌號為N68（即舊牌號的40號機(jī)油），該油在20度時(shí)的動(dòng)力粘度為0.34paS。軸瓦的材料為鑄錫鉛青銅，在軸瓦的一個(gè)徑向平面內(nèi)沿圓周鉆有7個(gè)小孔，每個(gè)小孔聯(lián)接一個(gè)壓力表，用來測量該徑向平面內(nèi)相應(yīng)點(diǎn)的油膜壓力，由此可繪制出徑向油膜壓力分布曲線。沿軸瓦的一個(gè)軸向剖面裝有兩個(gè)壓力表，用來觀察有限長滑動(dòng)軸承沿軸向的油膜壓力情況。a）軸與軸瓦間的油膜壓力測量裝置軸的材料為45號鋼，經(jīng)表面b）加載裝置油膜的徑向壓力分布曲線是在一定的載荷和一定的轉(zhuǎn)速下繪制的。當(dāng)載荷改變或軸的轉(zhuǎn)速改變時(shí)所測出的壓力值是不同的，所繪制出的壓力分布曲線的形狀也是不同的。轉(zhuǎn)速的改變方法如前所述。本實(shí)驗(yàn)臺采用螺旋加載（見圖1），轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋即可改變載荷的大小，所加載之值通過傳感器數(shù)字顯示，直接在實(shí)驗(yàn)的操縱板上讀出（取中間值）。這種加載方式的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、可靠，使用方便，載荷的大小可任意調(diào)節(jié)。b）加載裝置c）摩擦系數(shù)測量裝置徑向滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)隨軸承的特性系數(shù)值的改變而改變（-油的動(dòng)力粘度，n—軸的轉(zhuǎn)速，—壓力，，—軸上的載荷，—軸瓦的寬度，—軸的直徑，本實(shí)驗(yàn)臺=125mm，=70mm）如圖2所示。c）摩擦系數(shù)測量裝置圖2圖2在邊界摩擦?xí)r，隨的增大而變化很?。ㄓ捎谥岛苄?，建議用手慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)軸），進(jìn)入混合摩擦后，的改變引起的急劇變化，在剛形成液體摩擦?xí)r達(dá)到最小值，此后，隨的增大油膜厚度也隨之增大，因而也有所增大。摩擦系數(shù)之值可通過測量軸承的摩擦力矩而得到。軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸對軸瓦產(chǎn)生周向摩擦力，其摩擦力矩為，它供軸瓦5翻轉(zhuǎn)，其翻轉(zhuǎn)力矩通過固定在彈簧片上的百分表9測出彈簧片的變形，并經(jīng)過以下計(jì)算就可得到摩擦系數(shù)之值。

在邊界摩擦?xí)r，隨的增大而變化很根據(jù)力矩平衡條件得：?！獪y力桿的長度（本實(shí)驗(yàn)臺=120mm），—作用在A處的反力。設(shè)作用在軸上的外載荷，則：而（—測力計(jì)的剛度系數(shù)N/格，見實(shí)驗(yàn)臺上的說明）?！鳌俜直碜x數(shù)（百分表的讀數(shù)—格數(shù)）=0.14N/格根據(jù)力矩平衡條件得：?！猟)摩擦狀態(tài)指示裝置指示裝置的原理如圖3所示。當(dāng)軸不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可看到燈泡很亮，當(dāng)軸在很低的轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸將潤滑油帶入軸和軸瓦之間收斂性間隙內(nèi)，但由于此時(shí)的油膜厚度很薄，軸與軸瓦之間部分微觀不平度的凸峰高峰處仍在接觸，故燈忽亮忽暗，當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，軸與軸瓦之間形成的壓力油膜厚度完全遮蓋兩表面之間微觀不平度的凸峰高度，油膜完全將軸與軸瓦隔開，燈泡就不亮了。d)摩擦狀態(tài)指示裝置圖3圖3三、實(shí)驗(yàn)方法與步驟a）準(zhǔn)備工作在彈簧片8的端部安裝百分表（測力計(jì)），使其觸頭具有一定的壓力值。b）繪制徑向油膜壓力分布曲線與承載曲線i.啟動(dòng)電機(jī)，將軸的轉(zhuǎn)速調(diào)整到一定值（可取200轉(zhuǎn)/分左右），注意觀察從軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)至200轉(zhuǎn)/分時(shí)燈泡亮度的變化情況，待燈泡完全熄滅，此時(shí)以處于完全液體潤滑狀態(tài)；ii.用加載裝置加載（約400N）；iii.待各壓力表的壓力值穩(wěn)定后，由左至右依次記錄各壓力表的壓力值；三、實(shí)驗(yàn)方法與步驟iv.卸載、關(guān)機(jī)；v.根據(jù)測出的各壓力表的壓力值按一定比例繪制出油壓分布曲線與承載曲線，如圖3所示。此圖的具體畫法是：沿著圓周表面從左到右畫出角度分別為、、、、、、等分別得出油孔點(diǎn)1、2、3、4、5、6、7的位置。通過這些點(diǎn)與圓心的連線，在各連線的延長線上，將壓力表測出的值，畫出壓力線、、……。將、、……各點(diǎn)連成光滑曲線，此曲線就是所測軸承的一個(gè)徑向截面的油膜徑向壓力分布曲線。iv.卸載、關(guān)機(jī)；

為了確定軸承的承載量，用（=1，2……7）求得向量、……在載荷方向（即y軸的投影值）角度與，的數(shù)值見下表1：0.50000.76600.93971.0000.93970.76600.5000為了確定軸承的承載量，用

然后將這些平行于y軸的向量移到直徑0—8上。為了清楚起見，將直徑0—8平移到圖3的下部，在直徑0—8″上先畫出軸承表面上油孔位置的投影點(diǎn)、……