液体动静压轴承的油腔结构特性分析

【摘要】动静压轴承的承载性能主要由轴承的动压、静压混合效应决定，而不同的油腔结构又影响着动静压的混合效应。因此，本文在动静压轴承的特性分析上主要从动静压轴承的油腔结构入手，以fluent为工具，着重分析了方形油腔、三角形油腔和圆形油腔对轴承承载特性的影响，进而为动静压轴承结构设计提供理论参考。

【关键词】动静压轴承；承载特性；有限体积法

0 引言

随着先进制造业的发展，液体动静压滑动轴承的应用也越来越普遍。而对于动静压支撑设计，一旦确定支撑方案后，对轴承性能影响最大的是液腔的数量和结构。在对主轴回转性能的研究中已经证明当液腔的数量是轴颈圆度误差多边形的整数倍时，轴颈的圆度误差对主轴回转精度的影响最小。研究供液压力、轴承的相对间隙和润滑介质相同的情况下，轴承的承载力、温升和轴颈的静平衡轨迹变化规律可以使我们根据要求合理的布置液腔的结构形状。

近年来，cfd在流场计算中应用日益广泛，并出现了如phoenics、cfx、fidip、fluent等多个商用cfd软件，其中fluent是目前功能最全面、适应性最广、国内使用最广泛的cfd软件之一[1]。pyp chen和ej hahn[2]等用滑动轴承、阶梯轴承、径向轴承在定常单向承载、稳态工况下求得雷诺方程的解析解，并用cfd方法求得的解进行对比证明当雷诺数较小时，cfd方法和求解雷诺方程得到的

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识一、静动压轴承的工作原理先启动供油泵，油经滤油器后经节流器进入油腔、此时在主轴颈表面产生一层油膜，支承、润滑和冷却主轴，由于节流器的作用油液托起主轴，油经回油孔通过回油泵回至油箱。然后启动磨头电机，主轴旋转。利用极易产生动压效应的楔形油腔结构，主轴进入高速稳态转动后，形成强刚度的动压油膜，用以平衡在高速运行下的工作负载。结构形式及特点: 整体套筒式结构,安装方便; 高精度:由于承载油膜的均化作用，使主轴具有很高的旋转精度: 主轴径向跳动、轴向窜动≤2μm；或≤1μm 高刚度：由于该轴系的独特油腔结构，轴承系统在工作时，主轴被一层压力油膜浮起，主轴未经旋转时为纯静压轴承，主轴旋转时由于轴承内孔浅腔的阶梯效应使得轴承内自然形成动压承载油膜，因而形成具有压力场的动压滑动轴承，该结构提高了轴承的刚度；轴向刚度可达到20—50kg /1μm；径向刚度可达到100kg /1μm 高承载能力：由于动压效果靠自然形成，无需附加动力，使得主轴承载能力大大提高。长使用寿命：理论为无限期使用寿命,在正常使用条件下，极少维修. 利用润滑油的粘性和轴颈的高速旋转，把润滑油带进轴承的楔形空间建立起压力油膜隔开。这种轴承称为动压滑动轴承。靠液体润滑剂动压力形成液膜隔开两摩擦表面并承受载荷滑动轴承。液体润滑剂是被两摩擦面相对运动带入两摩擦面之间。产生液体动压力条件是﹕两摩擦面有足够相对运动速度﹔润滑剂有适当黏度﹔两表面间间隙是收敛。二、动压滑动轴承的安装动压轴承结构图 1 装配前的准备（1）准备所需的量具和工具。（2）按照图纸要求检查轴套和轴承座的表面情况及配合过盈是否符合要求，然后按轴颈

液体动压滑动轴承实验汇总

CQH-A液体动压滑动轴承实验台使用说明书本实验台用于液体动压滑动轴承实验，主要用它来观察滑动轴承的结构，测量其径向油膜压力分布和轴向油膜压力分布，测定其摩擦特征曲线和承载量。该实验台结构简单、重量轻、体积小、外形美观大方，测量直观准确，运行稳定可靠。一、实验台结构简介 1. 该实验台主要结构见图1所示：图1 滑动轴承试验台结构图 1. 操纵面板 2. 电机 3. V带 4. 轴油压表接头 5. 螺旋加载杆 6. 百分表测力计装置 7. 径向油压表(7只) 8. 传感器支承板 9. 主轴10. 主轴瓦11. 主轴箱 2. 结构特点该实验台主轴9由两个高精度的单列向心球轴承支承。直流电机2通过V带3驱动主轴9，主轴顺时针旋转，主轴上装有精密加工制造的主轴瓦10，由装在底座里的无级调速器实现主轴的无级变速，轴的转速由装在面板1上的左数码管直接读出。主轴瓦外圆处被加载装置（未画）压住，旋转加载杆5即可对轴瓦加载，加

载大小由负载传感器传出，由面板上右数码管显示。主轴瓦上装有测力杆，通过测力计装置可由百分表6读出摩擦力值。主轴瓦前端装有7只测径向压力的油压表7，油的进口在轴瓦长度的1/2处。在轴瓦全长的1/4处装有一个轴向油压表的接头，需要时可用内六角扳手将堵油塞旋出，再装上备用的轴向油压表。 3. 实验中如需拆下主轴瓦观察，需按下列步骤进行： a. 旋出外加载传感器插头。 b. 用内六角扳手将传感器支承板8上的两个内六角螺钉卸下，拿出传感器支承板即可将主轴瓦卸下。二、主要技术参数实验轴瓦：内直径d=60mm 有效长度B=125mm 表面粗糙度?7）材料ZCuSn5Pb5Zn5（即旧牌号ZQSn6－6－3）加载范围0~1000N（0~100kg?f）百分表精度0.01 量程0—10mm 油压表精度 2.5% 量程0～0.6Mpa 测力杆上测力点与轴承中心距离L=120mm 测力计标定值k=0.098N/格电机功率：355W 调速范围：2～400rpm 实验台总量：52kg 三、电气工作原理 5 4 3 图二 1—主轴转速数码管：主轴转速传感器采集的实时数据。

水润滑轴承摩擦噪声实验研究

水润滑轴承摩擦噪声实验研究开题报告 1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）水润滑轴承的研究背景轴承是机器中用来支撑轴的一种重要零件，随着流体力学理论的建立和数值计算技术的发展，滑动轴承的应用日益广泛，普遍应用于船舶、汽车、金属切削机床、仪表、矿山、冶金等设备中。如何减少轴承与轴之间的动摩擦、噪声，提高机械效率和使用寿命，是滑动轴承研究需要迫切解决的问题，研究者们在轴承结构、润滑剂、减摩材料、制造加工工艺等方面进行了大量的研究工作，取得了相当的成果。近几年来, 由于人们逐渐认识到保护环境、节约能源资源对人类可持续发展的意义, 开发新型的节能无污染产品的很急切。长久以来，船舶轴承大多采用金属构件，以油为介质，这不但消耗大量贵金属和油料，并且为了防止油泄漏，需要进行密封，使其结构相当复杂，而且很难解决由于各种摩擦副而引起的摩擦、磨损、振动、冲击、噪声、无功能耗、可靠性差、寿命较短等一系列问题。根据我国有关调查报告：目前我国使用油润滑尾轴轴承的所有中型船只，每年要从尾轴轴承中泄漏出的润滑油总量约有312 t，这对江河湖海的水系造成严重的污染。利用天然水替代矿物油作为各种机械传动和流体动力系统工作介质以及利用非金属作为传动摩擦副的研究课题，是机械传动系统的高效节能与环境保护科学研究领域的前沿，现已引起了人们的普遍关注。用水代替油作润滑介质，不仅能节约油料，还可以避免以油为润滑介质对环境造成的污染。同时水润滑轴承成本低，阻燃性好，易维护保养，承载能力高；还能降低摩擦副的摩擦、磨损、振动、噪声、无功能耗等关键问题。因而水润滑轴承的研究对于提高机械效率和保护环境等都有着重要的理论研究和实践应用价值。但是由于水的沸点低，所以水润滑轴承不能应用于高温环境中。水尤其是海水的锈蚀作用较强，纯水的导电性比普通润滑油高数亿倍以上，能引起绝大多数金属材料的电化学腐蚀和高分子材料的老化。河流的含沙量也会对船舶上的水润滑轴承也会产生影响。同时由于水的黏度很低，仅为油的1／100～1／20，低黏度的润滑剂一方面具有摩擦阻力小，摩擦因数低等优点，但水膜的承载能力要比油膜低的多，很难形成流体动压润滑，一般认为只有在高速、低载的适宜条件下才能形成流体润滑，但在启动和停机过程中，运行速度有所变化时，往往会使轴承处于边界润滑和干摩擦状态。因此，对水润滑轴承要求其能在边界润滑和

油液动压径向轴承设计及计算【开题报告】

毕业设计开题报告机械设计制造及自动化油液动压径向轴承设计及计算 1、选题的背景、意义流体动压径向滑动轴承具有承载能力大、功耗小、耐冲击、抗振性好、运转精度高等突出的优点。所以，在高速、低速以及高速精密的旋转机械中应用十分普遍，而且成为旋转机械的重要部件。比如在汽轮机组、舰船主动力机组、石油钻井机械、轧机及各类大型机床中都有广泛的应用，而且成为这类机械的关键部件之一。在这些机器中，径向滑动轴承的性能优劣直接影响或决定了整台机器的性能和效率。比如在汽轮发电机组中，性能优良的滑动轴承可以减少停机检修的次数，烧瓦的可能性也低得多。轴承基本参数(轴径的长径比、半径间隙、偏心距和轴承包角等)的变化，对轴承的静动态特性会产生很大的影响。另外，实际工作中的滑动轴承，由于加工、安装误差等因数，其工况条件与理论分析时所考虑的理想工况有很大差距，这种情况下，轴承的一些性能参数会发生变化。 2、相关研究的最新成果及动态我国轴承行业发展到现在，已具备相当的生产规模和较高的技术、质量水平。具有一定规模的轴承企业已发展到1 500余家，职工人数壮大到近80万人，轴承年产量从1 949年的1 3．8J5套增加到目前的20多亿套，轴承品种累计从1 00多个增加至7000多个，规格达28000多个。近1 0年来国外轴承知名公司(如SKF、FAG、NSK、NBM 、 KOYO、T JM KEN、TORRlNGTON等)先后在我国投资办厂，对我国轴承设计技术水平的提高，生产工艺和生产管理的规范、生产装备水平的现代化、产品的质量和使用性能的提高等方面起到了很大的推动作用。2OO亿元，年出口量逾7．7亿套，出口创汇约达7

实验三动压滑动轴承实验

实验三动压滑动轴承实验一、实验目的 1.验证动压滑动轴承油膜压力分布规律，了解影响油膜压力分布规律的因素，并根据油膜压力分布曲线确定端泄影响系数K b； 2.测定动压滑动轴承的摩擦特征曲线，并考察影响摩擦系数的因素。二、实验设备及仪器 1.HZS-1型动压滑动轴承试验台图1 HZS-1型动压滑动轴承实验台图1为试验台总体布置，图中件号1为试验的轴承箱，通过联轴器与变速箱7相联，6为液压箱，装于底座9的内部，12为调速电动机，通过三角带与变速箱输入轴相联，8为调速电机控制旋钮，5为加载油腔压力表，由減压阀4控制油腔压力，2为轴承供油压力表，由减压阀控制其压力，油泵电机开关为10，主电机开关为11，试验台的总开关在其正面下方。图2为试验轴承箱，件号31为主轴，由一对D级滚动轴承支承，32为试验轴承，空套在主轴上，轴承内径d=60mm，有效宽度=60mm。在轴承中间横剖面上，沿周向开7个测压孔，在120°范围内的均匀分布，测压表21～27通过管路分别与测压孔相联。距轴承中间剖面L/4(15mm)处，轴承上端有一个测压孔，表头28与其相联，件号33为加载盖板，固定在箱体上，加载油腔在水平面上的投影面积为60cm2在轴承外圆左侧装有测杆35，环34装在测杆上以供测量摩擦力矩用，环34与轴承中心的距离为150mm，轴承外圆上装有两个平衡锤36，用以在轴承安装前做静平衡。

图2 实验轴承箱箱体左侧装有一个重锤式拉力计如图3所示，测量摩擦力矩时，将拉力计上的吊钩与环34联接，即可测得摩擦力矩。测杆通过环34作用在拉力计上的力F，由重锤予以平衡，其数值可由 α sin 1 R WL F= 求得。式中R为圆盘半径，W为重锤之重量，L1为重锤重心到轴心之距离，α为圆盘之转角，圆盘转角α通过齿轮放大，可使表头指针转角放大10倍，表头刻度即为F的实际值，单位为克。 JZT型调速电动机的可靠调速范围为120～1200转/分，为了扩大调速范围，试验台传动系统中有一个两级变速箱，当手柄向右倾斜，主轴与电机转速相同；当手柄向右倾斜，主轴为电机转速的1/6。因此主轴的可靠调速范围为20～1200转/分。图3 重锤式拉力计工作原理图 2.测速仪表及温度计三、实验步骤 1. 测定动压滑动轴承的油膜压力分布，确定轴承端泄影响系数K b

水润滑轴承

4.3 水润滑导轴承材料的选择 4.3.1 水润滑非金属轴承比较在水泵上应用的水润滑非金属轴承有橡胶轴承、P23轴承、F102轴承、弹性金属塑料轴承和赛龙轴承。橡胶轴承主要用于立式泵，卧式泵仅有秦淮新河泵站采用过，是过去材料技术较落后的情况下使用的，其承载能力和耐磨性较差。P23轴承（一种酚醛塑料轴承）在一些排涝泵站使用过，其运行的稳定性不高，累计运行2000多小时，泵轴与轴承接触面已有拉毛痕迹。酚醛塑料脆性较大,一旦有碎屑脱落,会磨损并拉毛大轴。 F102轴承是混合纤维增强树脂的混杂纤维自润滑复合材料，其中填加适量的固体润滑剂和抗磨剂等，具有良好的摩擦磨损特性，可在干摩擦下或油、水、乳化液等润滑剂中工作。目前国内使用的泵站也不多，仅盐官、张家塘及新东台抽水站等使用，实际运行时间均较短，在大型卧式泵上的应用还不能说有成功的经验。预期的5000h轴承寿命还不能满足要求。弹性金属塑料瓦用于替代巴氏合金瓦，在油润滑推力轴承上已取得成功经验。用于水润滑水导轴承在卧式水轮机上也有过试验，但用于水泵只在秦淮新河泵站改造中有一台采用，目前还没有运行经验。弹性金属塑料瓦的自润滑性功能，在起机瞬间油（水）膜还没有形成时，是依靠氟塑料的自润滑性能过渡到油（水）膜建立。根据本站1#泵金属瓦进水后机组运行的情况看，巴氏合金轴承损坏主要是合金剥落后加剧了轴承和泵轴的磨损。水润滑弹性金属塑料瓦如果不剥落，有清水润滑应该是可以运行的。但本站泵轴的线速度小于水润滑轴承水膜建立线速度大于9.3m/s的要求，在没有清水润滑的情况下，可能会造成轴承重载直接摩擦。弹性金属塑料瓦在水中的磨擦磨损性能，目前还没有研究。其使用寿命也是一个未知数。赛龙轴承是加拿大赛龙轴承公司专门研制生产的由三次交叉结晶热凝性树脂制造的聚合物，是一种自恢复性和弹性极好的材料，能耐冲击，且易加工，耐污水，耐磨损，对泥砂杂质不敏感。赛龙轴承在立式泵水导轴承已有广泛的应用，但在卧式泵水导轴承的应用目前还未普及，但在在船舶尾轴承、舵轴承有广泛应用，性能优于其他传统水润滑轴承。其学性能稳定，抗老化性强，使用寿命长，磨擦系数小，对轴的磨损小，可延长轴的使用寿命，降低维护轴的费用。赛龙轴承因具有弹性，对泵运行中振动的适应性应该比金属轴承好，压力分布更均匀。根据以上比较，裴家圩泵站拟采用赛龙轴承。 4.3.2 水润滑赛龙轴承可行性分析赛龙水润滑轴承的动磨擦系数为0.01~0.05，随线速度的变化而不同。当转速较低时，由于没有形成流体动压润滑，摩擦系数较大；当转速达到一定值时，形成流体动力润滑状态，摩擦主要为流体内的摩擦，摩擦系数变小并稳定。赛龙轴承具有良好的自润滑性，不论是干磨擦性能还是湿磨擦性能均较好，在无水情况下可以运行30~90s。赛龙轴承在水中的运行温度可达60℃（超过此温度，会发生水解），冷却水温度要求不超过50℃。为保证水泵运行的稳定性和轴承使用寿命，裴家圩泵站选用赛龙轴承的COMPAC系列（桔红色）轴承。COMPAC系列轴承，承压可达2.4MPa，可制成独特的水槽构型，具有较好的水动力条件，线速度1.4m/s以上即可形成水膜。裴家圩泵站机组启动时间只有十多秒，轴承的比压为1.73kg/cm2，因此赛龙轴承完全能满足水泵运行和启动的要求。裴家圩泵站利用原球形轴瓦外壳，轴承制成分半式结构，下部采用圆筒型整体结构，以增加轴承的承载；上半部开纵向水槽，便于轴承的水润滑和冷却。 4.4 泵轴轴颈的修复不论使用哪种水润滑轴承，提高轴颈的表面质量，对改善轴承使用工况，增加轴承的使用寿命，提高轴承使用的可靠性，都是至关重要的。裴家圩泵站1#泵轴颈已有严重的磨损，在轴颈修复时，要考虑提高泵轴表面的硬度和光洁度，确保水导轴承运行时不磨损泵轴。泵轴的修复采用在不锈钢上镀铬的方法，在轴颈磨损部位电镀一层铬合金，再通过磨光，保证光洁度和原来尺寸。电镀的方法比不锈钢堆焊的方法，更容易控制泵轴的尺寸，防止泵轴发生变形。

ZCS液体动压轴承实验指导书M

液体动压轴承实验一、实验目的该实验台用于机械设计中液体动压滑动轴承实验。主要利用它来观察滑动轴承的结构、测量其径向油膜压力分布、测定其摩擦特征曲线。 1、观察滑动轴承的动压油膜形成过程与现象。 2、通过实验，绘出滑动轴承的特性曲线。 3、了解摩擦系数、转速等数据的测量方法。 4、通过实验数据处理，绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载量曲线。二、实验系统组成（一）实验系统组成图1 滑动轴承实验系统框图

轴承实验系统框图如图1所示，它由以下设备组成： 1、ZCS—I液体动压轴承实验台——轴承实验台的机械结构 2、油压表——共7个，用于测量轴瓦上径向油膜压力分布值 3、工作载荷传感器——为应变力传感器、测量外加载荷值 4、摩擦力矩传感器——为应变力传感器、测量在油膜粘力作用下轴与轴瓦间产生的磨擦力矩 5、转速传感器——为霍尔磁电式传感器、测量主轴转速 6、XC—I液体动压轴承实验仪——以单片微机为主体、完成对工作载荷传感器，磨擦力矩传感器及转速传感器信号采集，处理并将处理结果由LED数码管显示出来。（二）轴承实验台结构特点实验台结构如图2所示该试验台主轴7由两高精度的单列向心球轴承支承。直流电机1通过三角带2传动主轴7 ,主轴顺时针转动.主轴上装有精密加工的轴瓦5由装在底座上的无级调速器12实现主轴的无级变速，轴的转速由装在实验台上的霍尔转速传感器测出并显示。主轴瓦5外圆被加载装置（末画）压住，旋转加载杆即可方便地对轴瓦加载，加载力大小由工作载荷传感器6测出，由测试仪面板上显示。主轴瓦上还装有测力杆L，在主轴回转过程中，主轴与主轴瓦之间的磨擦力矩由磨擦力矩传感器测出，并在测试仪面板上显示，由此算出磨擦系数。主轴瓦前端装有7只测径向压力的油压表4，油的进口在轴瓦的1/2处。由油压表可读出轴与轴瓦之间径向平面内相应点的油膜压力，由此可绘制出径向油膜压力分布曲线。

3动压滑动轴承实验

实验三动压滑动轴承实验实验仪器：HS-B 型液体动压轴承试验台、计算机、绘图工具等一、实验目的： 1、观察滑动轴承的结构； 2、测量及仿真其径向油膜压力分布和轴向压力分布； 3、测定及仿真其摩擦特性曲线二、实验内容： 1、测出某工况下的流体动压油膜压力分布和不同工况下的摩擦系数。 2、整理计算实验数据，按比例绘制出油膜压力P 周向和轴向的分布曲线和轴承摩擦特性曲线。三. 液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面时，由于油的粘性作用，当达到足够高的旋转速度时，油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，即在承载区内的油层中产生压力。当压力与外载荷平衡时，轴与轴瓦之间形成稳定的油膜。这时轴的中心相对轴瓦的中心处于偏心位置，轴与轴瓦之间处于完全液体摩擦润滑状态。因此这种轴承摩擦小，寿命长，具有一定吸震能力。液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布形状如图3-1所示。滑动轴承的摩擦系数f 是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度 (Pa s)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MPa)有关，令（1）式中：λ — 轴承特性数观察滑动轴承形成液体动压润滑的过程，摩擦系数f 随轴承特性数 λ 的变化如图8-2所示。图中相应于f 值最低点的轴承特性数 λc 称为临界特性数，且 λc 以右为液体摩擦润滑区，λc 以左为非液体摩擦润滑区，轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。因此f 值随 λ 减小而急剧增加。不同的轴颈和轴瓦材料，加工情况、轴承相对间隙等，f —λ曲线不同，λc 也随之不同。 λη=n p (b) 启动时 F F (a) 静止时（n=0） h min F φ e (c) 形成动压油膜图 3-1 液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布 0 λc λ f 非液体摩擦润滑区液体摩擦润滑区图 3-2 f —λ 特性曲线

液体动压轴承实验平台的搭建与应用

目录目录摘要…………………………………………………………………………………一ＩＡｂｓｔｒａｃｔ………………………………………………………………………………一ＩＩ第１章绪论…………………………………………………………………………一１１．１课题背景……………………………………………………………………一１１．２相关技术研究现状…………………………………………………………??１１．２．１装箱问题的研究现状…………………………………………………?１１．２．２动压轴承的研究方向…………………………………………………?３１．２．３液体动压轴承实验台的开发与研究…………………………………４１．２．４研究现状综述…………………………………………………………?６１．３研究主要内容………………………………………………………………??６第２章装箱问题在实验室布局中的应用…………………………………………??７２．１装箱问题的分类……………………………………………………………??７２．１．１所属空间………………………………………………………………?７２．１．２不同形状物体…………………………………………………………?８２．１．３不同到达情况的物体…………………………………………………?９２．２装箱算法……………………………………………………………………?１０２．３装箱问题在实验室布局的应用……………………………………………１１２．３．１应用原理……………………………………………………………??１１２．３．２实验室及实验台的尺寸……………………………………………??１１２．３．３实验台可视人数的计算……………………………………………．．１２２．３．４实验台的装箱问题…………………………………………………．?１４２．４本章小结……………………………………………………………………?１５第３章液体动压轴承及实验原理…………………………………………………?１６

滑动轴承实验指导书(更新并附实验报告)

滑动轴承实验一、概述滑动轴承用于支承转动零件，是一种在机械中被广泛应用的重要零部件。根据轴承的工作原理，滑动轴承属于滑动摩擦类型。滑动轴承中的润滑油若能形成一定的油膜厚度而将作相对转动的轴承与轴颈表面分开，则运动副表面就不发生接触，从而降低摩擦、减少磨损，延长轴承的使用寿命。根据流体润滑形成原理的不同，润滑油膜分为流体静压润滑(外部供压式)及流体动压润滑(内部自生式)，本章讨论流体动压轴承实验。流体动压润滑轴承其工作原理是通过韧颈旋转，借助流体粘性将润滑油带人轴颈与轴瓦配合表面的收敛楔形间隙内，由于润滑油由大端人口至小端出口的流动过程中必须满足流体流动连续性条件，从而润滑油在间隙内就自然形成周向油膜压力(见图1)，在油膜压力作用下，轴颈由图l(a)所示的位置被推向图1(b)所示的位置。图1 动压油膜的形成当动压油膜的压力p 在载荷F 方向分力的合力与载荷F 平衡时，轴颈中心处于某一相应稳定的平衡位置O 1，O 1位置的坐标为O 1(e ，Φ)。其中e =OO 1，称为偏心距；Φ为偏位角(轴承中心O 与轴颈中心O 1连线与外载荷F 作用线间的夹角)。随着轴承载荷、转速、润滑油种类等参数的变化以及轴承几何参数(如宽径比、相对间隙)的不同．轴颈中心的位置也随之发生变化。对处于工况参数随时间变化下工作的非稳态滑动轴承，轴心的轨迹将形成一条轴心轨迹图。为了保证形成完全的液体摩擦状态，对于实际的工程表面，最小油膜厚度必须满足下列条件： ()21min Z z R R S h += （1）式中，S 为安全系数，通常取S ≥2；R z1，R Z2分别为轴颈和铀瓦孔表面粗糙度的十点高度。滑动轴承实验是分析滑动轴承承载机理的基本实验，它是分析与研究轴承的润滑特性以及进行滑动轴承创新性设计的重要实践基础。根据要求不同，滑动轴承实验分为基本型、综合设计型和研究创新型三种类型。

滑动轴承实验报告

液体动压滑动轴承实验报告一、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。二、实验设备及工具滑动轴承实验台三、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。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/cm 2）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。图1 轴承实验台结构图 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、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆、电气课件中调试资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到

动静压轴承工作原理和设计

几种典型液体动静压轴承结构特点与应用 2007-1-23 来源：本文介绍了几种典型的、使用场合较多的液体动静压轴承的结构及特点，并举了各种动静压轴承在机床上应用的实例及效果。液体动静压轴承精度高、刚度大、寿命长、吸振抗震性能好，主要用于精密加工机械及高速、高精度设备的主轴。既可用于旧机床改造，也可用于新机床配套。采用动静压轴承可以完全恢复机床因主轴轴承问题而丧失的加工精度和表面粗糙度；提高机床主轴精度和切削效率；并可多年连续使用而不需维修。多年来我国一些企业采用动静压轴承为新机床配套和进行国产和进口旧机床设备改造，均获得了满意的使用效果和显著的经济效益。液体动静压轴承综合了静压轴承的优点，消除了这两种轴承的不足。其特点是采用整体式轴承与表面深浅腔结构油腔轴承系统工作时主轴被一层压力油膜浮起，主轴为经电机驱动已悬浮在轴承之间发生机械摩擦与磨损，从而提高轴承寿命且有良好的精度保持性。当电机驱动主轴旋转时，轴承油腔内由于阶梯效应自然形成动静压承载油膜，轴承成为具有静压压力场的东压滑动轴承。与三块、五块瓦相比，动静压轴承为整体式使结构，轴承与箱体孔接触面积大，为刚性连接，是油膜刚度得到充分的发挥利用。主轴工作时，油膜刚度是轴承静态刚度与动态刚度的叠加，有很强的承载能力。压力油膜的“均化”作用可使主轴回转精度高于轴颈和轴承的加工精度。一、静压轴承的几种典型结构及特点液体动静压轴承所采用油腔结构、节流器与静压轴承相比均不相同。静压轴承采用的固定节流器有“小孔”、“毛细管”等，可变节流器大多设置在轴承外部的静止部位，结构复杂，使用时常因节流器出面截流面太小，油液杂质易堆积而发生堵赛。早期设计的动静压轴承为浅腔结构，分有节流器和无节流器两种。图1为节流器的动静压轴承，深腔与浅腔形成静压腔，浅腔兼备节流功能。压力油ps 进入中间环槽后，流入深腔和浅腔，经两端的轴向封油面排出，当主轴在轴承中高速旋转时，由于浅腔同轴向封油面台阶及主轴中心的轴承中微小偏心，自然形成楔形油膜而产生动压承载油膜。主轴只能按图1所示W方向旋转。

水润滑轴承的技术优势

水润滑轴承的技术优势长春安旨科技有限公司 2014年12月31日水润滑轴承采用水作为润滑剂与传统的油润滑轴承相比较主要具有以下几个方面的优势： 1）绿色环保水润滑轴承采用水作为润滑剂，不用考虑泄露对环境造成的污染问题，具有天然的环保优势。而传统的油润滑轴承在运行过程中都存在着不同程度的泄露，依我国现行有关船舶尾轴密封（对油润滑）装置安装（检验）标准（JT/T286-1955、13/T3419-92）尾轴密封的泄漏允许量2-3滴/分；黄氏密封HKT系列出厂规定泄漏量为1升/天。据实船统计，一艘总功率在440－880Kw的双机在航船舶，一年所消耗的艉轴滑油约150－300Kg左右。仅三峡库区，常年运行的船舶数量在9000艘以上，一年排出的滑油达数千吨，对于长江的污染更大，而对于海洋的污染更是触目惊心。在一些发达国家，如美国，政策明文规定，在内河航行的船舶，不准采用油润滑尾管系统，从而解决漏油对水域的污染。2013年美国环保署（EPA）为防止润滑油泄露对海域造成污染，在最新发布的船舶通用许可（Final 2013 VGP）中指出，所有进入美国水域（沿海3海里）船舶在油水界面上必须使用环保润滑油（EAL），当船舶不在干坞时应尽可能少的对艉轴管密封装置进行维护保养。这无形中提高了船舶的运营成本，一旦造成大面积泄露，将面临天价的处罚。而采用水润滑轴承则可以很好的解决令人棘

手的环境问题。 2）结构简单由于不用担心泄露的问题，水润滑轴承的密封结构与油润滑轴承相比要简单很多，根据实际需要，很多时候可以设计成开放式结构。这就省去了复杂的循环油路，方便使用与维修，也节省了制造成本。 3）使用安全性高在水润滑轴承运行过程中水既是润滑剂又是冷却剂，而水的比热是油的2倍多，冷却效果好，长时间运行也无过热现象发生。另外，即使断水，也不会发生抱轴等安全事故。而油润滑轴承的润滑油一旦大量泄露，由于摩擦生热，轴承极易与轴咬合死，极易发生设备无法运转等恶性事故。因此，目前世界各国的海军舰艇均采用水润滑轴承，安全性能是其被广泛采用的首要原因。 4）节省资源首先，水润滑轴承采用水作为润滑剂，这样可以节省大量润滑油的消耗。其次，水润滑轴承多采用人工合成材料制备，这样可以节省大量的铜、锡等有色金属的消耗。

动静压轴承

静压轴承与动压轴承 1.静动压轴承的工作原理先启动供油泵，油经滤油器后经节流器进入油腔、此时在主轴颈表面产生一层油膜，支承、润滑和冷却主轴，由于节流器的作用油液托起主轴，油经回油孔通过回油泵回至油箱。然后启动磨头电机，主轴旋转。利用极易产生动压效应的楔形油腔结构，主轴进入高速稳态转动后，形成强刚度的动压油膜，用以平衡在高速运行下的工作负载。 l 结构形式及特点: 整体套筒式结构,安装方便; 高精度:由于承载油膜的均化作用，使主轴具有很高的旋转精度: 主轴径向跳动、轴向窜动≤2μm；或≤1μm 高刚度：由于该轴系的独特油腔结构，轴承系统在工作时，主轴被一层压力油膜浮起，主轴未经旋转时为纯静压轴承，主轴旋转时由于轴承内孔浅腔的阶梯效应使得轴承内自然形成动压承载油膜，因而形成具有压力场的动压滑动轴承，该结构提高了轴承的刚度；轴向刚度可达到20—50kg /1μm；径向刚度可达到

100kg /1μm 高承载能力：由于动压效果靠自然形成，无需附加动力，使得主轴承载能力大大提高。长使用寿命：理论为无限期使用寿命,在正常使用条件下，极少维修. 2.动压与静压SKF轴承特点及应用选例磨床主轴进口轴承除采用滚动轴承外，一般常用的是动压滑动轴承，其特点是运动平稳，抗振性好，回转速度高。但动压滑动轴承必须在一定的运转速度下才能产生压力油膜，实现纯液体摩擦，因此不适用于运转速度低的主轴部件，例如工件头架主轴等。另外，主轴在启动和停止时，由于速度太低，也不能建立压力油膜，因而不可避免地要发生轴颈和轴承金属表面的直接接触，引起磨损。同时启动力矩较大，NSK轴承容易发热。主轴在运转过程中，轴心的偏移将随外载荷和转速等工作条件不同而不同，旋转精度和

ZCS-Ⅱ液体动压轴承实验台指导书

ZCS －II 型液体动压轴承实验台实验指导书一、实验目的该实验台用于机械设计中液体动压滑动轴承实验。主要利用它来观察滑动轴承的结构、测量其径向油膜压力分布、测定其摩擦特征曲线。使用该实验系统可以方便地完成以下实验： 1、液体动压轴承油膜压力径向分布的测试分析 2、液体动压轴承油膜压力径向分布的仿真分析 3、液体动压轴承摩擦特征曲线的测定 4、液体动压轴承实验的其他重要参数测定：如轴承平均压力值、轴承PV 值、偏心率、最小油膜厚度等二、实验系统 1、实验系统组成轴承实验台的系统框图如图1所示，它由以下设备组成： ⑴ 轴承实验台——轴承实验台的机械结构 ⑵ 压力传感器——共7个，用于测量轴瓦上油膜压力分布值 ⑶ 力传感器——共1个，测量外加载荷值 ⑷ 转速传感器——测量主轴转速 ⑸ 力矩传感器——共1个，测量摩擦力矩 ⑹ 单片机 ⑺ PC 机 ⑻ 打印机 2、实验系统结构该实验机构中滑动轴承部分的结构简图如图2 轴承实验台力传感器力矩传感器数据采集器计算机 CRT 显示器打印转速传感器压力传感器

1、电机 2、皮带 3、摩擦力传感器 4、压力传感器：测量轴承表面油膜压力，共7个F1~ F7， 5、轴瓦 6、加载传感器：测量外加载荷值 7、主轴 9、油槽 10、底座 11、面板 12、调速旋钮：控制电机转速试验台启动后，由电机1通过皮带带动主轴7在油槽9中转动，在油膜粘力作用下通过摩擦力传感器3测出主轴旋转时受到的摩擦力矩；当润滑油充满整个轴瓦内壁后轴瓦上的7个压力传感器可分别测出分布在其上的油膜压力值；待稳定工作后由温度传感器t1测出入油口的油温，t2测出出油口的油温。 3、实验系统主要技术参数 (1) 实验轴瓦：内径d＝70mm 长度L＝125mm (2) 加载范围：0～1800 N (3) 摩擦力传感器量程：50 N (4) 压力传感器量程：0～1.0 MPa (5) 加载传感器量程：0～2000 N (6) 直流电机功率：355 W (7) 主轴调速范围：2～500 rpm

几种典型液体静压轴承结构特点与应用

几种典型液体静压轴承结构特点与应用本文介绍了几种典型的、使用场合较多的液体动静压轴承的结构及特点，并举了各种动静压轴承在机床上应用的实例及效果。液体动静压轴承精度高、刚度大、寿命长、吸振抗震性能好，主要用于精密加工机械及高速、高精度设备的主轴。既可用于旧机床改造，也可用于新机床配套。采用动静压轴承可以完全恢复机床因主轴轴承问题而丧失的加工精度和表面粗糙度；提高机床主轴精度和切削效率；并可多年连续使用而不需维修。多年来我国一些企业采用动静压轴承为新机床配套和进行国产和进口旧机床设备改造，均获得了满意的使用效果和显著的经济效益。液体动静压轴承综合了静压轴承的优点，消除了这两种轴承的不足。其特点是采用整体式轴承与表面深浅腔结构油腔轴承系统工作时主轴被一层压力油膜浮起，主轴为经电机驱动已悬浮在轴承之间发生机械摩擦与磨损，从而提高轴承寿命且有良好的精度保持性。当电机驱动主轴旋转时，轴承油腔内由于阶梯效应自然形成动静压承载油膜，轴承成为具有静压压力场的东压滑动轴承。与三块、五块瓦相比，动静压轴承为整体式使结构，轴承与箱体孔接触面积大，为刚性连接，是油膜刚度得到充分的发挥利用。主轴工作时，油膜刚度是轴承静态刚度与动态刚度的叠加，有很强的承载能力。压力油膜的“均化”作用可使主轴回转精度高于轴颈和轴承的加工精度。一、静压轴承的几种典型结构及特点液体动静压轴承所采用油腔结构、节流器与静压轴承相比均不相同。静压轴承采用的固定节流器有“小孔”、“毛细管”等，可变节流器大多设置在轴承外部的静止部位，结构复杂，使用时常因节流器出面截流面太小，油液杂质易堆积而发生堵赛。早期设计的动静压轴承为浅腔结构，分有节流器和无节流器两种。图1为节流器的动静压轴承，深腔与浅腔形成静压腔，浅腔兼备节流功能。压力油ps 进入中间环槽后，流入深腔和浅腔，经两端的轴向封油面排出，当主轴在轴承中高速旋转时，由于浅腔同轴向封油面台阶及主轴中心的轴承中微小偏心，自然形成楔形油膜而产生动压承载油膜。主轴只能按图1所示W方向旋转。图2为纯浅腔结构的动静压轴承。压力又通过环形槽进入两侧的若干浅腔。该轴承结构简单，但静压承载力较低，可双向旋转。

液压传动轴承实验

实验三液体动压轴承实验一、实验目的 1、了解实验台的构造和工作原理，通过实验进一步了解动压润滑的形成，加深对动压原理的认识。 2、学习动压轴承油膜压力分布的测定方法，绘制油膜压力径向和轴向分布图，验证理论分布曲线。 3、掌握动压轴承摩擦特征曲线的测定方法，绘制f—n曲线，加深对润滑状态与各参数间关系的理解。二、实验原理及装置 1、实验原理液体动压滑动轴承的工作原理是通过轴颈的旋转将润滑油带入摩擦表面，由于油的粘性（粘度）作用，当达到足够高的旋转速度时油就被挤入轴与轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，在承载区内的油层中产生压力，当压力的大小能平衡外载荷时，轴与轴瓦之间形成了稳定的油膜，这时轴的中心对轴瓦中心处于偏心位置，轴与轴瓦间的摩擦是处于完全液体摩擦润滑状态，其油膜形成过程及油膜压力分布如图1所示。图1 建立液体动压润滑的过程及油膜压力分布图 2、实验装置本实验使用湖南长庆科教仪器有限公司生产的HS-B型液体动压轴承实验台如图2所示，它由传动装置、加载装置、摩擦系数测量装置、油膜压力测量装置和被试验轴承等组成。

图2 滑动轴承试验台 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（7只）9．传感器支撑板10．主轴11．主轴瓦12．主轴箱 1）传动装置由直流电机2通过三角带3带动主轴顺时针旋转，由无级调速器实现无级调速。本实验台主轴的转速范围为3～375rpm，主轴的转速由装在面板1上的数码管直接读出。 2）加载装置油膜的径向压力分布曲线是在一定的载荷和一定的转速下绘制的。当载荷改变或轴的转速改变时所测出的压力值是不同的，所绘出的压力分布曲线也是不同的。转速的改变方法如前所述。本实验台采用螺旋加载，转动螺杆即可改变载荷的大小，所以载荷之值通过传感器数字显示，直接在实验台的操纵板上读出。 3）摩擦系数测量装置径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性系数λ=μn/p值的改变而改变（μ—油的动力粘度，n—轴的转速，P—压力，P=W/Bd，W—轴上的载荷，W=轴瓦自重＋外加载荷。本实验台轴瓦自重为40N，B—轴瓦的宽度，d—轴的直径。）在边界摩擦时，f随λ的变大而变化很小，进入混合摩擦后，λ的改变引起f的急剧变化，在刚形成液体摩擦是f达到最小值，此后，随λ的增大油膜厚度也随之增大，因而f也有所增大。摩擦系数f之值为 f=(π2/30ψ)·（μn/p）+0.55ψξ 式中，ψ—相对间隙； ξ—随轴承长径比而变化的系数，对于l/d<1的轴承，ξ=1.5；l/d≥1时，ξ=1。

液体动压滑动轴承实验指导书

实验四液体动压滑动轴承实验指导书一、实验目的 1、了解实验台的构造和工作原理，通过实验进一步了解动压润滑的形成，加深对动压原理的认识。 2、学习动压轴承油膜压力分布的测定方法，绘制油膜压力径向和轴向分布图，验证理论分布曲线。 3、掌握动压轴承摩擦特征曲线的测定方法，绘制f —n 曲线，加深对润滑状态与各参数间关系的理解。二、实验原理及装置 1．概述此项实验是径向加载的液体动压滑动轴承实验。其目的是测量轴承与转轴间隙中的油膜在圆周方向的压力分布值(见图1)，并验证径向油膜压力最大值批P MAX 不在外载荷F R 的垂线位置，而是在最小油膜厚度附近，即0=??X P 处。该实验还可以测试下列几项内容。(1)测量轴承与转轴间隙中的油膜在轴线方向的压力分布值，并验证轴向压力分布曲线呈抛物线分布，即轴向油膜最大压力值在轴承宽度的中间位置(见图2)。图1 周向油膜压力分布曲线图2轴向油膜压力分布曲线 (2)测量径向液体动压滑动轴承在不同转速、不同载荷、不同粘度润滑油情况下的摩擦系数f 值，根据取得的一系列f 值，可以做出滑动轴承的摩擦特性曲线，进而分析液体动压的形成过程，并找出非液体摩擦到液体摩擦的临界点，以便确定一定载荷、一定粘度润滑油情况下形成液体动压的最低转速，或一定转速、一定粘度润滑油情况下保证液体动压状态的最大载荷(见图3)。

图3 轴承摩擦特性曲线 2．实验装置及原理本实验使用湖南长庆科教仪器有限公司生产的HS-B型液体动压轴承实验台如图4所示，它由传动装置、加载装置、摩擦系数测量装置、油膜压力测量装置和被试验轴承等组成。图4 滑动轴承试验台 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（7只）9．传感器支撑板10．主轴11．主轴瓦12．主轴箱 1）传动装置由直流电机2通过三角带3带动主轴顺时针旋转，由无级调速器实现无级调速。本实验台主轴的转速范围为3～375rpm，主轴的转速由装在面板1上的数码管直接读出。2）加载装置

流体动压润滑理论

流体动压润滑理论（简介）在摩擦副两表面间被具有一定粘度的流体完全分开。将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦。以防止这些固体表面的直接接触，并使滑动过程中表面间的摩擦阻力尽可能减小，表面的损伤尽量减低，这就是流体润滑。它的发展与人们对滑轮和摩擦的研究密切相关发展简史时间人物经典理论及现象 1883年塔瓦（Tower）流体动压现象 1886年雷诺（Reynold）流体动压润滑理论及雷诺方程 1.流体动压现象) 当动环回转时，由于静环表面有很多微孔，动环的转动使其表面与静环表面上的微孔形成收敛缝隙流体膜层，使每一个孔都像一个微动力滑动轴承。也就是说，当另一个表面在多孔端面上滑动时，会在孔的上方及其周边产生流体动压力，这就是流体动压效应。（实例）流体动压润滑 ——流体动压润滑是依靠运动副两个滑动表面的形状，在其相对运动时，形成产生动压效应的流体膜，从而将运动表面分隔开的润滑状态。特点） a.流体的粘度，一般遵循粘性切应力与切应变率成比例规律 b.楔形润滑膜，依靠运动副的两个滑动表面的几何形状，在相对运动时

产生收敛型流体楔，形成足够的承载压力，以承受外载荷。形成动压润滑的条件： a.润滑剂有足够的粘度 b.足够的切向运动速度（或者轴颈在轴承中有足够的转速） c.流体楔的几何形状为楔形（轴在轴承中有适当的间隙） 2.流体动压润滑理论) 在摩擦副两表面间被具有一定粘度的流体完全分开。将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦。以防止这些固体表面的直接接触，并使滑动过程中表面间的摩擦阻力尽可能减小，表面的损伤尽量减低。滑动轴承运动副间要现成流体薄膜，必须使运动副锲形间隙中充满能够吸附于运动副表面的粘性流体，并且运动副表面相对运动可以带动润滑流体由大端向间隙小断运动，从而建立起布以承受载荷。它的发展与人们对滑轮和摩擦的研究密切相关。流体润滑具有极低的摩擦阻力，摩擦系数在0.001～0.008或更低（气体润滑），并能有效地降低磨损。流体润滑的分类：根据液体压力形成的方式可分为流体静压润滑和流体动压润滑。流体静压润滑是从外部供给具有一定压力的流体来平衡外载荷。流体动压润滑是由摩擦表面几何形状和相对运动，借助粘性流体的动力学产生动态压力，用此润滑膜的动压来平衡外载荷。液体动压轴承靠液体润滑剂动压力形成的液膜隔开两摩擦表面并承受载荷的滑动轴承。液体润滑剂是被两摩擦面的相对运动带入两摩擦面之间的。产生液体动压力的条件是：①两摩擦面有足够的相对运动速度； ②润滑剂有适当的粘度；③