CN104502105B - 一种滑动轴承实验台 - Google Patents

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Abstract

一种滑动轴承实验台，涉及实验装置领域。本发明为了解决现有滑动轴承实验台，拆卸时需要卸下上轴瓦，不方便使用也不易观察的问题。本发明的滑动轴承实验台，包括电机支座、电机、浮动联轴节、第一下轴瓦、测力装置、支板、加载装置、固定装置、滚动轴承、轴、箱体、第二下轴瓦和轴瓦支座；箱体固定于桌架上，电机通过电机支座也固定在桌架上，轴安装在箱体内且与电机通过浮动联轴节相连。本发明用于滑动轴承的各种实验。

Description

一种滑动轴承实验台
技术领域
本发明涉及实验装置领域，具体为一种滑动轴承实验台。
背景技术
常用的滑动轴承实验台一般是将轴固定，轴瓦上置，而且轴瓦是不固定的；而在实际工况中，滑动轴承的轴瓦是固定的，轴在油膜的支撑下在轴瓦内转动。一般轴瓦与箱体固定，而箱体是固定的，轴径小于轴瓦内径，轴瓦中的润滑油支撑起轴，使轴在轴瓦中转动，因为有间隙和震荡，所以轴心是不能固定的。因此，轴瓦上置且不固定装置与实际情况不符，而且在拆卸的时候要卸下上轴瓦，不方便也不易观察；轴和轴瓦的同轴度相对较低。
发明内容
为了解决现有滑动轴承实验台，拆卸时需要卸下上轴瓦，不方便使用也不易观察的问题，进而提供了一种滑动轴承实验台。
本发明的技术方案是：一种滑动轴承实验台，包括电机支座1、电机3、浮动联轴节4、第一下轴瓦5、测力装置6、支板7、加载装置8、固定装置9、滚动轴承10、轴11、箱体12、第二下轴瓦13和轴瓦支座14；
箱体12固定于桌架15上，电机3通过电机支座1也固定在桌架15上，轴11安装在箱体12内且与电机3通过浮动联轴节4相连；第一下轴瓦5和第二下轴瓦13的下端分别通过轴瓦支座14固定在工作台上，第一下轴瓦5和第二下轴瓦13的上端分别与轴11固定；箱体12上固定有支板7，在支板7上固定有加载装置8和固定装置9，加载装置8通过固定装置9对轴11进行加载，滚动轴承10内圈与一套筒过盈配合，套筒与轴11过盈配合，测力装置6安装在轴11的一端以测量轴11的启动力矩。
本发明有益效果如下：本发明的滑动轴承实验台，颠覆以往滑动轴承教学实验台轴瓦在上、轴在下的结构，使实验台上滑动轴承用法更加贴近工程上滑动轴承的用法。通过测定电机输出电流、输出电压、轴的转速可确定滑动轴承摩擦系数，克服了传统滑动轴承实验台机械测试方法的缺陷。而且轴可以方便拆卸，易于观察轴瓦的结构，而且测油压表与轴瓦相连，拆轴时不需要动油压表，加载方式为机械式加载，实验过程中可以加减砝码来改变载荷，效果更加直观。另外，电机和轴之间采用浮动联轴节，这样能保证轴与轴瓦之间的同心度，提高实验的精度；
滚动轴承和轴是过盈配合，两者没有相互滑动，加载装置通过固定装置将载荷施加在滚动轴承上，避免加载点在轴上的串动。由泵对轴与轴瓦进行集中供油，整个滑动轴承实验台厚重，整体平稳。该实验台可适合高等工科院校《机械设计》及《机械设计基础》课程中滑动轴承实验教学，也可以用于与科研相关的实验。
附图说明
图1为本发明导向绳索力学测量装置的局部剖视图。
图2为本发明导向绳索力学测量装置的结构图。
部件名称及标号说明：
电机支座1、螺钉连接2、电机3、浮动联轴节4、第一下轴瓦5、测力装置6、支板7、加载装置8、固定装置9、滚动轴承10、轴11、箱体12、第二下轴瓦13、轴瓦支座14。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的滑动轴承实验台，包括电机支座1、电机3、浮动联轴节4、第一下轴瓦5、测力装置6、支板7、加载装置8、固定装置9、滚动轴承10、轴11、箱体12、第二下轴瓦13和轴瓦支座14；
箱体12固定于桌架15上，电机3通过电机支座1也固定在桌架15上，轴11安装在箱体12内且与电机3通过浮动联轴节4相连；第一下轴瓦5和第二下轴瓦13的下端分别通过轴瓦支座14固定在工作台上，第一下轴瓦5和第二下轴瓦13的上端分别与轴11固定；箱体12上固定有支板7，在支板7上固定有加载装置8和固定装置9，加载装置8通过固定装置9对轴11进行加载，滚动轴承10内圈与一套筒过盈配合，套筒与轴11过盈配合，测力装置6安装在轴11的一端以测量轴11的启动力矩。
油泵为两个轴瓦集中供油；控制面板显示实验参数，速度传感器测量轴的转速，反映到转速表；电流表显示实验中的电流。油泵装在箱体12之外，在支板7的左侧，为两个轴瓦集中供油；控制面板安装在桌架15上，更能容易观察实验参数；速度传感器装在轴11的一端，测量轴的速度；转速表、电流表均装在控制面板上，以显示轴的转速及电流。双轴瓦下置，更符合实际工况。轴可以方便拆卸，易于观察轴瓦的结构。采用浮动联轴节，保证轴与轴瓦的同心度，提高精度。由泵进行集中供油。需要测启动力矩时，将轴11向右移动，使固定装置9固定左边的滚动轴承，这时电机3与轴11脱离，此时用测力装置6启动轴11，测出启动力矩；需要测正常转速下力矩时，将轴11左移，使固定装置9固定右边的滚动轴承，这时电机3通过浮动联轴节4与轴11连接，即可工作。
具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的电机3通过电机支座1上螺钉2固定在桌架15上。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的测力装置6固定在箱体12上，测力装置6包括支板架，力矩表，弹簧，细绳和第一细杆，所述支板架固定在箱体12上，所述力矩表固定在所述支板架上，所述力矩表通过所述弹簧与所述细绳的一端相连，所述细绳另一端系在所述第一细杆上，在轴11的左端开有能使所述第一细杆能穿过的细孔。启动时，将细杆插进空内，手动拉动弹簧，使轴启动，此时观测力矩表上的数据即可。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的固定装置9包括固定块、第二细杆和固定槽，所述固定槽与滚动轴承10的宽度相同，所述固定块通过螺钉连接固定在支板7上，所述固定块上开有直径尺寸与所述第二细杆相同的通孔，使所述第二细杆能在通孔中上下滑动，所述第二细杆下端与所述固定槽焊接为一体，所述第二细杆与加载装置8的杆在同一平面上，使得加载装置8加载时，能够将力传到第二细杆上，通过第二细杆与固定槽对轴11加载。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理：
本发明的滑动轴承实验台，主要包括直流调速电机、主轴、双下置轴瓦、连接装置、加载装置，固定装置，测量装置等。连接装置为螺钉连接，将箱体、支架、支座等连接起来固定；加载装置为二级加载杠杆，通过添加或减少砝码来给轴施加载荷；固定装置是固定滚动轴承的轴向窜动，其中两个滚动轴承和轴是过盈配合；测量装置主要为轴的转速的测量，电流的测量，电压的测量，以及径向、轴向油膜压力的测量。该实验台主要用于观察液体动压滑动轴承动压油膜的形成情况；测量径向油膜压力的分布情况；通过记录数据计算出摩擦系数的大小并绘制滑动轴承的摩擦特性曲线；同时还能对比轴向油膜压力大小分析油的端泄情况。
本发明的滑动轴承实验台，在使用开始时，轴处于静止状态，此时测摩擦系数比较复杂，也没有一定的计算公式，该实验台利用测力装置测量启动轴的力，通过测量力臂、轴的直径等参数，根据力矩相等的原则，按照一定的公式推导出滑动轴承的摩擦系数。
当轴转动后，按实验要求加一定载荷(加砝码)，按油泵开关(注油)，顺时针旋转调速旋钮8次，记录每一转速(n轴)及每一转速对应的电压(U)及电流(I)。理论中，电机的功率等于滑动轴承的功率，而滑动轴承的功率又与其转矩有关，再根据其转矩与摩擦系数的关系，便推导出滑动轴承的摩擦系数，绘制滑动轴承摩擦特性曲线，在实验过程中观察并记录油压表压力值，绘制滑动轴承径向油膜压力分布曲线。
上述内容仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种滑动轴承实验台，其特征在于，包括电机支座(1)、电机(3)、浮动联轴节(4)、第一下轴瓦(5)、测力装置(6)、支板(7)、加载装置(8)、固定装置(9)、滚动轴承(10)、轴(11)、箱体(12)、第二下轴瓦(13)和轴瓦支座(14)；
箱体(12)固定于桌架上，电机(3)通过电机支座(1)也固定在桌架上，轴(11)安装在箱体(12)内且与电机(3)通过浮动联轴节(4)相连；第一下轴瓦(5)和第二下轴瓦(13)的下端分别通过轴瓦支座(14)固定在工作台上，第一下轴瓦(5)和第二下轴瓦(13)的上端分别与轴(11)固定；箱体(12)上固定有支板(7)，在支板(7)上固定有加载装置(8)和固定装置(9)，加载装置(8)通过固定装置(9)对轴(11)进行加载，滚动轴承(10)内圈与一套筒过盈配合，套筒与轴(11)过盈配合，测力装置(6)安装在轴(11)的一端以测量轴(11)的启动力矩；
测力装置(6)固定在箱体(12)上，测力装置(6)包括支板架，力矩表，弹簧，细绳和第一细杆，所述支板架固定在箱体(12)上，所述力矩表固定在所述支板架上，所述力矩表通过所述弹簧与所述细绳的一端相连，所述细绳另一端系在所述第一细杆上，在轴(11)的左端开有能使所述第一细杆能穿过的细孔；
油泵装在箱体(12)之外，在支板(7)的左侧，为两个轴瓦集中供油；控制面板安装在桌架上；速度传感器装在轴(11)的一端；转速表、电流表均装在控制面板上；需要测启动力矩时，将轴(11)向右移动，使固定装置(9)固定左边的滚动轴承，这时电机(3)与轴(11)脱离，此时用测力装置(6)启动轴(11)，测出启动力矩；需要测正常转速下力矩时，将轴(11)左移，使固定装置(9)固定右边的滚动轴承，这时电机(3)通过浮动联轴节(4)与轴(11)连接，即可工作。
2.根据权利要求1所述的滑动轴承实验台，其特征在于，电机(3)通过电机支座(1)上螺钉(2)固定在桌架上。
3.根据权利要求1所述的滑动轴承实验台，其特征在于，固定装置(9)包括固定块、第二细杆和固定槽，所述固定槽与滚动轴承(10)的宽度相同，所述固定块通过螺钉连接固定在支板(7)上，所述固定块上开有直径尺寸与所述第二细杆相同的通孔，使所述第二细杆能在通孔中上下滑动，所述第二细杆下端与所述固定槽焊接为一体，加载装置为二级加载杠杆，所述第二细杆与加载装置(8)的杆在同一平面上。
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