机械设计实验指导书 - 图文

（三）液压箱油路图（图6）

图6 液压箱油路图

液压箱包括油箱、油泵、过滤器、油管和调节阀。

来自油泵的压力油，一路直接送至静压加载油垫的油腔，另一路经减压阀降压后送至试验轴承。油泵输油压力根据加载大小由溢流阀控制。 四、测试内容和方法 （一） 油膜压力分布的确定

⑴测试步骤

开启油泵，调整溢流阀手柄，使加载油腔压力在1kg/cm2以下，将变速手柄杆放在低速

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档上，调节电机转速控制器旋钮，使转速指针在最低速；开启主电机开关，然后调节控制器旋钮使指针读数在100~200rpm之间，再将变速手柄杆放到高速档逐渐调节转速，使主轴转速达到800rpm左右，加载荷，调节溢流阀手柄，将加载供油压力调到P0=4kg/cm2。运转几分钟，待各压力表示数稳定后，自作至右依次记录7只周向压力表和轴向压力表8的读数。

⑵做周向油膜压力分布曲线并计算K值

按图7所示做一个圆，取其直径为轴承直径d，先在圆周上定出7只周向压历表所接油孔位置，从圆周上各压力表的位置点开始，沿着半径的延长线方向按一定比例尺（可取

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1cm=4kg/cm）,标出所测得的相应压力表读数值，将各压力值向量的末端点连成一光滑曲线，即得轴承中间剖面油膜压力周向分布曲线。 根据油膜压力周向分布曲线可求得轴承中间剖面上的平均单位压力Pm。Pm的求法如下： 将圆周上1，2，?7各点投影到水平直线OS上，得到相应的1，2，?7点，在通过这7个点的垂直线上标出各点对应的压力值，形成端点1?，2?，?7?。将各端点连成一条光滑的曲线，用数方格的方法近似求出曲线所围的面积。然后取Pm使其所围矩形面积与曲线所围的面积相等（即使阴影面积①＋②＝③）。此时Pm即为轴承中间剖面上的平均单位压力。

3′4′2′5′42356′1′16120°77′3′2′4′③5′①1′6′②7′mP 1 234567 图7 周向油膜压力分布曲线 14

⑶做轴向油膜压力分布曲线（图8） 取一长度为有效长度L＝60mm做一水平线，在中点的垂线上按比例标出该点压力P4，（端点为4′），在距两端L/4＝15mm处沿垂线方向各标出压力P8(压力表8的读数)，由于轴承的端泄，其两端压力为0。将各压力值的端点连成一条光滑的曲线，即为轴向油膜压力分布曲线，此曲线形状应该符合抛物线分布规律。 P4P8P8156015图8油膜轴向压力分布曲线⑷求实测K值： K为端泄对油膜轴向压力的影响系数，可按下式计算： K=F /Pm·l·d （公式3） 这里：F为承载量，按实际载荷计； Pm为轴承中间剖面上的平均单位压力； l 为轴承有效长度； d为轴承直径。 依照油膜压力沿轴向抛物线分布规律，K值近似为0.7~0.75，将所求得之K值与此值加以比较，看其是否符合油膜压力沿轴向抛物线分布规律。

（二） 轴承摩擦特性曲线的测定

⑴将加载压力调至 P0=4kg/cm2，转速调至800rpm，移开测力杆限位钩，将拉力计吊钩联结在测力杆顶端的吊环上，待拉力计示数稳定后记录其读数值，然后依次将主轴转速调至800、600、400、200、100、50、20rpm临界点（临界值附近的转速可根据具体情况选择），记录各转速下的拉力计读数。注意调速30rpm以下时速度一定要慢，当拉力计读数突然大幅增加时的位置即为临界点。

⑵根据润滑油温度测定值，确定润滑油的动力粘度值η。

轴承进出口的油温，可用玻璃温度计，半导体点温计或热电偶测出。实验用油LAN-32 （相当于旧标号10号机油） 。

测定加载油垫回油温度作为进油温度t进。记录其温度数值。

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根据实测进油温度t进，由图9查得近似轴承平均温度tm，再根据tm由图11查得润滑油的动力粘度值η。 tm50403020°C°1010

C20304050t进 图9 进油温度(t进)与平均油温（tm）关系曲线（LAN-32） ⑶轴承摩擦特性曲线(f-λ)的绘制 f根据公式2计算。由f?GLF?3d2?5GF知，G为拉力计读数，以克为单位，当P0=4kg/cm2时，f=0.02G×10-；当P0=2kg/cm2时，f=0.039G×10-。 轴承特性值λ按下式计算：??n?p3.

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这里η是润滑油的动力粘度,单位Pa·s；p为轴承比压，p=F/dL，单位是N/mm。也可按下表查得：

P0 (kg/cm) F (kg) P (N/mm2) 24 248 0.689 3 188 0.522 2 128 0.356

根据计算数值，可以作出轴承摩擦特性曲线图10。

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