偏载动压滑动轴承实验台的研制及油膜压力的研究

发布时间：2017-04-17 09:03

  本文关键词：偏载动压滑动轴承实验台的研制及油膜压力的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：动压滑动轴承一般应用在较复杂的工况下，在其使用过程中常出现偏载运行的情况，造成滑动轴承的振动、磨损严重、效率降低和噪声大等现象。但是现有的滑动轴承实验装置多数用于研究动压油膜存在的条件，只有少数用于研究油膜压力的影响因素，其结构多数为一侧是滑动轴承另一侧为滚动轴承支撑轴，其加载方式也缺少偏载装置，尤其用于研究偏载条件对滑动轴承性能影响的实验装置比较匮乏。因此，建立基于偏载运行条件下的实验台研究滑动轴承的油膜压力，从而分析其承载能力非常必要。 本文研制了一种两端结构都为液体动压径向滑动轴承并增加偏载方式的实验台，同时利用Labview软件设计了一套与之匹配的可实现将数据的采集与处理一体化的采集系统。该实验系统主要用于研究偏载条件对滑动轴承油膜压力的影响，能够实现主轴转速的调节，静载和偏载两种方式的加载并调节其大小，测量不同工况下滑动轴承的油膜压力和该时刻轴瓦的温度。 本文对偏载条件下的雷诺方程进行了简化处理，采用差分法和超松弛迭代法以及MATLAB软件对简化后的方程编程求解，获得油膜压力在不同工况下的三维分布图形，并分析了偏载条件对滑动轴承承载性能的影响。利用本文所建立的偏载动压滑动轴承实验台测得不同载荷和转速下的滑动轴承油膜压力，对比正常载荷条件和偏载条件下油膜压力的变化情况，从而研究偏载条件对滑动轴承承载能力的影响。通过理论和实验两个方面研究得出，对于偏载条件下的滑动轴承，当转速越大、载荷越小时，其承载能力越低，，随着偏载力的增大，系统越不稳定。滑动轴承的油膜压力随着静态载荷的增大而增大；转速对油膜压力的影响较小，当转速较高时，油膜压力会有小幅度的降低；偏载对油膜压力产生小幅度的波动影响，随着偏载的增大这种波动也加剧，增大工作载荷和降低转速，会减小偏载对油膜压力的影响。 建立偏载动压滑动轴承实验台，研究偏载条件对滑动轴承油膜压力的影响，可以有助于模拟实际工况，更加方便直观地对偏载条件下的滑动轴承进行承载能力的实验研究，对科研和教学将有一定的指导意义和实用价值。
【关键词】：滑动轴承 偏载 实验台 油膜压力
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.31
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题的来源及研究的目的和意义9-10
• 1.1.1 课题来源9
• 1.1.2 课题研究的目的和意义9-10
• 1.2 国内外在该方向的研究现状10-14
• 1.2.1 关于滑动轴承油膜压力的研究概况10-11
• 1.2.2 滑动轴承实验台的国内、外研究现状11-14
• 1.3 主要研究内容14-15
• 第2章 偏载动压滑动轴承及油膜压力的理论分析15-34
• 2.1 引言15
• 2.2 偏载动压滑动轴承工作原理及其参数选择15-21
• 2.2.1 偏载动压滑动轴承工作原理及受力分析15-17
• 2.2.2 偏载滑动轴承结构参数选择17-21
• 2.3 求解偏载条件下的雷诺方程21-26
• 2.3.1 雷诺方程及边界条件21-22
• 2.3.2 求解偏载条件下的油膜压力22-24
• 2.3.3 利用 MATLAB 对油膜压力程序编译及计算24-26
• 2.4 不同工况对油膜压力的影响分析26-32
• 2.4.1 正常载荷条件下油膜压力分析26-30
• 2.4.2 偏载条件下油膜压力分析30-32
• 2.5 本章小结32-34
• 第3章 偏载滑动轴承实验台结构设计34-45
• 3.1 引言34
• 3.2 实验系统设计要求34-35
• 3.3 实验系统的搭建35-44
• 3.3.1 动力与传动系统35-37
• 3.3.2 具有偏载方式的加载系统37-38
• 3.3.3 测量系统38-41
• 3.3.4 润滑与密封系统41-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 实验台数据采集系统的设计45-56
• 4.1 引言45
• 4.2 数据采集系统的硬件设计45-50
• 4.2.1 采样定理46
• 4.2.2 数据采集系统硬件的选择46-49
• 4.2.3 采集系统总电路图设计49-50
• 4.3 基于 Labview 实现数据采集系统软件设计50-55
• 4.3.1 软件开发的具体要求及实现功能50-51
• 4.3.2 利用 Labview 实现各功能模块51-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 偏载条件下的油膜压力实验研究56-69
• 5.1 引言56
• 5.2 测量轴承油膜压力的实验方法及步骤56-60
• 5.2.1 实验前的调试准备56-57
• 5.2.2 实验设计57-59
• 5.2.3 实验步骤设计59-60
• 5.3 正常载荷条件下油膜压力实验结果与分析60-64
• 5.4 偏载条件下油膜压力实验结果与分析64-67
• 5.5 本章小结67-69
• 结论69-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文73-75
• 致谢75

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