图6-8 周向油膜压力分布曲线 图6-10 轴承摩擦特性曲线
1、绘制周向、轴向油膜压力分布曲线并计算实际承载量。
将轴承孔按1：1比例绘制在16开坐标纸上，并将七个测压孔位置 1、2、??7相应标出（1～7之间
每个间隔20°，1和7与水平中心线各成30°角）。通过各点沿半径延长方向按一定比例尺（建议取1㎝=2 kgf/㎝2）标出所测得的相应压力表读数，将各压力向量末端连成一光滑曲线，即得轴承中间剖面油膜压力分布曲线。曲线起末两点由曲线光滑连接定出。（图6-8）。 由油膜压力分布曲线可求得轴承中间剖面上的平均单位压力，将圆周上各点0，1，2??7，8投影到一水平直线上（图6-8下部），在相应点的垂线上标出对应的压力值，将其端点0?，1?，2???7?，8?联接成一光滑曲线，用数方格方法或用求积仪近似求出此曲线所围的面积，然后取pm使其0?8?所围矩形面积与所求得的面积相等，此pm值即为轴承中间剖面上的平均单位压力（应按原比例尺换算出压力值）。
轴承端泄对油膜压力在宽度方向的影响系数
FPmBd k? （6-5）
式中 F—轴承载荷，N；
pm—轴承中间剖面上的平均压力，Mpa； B—轴承有效宽度，㎜； d—轴承孔直径， ㎜。
一般认为轴向油压近似二次抛物线规律分布，k≈0.67,将求得的k值与此值加以比较分析。
用坐标纸绘制轴向油膜压力分布曲线，画一水平线取长度为B=60㎜,在中点的垂线上按前比例尺标出该点的压力为P4(端点为4?)，在距两端B/4=15㎜处沿垂线方向各标出压力P8（即压力表8的读数），由对称
6
关系，轴承轴向压力各点依次为0，8?，4?，8?，0五点可连成一光滑曲线，如果轴向压力符合抛物线分布规律，根据理论分析，则
p8?34pmax，其中pmax?p4，将实测之p8与
34p4进行分析比较。
2、绘制轴承摩擦特性曲线
根据实测及记录的数据，f值可由式（6-3）算出，λ值为
???n/p （6-6） 式中 η—润滑油动力粘度,Pa·s,由轴承平均工作温度tm查出； n—轴的转速，r/min; p—轴承压强，p?FdB, MPa.
五、 计算机辅助实验
本实验台与计算机联接，在滑动轴承周向、轴向承载区安装压力传感器，经电压放大器，A/D转换装置，采集有关油膜压力分布的实验数据，输送到计算机中。对于滑动轴承摩擦特性实验的数据，采用“人机对话”方式输入实验数据。然后，利用微机进行计算，数据处理，包括在屏幕上显示实验曲线、用打印机打印实验报告等。
实验装置的方框图如下图所示： 油膜压力 压力传感器
滑动轴承实验数据采集仪 计算机 打印机 实验基本原理为：当试验轴承形成液体动压后，油膜压力通过压力传感器转换成电压（mv）输出，再经
滑动轴承数据采集仪（采集仪通过电压放大装置将电压放大，并将放大后的电压信号通过A/D转换板进行模/数转换），转换后的信号存入计算机中。最后通过计算机软件将这些数据转换成相应的压力值，再进一步处理，绘制实验数据表格和实验曲线，用打印机输出结果。
七、计算机操作步骤：
1、 首先检查实验台各装置及各设备联接是否正确；
2、 将滑动轴承实验数据采集仪（QSC-Ⅱ型）电源开关打开，开启打印机和计算机；
3、 进入WINDOWS系统后，即可进入滑动轴承实验台辅助程序的主界面； 4、 在其主界面下，首先根据实验要求设定“轴系加载（kgf/㎝2）”（----即：加载板油腔供油压强）和“主
轴转速（rpm）”两个参数；
5、 点击“读取压力“按钮，计算机自动读取周向和轴向油膜压力；
6、 压力读取完毕后，点击“显示压力”按钮，检查计算机读取的压力值是否符合压力分布规律。若不符合，
应检查各压力表的连接情况，检查后重新读取压力值；
7、 读取完毕后，点击“计算压力数值”按钮，即可显示油膜压力分布值和压力分布图； 8、 点击“摩擦特性”按钮： ⑴按要求输入“进口油温”；
⑵选择“是否测出拐点”（实验要求测出拐点）；
⑶根据实验实际情况输入“测量点个数”；
⑷依次输入各测量点的“轴转速”和“测力计读数”，并输入“拐点处拉力计读数”；
⑸所有数据输入完毕后，即可点击“提交数据”按钮，计算机便可根据输入的数值绘制摩擦特性曲线； 9、 返回主界面，点击“实验报告”按钮，即可生成一份完整的实验报告。报告内容包括：油膜压力分布和
轴承摩擦特性曲线实验值、油膜压力分布图、摩擦特性曲线；
7
10、点击“打印实验报告”，即可打印报告。
思考题
1、哪些因素影响液体动压轴承的承载能力及其油膜的形成？形成动压油膜的必要条件是什么？
2、当转速增加或载荷增大时，油膜压力分布曲线的变化如何？
3、f??曲线说明什么问题？试解释当?增加时，为什么在非液体摩擦区和液体摩擦区f会随之下降和增大？
4、设实验得出的端泄影响系数k≠0.67,试分析其误差原因？
机械设计基础（Ⅲ）实验报告
班级—————
姓名—————
8
液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线实验报告 学号—————
一、实验目的
二、实验结果
1、油膜压力分布试验值 轴承载荷 轴转速 压力值（kgf/cm2）(压力表自左至右) F（N） n(r/min) 1 2 3 4 5 6 7 8（轴向）
2、轴承摩擦特性曲线试验值及计算值 轴承载荷F= N；轴承压强p?FdB? MPa 轴转速 n(r/min) 测力计读数 Q（克力） t1(℃) 油工作温度 tm(℃) 油粘度 η（pa.s） 摩擦系数 f 特性数 λ
3、油膜压力分布曲线及f??特性曲线图（用两张16开坐标纸绘出附于报告后面）。 4、油膜压力数据处理（另用纸书写）。
三、思考题
1、 哪些因素影响液体动压轴承的承载能力及其油膜的形成？形成动压油膜的必要条件是什么？
2、 当转速增加或载荷增大时，油膜压力分布曲线的变化如何？
9
3、f??曲线说明什么问题？试解释当?增加时，为什么在非液体摩擦区和液体摩擦区f会随之下降和增大？
4、设实验得出的端泄影响系数k≠0.67,试分析其误差原因？
四、 实验结果分析及讨论
实验成绩_____________ 年 月 日
实验12 液体动压轴承特性
12.1 实验目的
审阅教师_____________
10