油膜轴承

油膜轴承摩擦系数低。油膜轴承的摩擦系数为一，而一般巴氏合金滑动轴承的摩擦系数为一，摩擦系数低，摩擦损耗也低。

油膜轴承的种类繁多，用途十分广泛，像汽轮机、发电机组、球磨机、风机轴承、天文、航空、航天设备使用的轴承等等。油膜轴承是一种主要表面加工精度、表面粗糙度以及相关参数匹配非常理想的滑动轴承，它的主要特点有：

1、承载能力大，轴承的外径相同油膜轴承的承载能力要远大于滚动轴承。

2、使用寿命长：从原理上讲，油膜轴承是不会发生磨损的。但是实际上，即使正确的使用和妥善地维护，也是要发生磨损的，只是很轻微而已。其理论上寿命可达15年左右，一般实际由于润滑和轧机设备等原因，寿命在5-10年左右。

3、速度范围宽：轧机油膜轴承可以在很低的速度下工作，也可以在很高的速度下运行，还可以使用可逆轧机：有正转速到零，再由零到负转速的状态下工作，速度范围十分之宽。

4、结构尺寸小：在相同的承载能力下，油膜轴承轮廓尺寸要比滚动轴承小。

5、摩擦系数低：油膜轴承轴承的摩擦系数一般在之间，摩擦系数低，从而摩擦损耗低。

6、抗冲击能力强：油膜轴承中的油膜的挤压效应对于冲击载荷的承受能力，使得油膜轴承能很好地承受冲击载荷。

油膜轴承 - 工作原理

在轧制过程中，由于轧制力的作用，迫使辊轴轴颈发生移动，油膜轴承中心与轴颈的中心产生偏心，使油膜轴承与轴颈之间的间隙形成了两个区域，一个叫发散区(沿轴颈旋转方向间隙逐渐变大），另一个叫收敛区（沿轴颈旋转方向逐渐减小）。当旋转的轴颈把有粘度的润滑油从发散区带入收敛区，沿轴颈旋转方向轴承间隙由大变小，形成一种油楔，使润滑油内产生压力。油膜内各点的压力沿轧制方向的合力就是油膜轴承的承载力。当轧制力大于承载力时，轴颈中心与油膜轴承中心之间的偏心距增大。在收敛区内轴承间隙沿轴颈旋转方向变陡，最小油膜厚度变小，油膜内的压力变大，承载力变大，直至与轧制力达到平衡，轴颈中心不再偏移，油膜轴承与轴颈完全被润滑油隔开，理论上形成了全流体润滑。

从油膜轴承的工作原理可知道油膜轴承系统内的一个最重要的参数就是最小油膜厚度。如果最小油膜厚度值太小，而润滑油中的金属杂质颗粒过大，金属颗粒的外形尺寸在数值上大于最小油膜厚度时，金属颗粒随润滑油通过最小油膜厚度处时，就像造成金属接触，严重时就会烧瓦。另外如果最小油膜厚度值太小，当出现堆钢等事故时，很容易造成轴颈和油膜轴承的金属接触而导致烧瓦。最小油膜厚度值的大小与油膜轴承的结构尺寸及材料、相关零件的加工精度及油膜轴承系统的安装精度、润滑油及轧制力的大小等有关。

中国轧机油膜轴承技术（一）

中国轧机油膜轴承技术，是在“独立自主，自力更生”方针指导下发展起来的。回顾总结、研究中国轧机油膜轴承技术，对于认识、促进、发展中国轧机油膜轴承技术是有益处的。

轧机油膜轴承技术，是个系统工程技术，同时，也是个多学科领域的综合性工程技术，它的发展速度和所形成的配套能力，从一个侧面反映了中国工业的发展速度与所达到的水平。兹从运行技术、制造技术、测试技术、理论研究、产品开发、成套能力等几个主要方面进行简要的论述。

1.运行技术，包括轧机油膜轴承零部件的储放、清洗、安装、调试、运转、维修、诊断、管理等一整套知识与技能。运行技术的正确运用，是轴承安全运行的可靠保证。

50年代初期，我国只有鞍钢冷轧厂的可逆轧机装备了油膜轴承。其运行管理，完全按照苏联的有关规程进行。传统工艺，轧制压力不大，轧速也低，润滑系统也很简单，运行技术水平也相对较低。但在实际运行中，有关管理、技术人员和操作工人的工作都十分认真，严格按规程办，积累了使用、维护经验。但由于缺乏对轴承工作原理的深入了解，一些不太合理的规程

却一直沿袭了几乎两个年代，比如，轴承部件装好之后，要做35N／cm2的打压试验，如果漏油，即调紧回转密封，直至不漏为止。可是，经过这样一个试压调整之后，使用起来效果并不好，而且，密封件的寿命也短。这种密封是带骨架的“J”型密封，是靠唇口密封的，试压调紧之后，就不再是唇口密封了，而是一种死死抱住回转表面的带状密封。但毕竟瑕不掩瑜，轧机油膜轴承的成功运行，还是从这里开始的。

60—70年代初，我国自行装备的轧机油膜轴承投入运行，以舞阳钢铁公司4200mm特厚板轧机的φ1300mm轧辊油膜轴承、φ300mm机架辊油膜轴承和本溪钢铁公司φ1700mm热连轧机支承辊φ1100mm油膜轴承为代表的一批新轴承投入运行，前者是单机架轧机，后者是多机架连轧机。多家多机架轧机油膜轴承的投入运行，使我国轧机油膜轴承运行技术得以普及和提高。在管理方面，有了一支专业化的技术人员和技术工人队伍，有专用的工作场地，油膜轴承工作间实行封闭，油膜轴承维修人员、润滑人员都有明确的岗位职责和操作规程，分工日益精细，管理更趋科学、规范。由于轴承结构的改进和润滑系统的更新，在轴承安装调试和润滑系统的维护操作上，都比50年代有了很大的进步，加之连轧机油膜轴承的成功使用，使运行技术向现代水平又靠近了一步。

70～80年代，在我国相继成套引进武汉钢铁公司的1700mm热、冷板材连轧机和上海宝山钢铁总厂的2050mm及2030mm热、冷板材连轧机的同时，也随之成套引进了摩戈伊尔(MORGOIL)轴承和麦斯塔(MESTA)轴承，其主要运行人员，包括技术人员、技术工人都进行了岗位培训，而在设备投产之后，又确保了轴承的连续、安全运行，这就标志着我国轧机油膜轴承运行技术，已经接近当时的世界水平。

进入90年代以来，又成套地引进了轧机和轧机油膜轴承——主要是摩戈伊尔轴承，而更多的是在买进二手轧钢设备时，又带进了油膜轴承，其主要类型也是摩戈伊尔轴承。这样，在一些主要类型的轧机上，比如线材轧机、单机架可逆轧机、半连轧机、连轧机以及型材轧机等都装备了油膜轴承；从轴承种类上说，有苏联型液体摩擦轴承，中国TZ牌油膜轴承，美国麦斯塔油膜轴承和摩戈伊尔(油膜)轴承，可称得上是当今世界拥有轧机油膜轴承(包括润滑系统)品种最齐全的国家。

中国轧机油膜轴承技术（二）

70～80年代，在我国相继成套引进武汉钢铁公司的1700mm热、冷板材连轧机和上海宝山钢铁总厂的2050mm及2030mm热、冷板材连轧机的同时，也随之成套引进了摩戈伊尔(MORGOIL)轴承和麦斯塔(MESTA)轴承，其主要运行人员，包括技术人员、技术工人都进行了岗位培训，而在设备投产之后，又确保了轴承的连续、安全运行，这就标志着我国轧机油膜轴承运行技术，已经接近当时的世界水平。

进入90年代以来，又成套地引进了轧机和轧机油膜轴承——主要是摩戈伊尔轴承，而更多的是在买进二手轧钢设备时，又带进了油膜轴承，其主要类型也是摩戈伊尔轴承。这样，在一些主要类型的轧机上，比如线材轧机、单机架可逆轧机、半连轧机、连轧机以及型材轧机等都装备了油膜轴承；

从轴承种类上说，有苏联型液体摩擦轴承，中国TZ牌油膜轴承，美国麦斯塔油膜轴承和摩戈伊尔(油膜)轴承，可称得上是当今世界拥有轧机油膜轴承(包括润滑系统)品种最齐全的国家。

据不完全统计，目前我国有二十几家钢铁公司(厂)，近200架轧机装备了油膜轴承，数量不能不谓巨大。这种情况，足以说明轧机油膜轴承运行技术已经在中国得到了广泛地普及，并且已经达到了当今世界的新水平。

2.制造技术，我国轧机油膜轴承主要零件的研制，始于50年代后期，是在一无图样、二无资料、三无专有设备的情况下进行的。

研制轧机油膜轴承主要零件，并非易事，从材料选择、工艺路线、加工方法到专用工装设计与制造等有着一整套的工作程序。

从材料选择上，要考虑到锥套与减摩材料的配对，锥套的锻造工艺性，衬套钢套与减摩材料的结合，钢套的工艺过程；

从工艺路线上，要满足锥、衬套的技术要求，同时还要利用已有加工设备，这本身需要理论与实践的很好结合，比如，在钢套的内表面如何进行物理(包括机加工)与化学处理，才能增加结合力；

在加工方法上，我们知道，锥套与衬套是民品中加工精度最高的，锥套表面粗糙度为Ｒμｍ(衬套为Ｒμm)，几何精度高，变形难以控制，表面粗糙度低，必须进行超精加工，表面不允许出现多棱柱、螺旋、振纹等；

专用工装的设计与制造，也是很重要的，是实现加工方法，保证加工精度的关键。

60年代初期，完成了在普通机床上研制油膜轴承主要零件的制造。

60年代末期，太原重机厂建成了轧机油膜轴承专业化生产车间，开始了我国整套制造轧机油膜轴承的新时期。

中国轧机油膜轴承技术（三）

当时的主要工作是探讨工作机理，从经典润滑理论建立数学模型，数值计算方法，准解析方法等，把理论研究又引深一步。鉴于经典理论的油膜峰值压力达100MPa以上，继而进行了弹流理论的应用研究工作，当时，研究弹流的一些学者，只注重了反形接触的高副弹流的研究，而对滑动轴承，认为是非典型弹流问题，甚至有人认为重载油膜轴承不属于弹流范畴。经过深入研究后，发现膜厚的周向分布出现了明显的“颈缩”这一弹流理论中特有的现象，膜后的轴向分布也异于经典理论，油膜压力峰值位置后移，而且，偏心率可以计算到ε%26gt;1，证实了轧机油膜轴承润滑理论属于弹流问题。随着现代连轧机向高速重载方向发展，继而又进行了热—弹流理论的研究。同时，也比较深入地进行了静—动压润滑理论的研究工作，设计开发了我国首套静--动压油膜轴承。

5产品开发，我国设计开发轧机油膜轴承，其基础是前苏联50年代初期制造的轴承产品和一点工厂资料。当时的轧机油膜轴承，从性能上来说，只适用于低速轧制；从结构上来说，比较陈旧，装拆、维护都很不方便。从60年代中期开始，我国自行设计制造厚板、特厚板轧机和1700mm热、冷连轧机，在当时的国际环境下，轧机轴承只能自行研制，由于特大型滚动轴承制造困难，就都采用了油膜轴承。

第一代国产轧机油膜轴承，以4200mm特厚板轧机的φ1300mm油膜轴承为代表，属于低速重载，只是在结构上较苏式油膜轴承有了较大改进,第二代国产轧机油膜轴承，以1700mm热、冷连轧机的φ1100mm油膜轴承为代表，轧机速度提高了，结构设计改进了，装拆的快速性改善了；第三代国产轧机油膜轴承，以650mm板轧机的φ500mm静一动压油膜轴承为代表，轴承性能显着改善，承载能力提高了一倍，结构设计也趋完善，接近摩戈伊尔轴承，是世界上继美国、前苏联之后第三个独立设计制造静一动压油膜轴承的国家。我国轧机油膜轴承的独立开发能力，仅次于美国和前苏联，但从静—动压油膜轴承的深入研究与形式选择来说，我们优于他们。比如说，关于油腔的设计，美国采用中央一个油腔，前苏联采用四个油腔，而我国采用轴向对称双油腔式，直到1994年，美国的静一动压油膜轴承才由单油腔改进为双油腔式，可见一斑。标志轧机油膜轴承当代水平的是90年代初为酒泉钢铁公司研制的φ1350mmTZ牌油膜轴承，采用了对称双油腔静--动压油膜轴承液压锁紧、新型回转密封、双向止推及快速装拆等先进技术。

6成套能力，中国轧机油膜轴承，共采用过三种类型：纯静压、纯动压、静—动压。纯静压油膜轴承未在轧机行业得到推广，纯动压油膜轴承被广泛地应用在各类可逆轧机及热连轧机上，静—动压油膜轴承主要用在冷连轧机上，也采用在强化轧制的可逆轧机上。评价这三类油膜轴承的成套能力，以静—动压油膜轴承为代表：

(1)轴承本体的设计与制造，在设计上，油腔形状、大小、数量、位置的确定，轴承主要参数的选择，静压系统压力、流量、粘度的确定，数值计算、选优，以及在制造上保证高承载能力、高运转精度等，都能自行完成，并为用户提供AGC系统所需要的油膜厚度变化修正曲线；

(2)超高压供油系统，在系统设计上，可以根据轧机的不同轧制制度，设计出适应要求、安全可靠的超高压供油系统，并与轴承设计一起确定经济合理的压力—流量参数，还在系统中装备一套保证四个轴承中各油腔压力均衡的特殊装置。

在超高压元器件上，80年代初，我国即已研制成功了工作压力为100MPa、流量为10L／min的泵、集—分流器、泄荷阀、压力表、软管、快速接头等，实现了国内自行成套，并投产使用。

(3)液压锁紧与快速装拆，快速装拆，在70年代末期即开始用于产品，满足现代轧机，特别是连轧机的使用要求。为更好地控制锥套轴向压紧力及快捷、安全的装拆，80年代初，即开始研制液压锁紧装置，现已成功地运用在产品上。

(4)回转密封，现代轧机，特别是连轧机，轧制速度不断提高，对轴承回转密封的要求也越采越严格。在吸纳当代各种回转密封优点的基础上，逐步改进形成了我国的回转密封形式，从模具设计、胶料配方、硫化工艺、理化检验与成品测试等都成熟配套。

从以上所列举的六个方面，不难看出，我国能成套设计制造动压、静—动压轧机油膜轴承及动压、静压供油系统，满足各类现代轧机的要求。可以这样说，中国轧机油膜轴承技术，已经成为一个完整的系统工程技术，中国轧机油膜轴承技术是独立发展起来的，是中国轧机油膜轴承工作者紧密配合，共同努力的结果；当前，又融进了外国的先进制造技术，正在向更高的境界迈进。

中国轧机油膜轴承技术（四）

5产品开发，我国设计开发轧机油膜轴承，其基础是前苏联50年代初期制造的轴承产品和一点工厂资料。当时的轧机油膜轴承，从性能上来说，只适用于低速轧制；从结构上来说，比较陈旧，装拆、维护都很不方便。从60年代中期开始，我国自行设计制造厚板、特厚板轧机和1700mm热、冷连轧机，在当时的国际环境下，轧机轴承只能自行研制，由于特大型滚动轴承制造困难，就都采用了油膜轴承。

第一代国产轧机油膜轴承，以4200mm特厚板轧机的φ1300mm油膜轴承为代表，属于低速重载，只是在结构上较苏式油膜轴承有了较大改进；

第二代国产轧机油膜轴承，以1700mm热、冷连轧机的φ1100mm油膜轴承为代表，轧机速度提高了，结构设计改进了，装拆的快速性改善了；

第三代国产轧机油膜轴承，以650mm板轧机的φ500mm静一动压油膜轴承为代表，轴承性能显着改善，承载能力提高了一倍，结构设计也趋完善，接近摩戈伊尔轴承，是世界上继美国、前苏联之后第三个独立设计制造静一动压油膜轴承的国家。

我国轧机油膜轴承的独立开发能力，仅次于美国和前苏联，但从静—动压油膜轴承的深入研究与形式选择来说，我们优于他们。比如说，关于油腔的设计，美国采用中央一个油腔，前苏联采用四个油腔，而我国采用轴向对称双油腔式，直到1994年，美国的静一动压油膜轴承才由单油腔改进为双油腔式，可见一斑。标志轧机油膜轴承当代水平的是90年代初为酒泉钢铁公司研制的φ1350mmTZ牌油膜轴承，采用了对称双油腔静--动压油膜轴承液压锁紧、新型回转密封、双向止推及快速装拆等先进技术。

6成套能力，中国轧机油膜轴承，共采用过三种类型：纯静压、纯动压、静—动压。纯静压油膜轴承未在轧机行业得到推广，纯动压油膜轴承被广泛地应用在各类可逆轧机及热连轧机上，静—动压油膜轴承主要用在冷连轧机上，也采用在强化轧制的可逆轧机上。评价这三类油膜轴承的成套能力，以静—动压油膜轴承为代表：

(1)轴承本体的设计与制造，在设计上，油腔形状、大小、数量、位置的确定，轴承主要参数的选择，静压系统压力、流量、粘度的确定，数值计算、选优，以及在制造上保证高承载能力、高运转精度等，都能自行完成，并为用户提供AGC系统所需要的油膜厚度变化修正曲线；

(2)超高压供油系统，在系统设计上，可以根据轧机的不同轧制制度，设计出适应要求、安全可靠的超高压供油系统，并与轴承设计一起确定经济合理的压力—流量参数，还在系统中装备一套保证四个轴承中各油腔压力均衡的特殊装置。在超高压元器件上，80年代初，我国即已研制成功了工作压力为100MPa、流量为10L／min的泵、集—分流器、泄荷阀、压力表、软管、快速接头等，实现了国内自行成套，并投产使用。

(3)液压锁紧与快速装拆，快速装拆，在70年代末期即开始用于产品，满足现代轧机，特别是连轧机的使用要求。为更好地控制锥套轴向压紧力及快捷、安全的装拆，80年代初，即开始研制液压锁紧装置，现已成功地运用在产品上。

(4)回转密封，现代轧机，特别是连轧机，轧制速度不断提高，对轴承回转密封的要求也越采越严格。在吸纳当代各种回转密封优点的基础上，逐步改进形成了我国的回转密封形式，从模具设计、胶料配方、硫化工艺、理化检验与成品测试等都成熟配套。

从以上所列举的六个方面，不难看出，我国能成套设计制造动压、静—动压轧机油膜轴承及动压、静压供油系统，满足各类现代轧机的要求。可以这样说，中国轧机油膜轴承技术，已经成为一个完整的系统工程技术，中国轧机油膜轴承技术是独立发展起来的，是中国轧机油膜轴承工作者紧密配合，共同努力的结果；当前，又融进了外国的先进制造技术，正在向更高的境界迈进

油膜+滚动轴承

油膜轴承的基础知识 一、什么是油膜轴承？ 油膜轴承是液体摩擦轴承的一种形式；按润滑系统供油压力的高低可分为静压轴承、静—动压轴承、动压轴承，通常习惯称动压轴承为油膜轴承。油膜轴承由锥套、衬套、滚动止推轴承、回转密封、轴端锁紧装置等部分组成；或者说是轧辊一端所安装的全 部零、部件的统称。 油膜轴承（动压轴承）是一种流体动力润滑的闭式滑动轴承。在轴承工作时，带锥形 内孔的锥套（锥度约1：5的锥形内孔与轧辊相联接）与轴承衬套（固定在轴承座内）工作面之间形成油楔（即收敛的楔形间隙）；当轧辊旋转时，锥套的工作面将具有一 定粘度的润滑油带入油楔，润滑油产生动压力；当沿接触区域的动压力之和与轴承上 的径向载荷相平衡时，锥形轴套与轴承衬套被一层极薄的动压油膜隔开，轴承在液体 摩擦状态下工作。动压轴承的压力分布是不均匀的，而且，由于相对间隙、滑动速度、润滑油粘度及锥、衬套的表面变形等不同而不同，其峰值压力区越小（即压力分布尖锐）承载能力就越低。美国的摩根工程公司研制的Morgoil油膜轴承是其技术发展的典型代表，太原重工则是国内制造大型油膜轴承的唯一生产厂家。 二、油膜轴承形成的机理 动压轴承油膜的形成与轴套表面的线速度、油的粘度、间隙、径向载荷等外界条件有 密切关系。可用雷诺方程描述： —油的绝对粘度 —轴套表面的线速度 ★动压轴承（油膜轴承）保持液体摩擦的条件： 1、楔形间隙、即h-hmin≠常数 2、足够的旋转速度v 3、合适的间隙

4、足够的粘度、适当的纯净润滑油 5、轴套外表面和轴承衬的内表面应有足够的精度和光洁度 在可逆式中厚板轧机上能否使用油膜轴承，在最大载荷的前提下取决于最低的咬入速 度和轧制节奏；中厚板轧机的油膜轴承使用的均为高粘度的润滑油，油膜的消失滞后 于轧机的制动，只要轧机可逆运转的间隔时间小于油膜消失的时间，油膜轴承就能满 足使用。 三、油膜轴承的发展 二十世纪三十年代美国摩根工程公司首先把油膜轴承应用于轧机上至今，油膜轴承的 技术已发生了巨大的进步。 1、结构上的改变 A、油膜轴承锥套与轧辊的联接，从最初的承载区的键联接发展到今天的承载区无键联接，消除了锥套在键联接处受力的作用产生变形而导致的板厚呈周期性的波动； B、油膜轴承的轴向锁紧装置由机械锁紧发展到液压锁紧，极大的方便了油膜轴承的拆装，减轻了装配的劳动强度； C、油膜轴承的轴向定位方式，由止推法兰演变到单端止推轴承加轴向拉杆的方式，再发展到目前的双端止推轴承的结构形式，有效地控制了辊的轴向窜动，改善了密封效果。 注：采用滚动轴承止推的注意事项：滚动轴承的外座圈与轴承箱之间要有足够的间隙，保证在油膜厚度（或者说偏心率）变化的任何时刻，在径向自由移动不承受径向力； 单独的供油系统，根据轧制速度供给充足的润滑油。 D、环保型的巴氏合金的开发、使用极大地改善了材料的蠕变性能，使衬套的寿命更长。 E、锥套结构尺寸的改变提高了油膜轴承的承载能力（即承载区的有键连接发展到无键连接）。 2、密封结构型式的进步 油膜轴承密封的作用，其一，防止油膜轴承的润滑油外泄，其二是避免轧辊冷却水、 润滑乳化液及氧化铁皮等进入到润滑系统中，污染润滑油导致润滑失效；任何形式的 接触密封随着服役期的延长，其密封效果都将下降，直至失效；油膜轴承的密封式消 耗件。当今油膜轴承普遍使用的密封是DF密封，摩根油膜轴承在DF密封的基础上又开发出新一代的HD密封加挡水板的组合结构。

(情绪管理)液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线

液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线 （二） HZS —Ⅰ型试验台 一. 实验目的 1. 观察滑动轴承液体动压油膜形成过程。 2. 掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。 3. 按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。 二. 实验要求 1. 绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线，求出实际承载量。 2. 绘制摩擦系f 与轴承特性 λ 的关系曲线。 3. 绘制轴向油膜压力分布曲线 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，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8-1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η (Pa ?s)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MP a)有关，令 （7） 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。 四. HZS —I 型试验台结构和工作原理 1. 传动装置 如图8-7所示，被试验的轴承2和轴1支承于滚动轴承3上，由调速电机6通过V 带5带动变速箱4，从而驱动轴1逆时针旋转并可获得不同的转速。 λη= n p

液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线

精品资料推荐 液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线 (二) HZS —I型试验台 一.实验目的 1. 观察滑动轴承液体动压油膜形成过程。 2. 掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。 3. 按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。 二.实验要求 1. 绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线，求出实际承载量。 2. 绘制摩擦系f与轴承特性的关系曲线。 3. 绘制轴向油膜压力分布曲线 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，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8-1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(Pas)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MPi)有关，令 n P (7) 式中：一轴承特性数 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c称为临界特性数，且c以右为液体摩擦润滑区， c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—曲线不同，c 也随之不同。 四.HZS-1型试验台结构和工作原理 1?传动装置 如图8-7所示，被试验的轴承2和轴1支承于滚动轴承3上，由调速电机6通过V带5 带动变速箱4，从而驱动轴1逆时针旋转并可获得不同的转速。

滑动轴承油膜特性分析及实验研究

滑动轴承油膜特性分析及实验研究 滑动轴承具有承载能力高、使用寿命长、加工维护方便等优点,因而被广泛应用于大型旋转机械中。其油膜静力特性及动力特性影响转子系统的运动稳定性,直接决定整个设备能否安全稳定运行。 本文通过理论分析计算与实验相结合的方式,对滑动轴承油膜特性进行研究。为了得到油膜特性实验数据,本文设计了满足实验要求的滑动轴承试验台。 利用三维绘图软件,对试验台的主轴及轴瓦等结构部分进行三维模型设计, 并利用该软件对设计进行校核验证。通过理论计算,设计了满足实验要求的供油系统、加载系统及测试系统。 较传统滑动轴承试验台,本文设计的试验台具有浮动加载及多测点数据采集的优点,使轴承运动状态与实际运行状态更吻合且可以分析油膜轴向和周向上压力的变化情况。根据所设计的滑动轴承试验台,建立与之对应的轴承间隙结构模型。 在滑动轴承流动特性理论及经典Reynolds方程基础上,利用软件模拟对模 型进行数值计算,得到了不同运行条件下的油膜压力分布,并对各因素对滑动轴 承油膜压力的影响进行分析。同时,也对滑动轴承油膜动力特性进行数值计算, 并将宽径比、间隙比和载荷对滑动轴承动力特性的影响进行分析。 最后利用搭建的滑动轴承试验台进行滑动轴承油膜静力特性实验,并将实验数据与理论模拟计算的结果进行对比分析。通过理论与实验研究发现,油膜压力随载荷的增大而增大,增大速率则逐渐减小,在实验范围内,油膜压力的稳定性随载荷的增大更加稳定;且随着实验载荷的增大,理论计算模型得到的模拟压力分 布与实验数据更加贴近,模型所忽略的影响因素对压力分布的影响逐渐减小。

随着转速升高,油膜压力有所降低,下降速率随转速增大而减小,相较中间转速(临界速度附近)条件在较低转速及高转速条件下,油膜稳定性更好。实验条件下的相对偏心距与偏位角的变化趋势也与模拟得到的变化趋势一致,反映出数值计算的可靠性与试验台设计的科学性。

液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线

液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线 （二）HZS—Ⅰ型试验台 一. 实验目的 1. 观察滑动轴承液体动压油膜形成过程。 2. 掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。 3. 按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。 二. 实验要求 1. 绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线，求出实际承载量。 2. 绘制摩擦系f 与轴承特性λ的关系曲线。 3. 绘制轴向油膜压力分布曲线 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，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8-1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η (Pa?s)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MP a)有关，令 （7） 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。 四.HZS—I型试验台结构和工作原理 1.传动装置 如图8-7所示，被试验的轴承2和轴1支承于滚动轴承3上，由调速电机6通过V带5带动变速箱4，从而驱动轴1逆时针旋转并可获得不同的转速。