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浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
班 級
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化09（4）班
姓 名
丁建峰
課題名稱
液體動壓滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺
開題報(bào)告
目 錄
1 選題的背景與意義
1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2 機(jī)構(gòu)動平衡試驗(yàn)臺研究意義
2 研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題
2.1 基本內(nèi)容
2.2 擬解決的主要問題
3 研究思路方案、可行性分析及預(yù)期成果
3.1 研究思路方案
3.2 可行性分析
3.3 預(yù)期研究成果
4 研究工作計(jì)劃
參考文獻(xiàn)
（開題報(bào)告全文附后）
成績：
答 辯
意 見
答辯組長簽名：
年 月 日
系
主
任
審
核
意
見
簽名：
年 月 日
液體動壓滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺
丁建峰
(機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化09（4）班 B09300407)
1 選題的背景與意義
滑動軸承是用來支撐軸及其它回轉(zhuǎn)零件的一種重要部件，因其本身具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：軸頸軸瓦間所特有的潤滑油膜具有緩沖吸振作用，使用壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊，回轉(zhuǎn)速度高等，這些優(yōu)點(diǎn)使它在某些場合占有重要地位。因此滑動軸承在金屬切削機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、鐵路機(jī)及車輛、軋鋼機(jī)、雷達(dá)、衛(wèi)星通信地面站及天文望遠(yuǎn)鏡等方面的應(yīng)用十分廣泛 。為了幫助大學(xué)學(xué)生更加深入、細(xì)致地了解和研究滑動軸承，各種滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺應(yīng)運(yùn)而生，但在實(shí)驗(yàn)的效率、效果方面都還有不足。
1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
早在1989年，東南大學(xué)機(jī)械學(xué)研究室已經(jīng)設(shè)計(jì)研制成靜壓和動靜壓軸承實(shí)驗(yàn)臺 ，它可以進(jìn)行靜壓和動靜壓滑動軸承的靜動特性實(shí)驗(yàn)。
1995年，上海機(jī)械電子工程學(xué)院為研究滑動軸承靜態(tài)和動態(tài)油膜氣穴分布，設(shè)計(jì)并開發(fā)了360。動、靜載荷滑動軸承油膜分布實(shí)驗(yàn)臺 。
2001年，廣東工業(yè)大學(xué)為了對軸承進(jìn)行系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)并研制了YZ-1型軸承試驗(yàn)臺。
2002年，湖南長慶科教儀器廠研制了HS-A型滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺。HS-A型滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺主要用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)。它可以幫助學(xué)生觀察滑動軸承的結(jié)構(gòu)及油膜形成的過程，測量其徑向油膜壓力分布，通過測定可以繪制出摩擦特性曲線、徑向油膜壓力分布曲線和測定其承載量。后湖南長慶科教儀器廠又研制了HS-B型滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺。
此外上海同育教學(xué)儀器設(shè)備有限公司研制了TYK-I液體動壓軸承實(shí)驗(yàn)臺。該實(shí)驗(yàn)臺的實(shí)驗(yàn)功能有觀察滑動軸承的動壓油膜形成過程與現(xiàn)象；使用壓力表測量軸承徑向及軸向壓力分布值；使用摩擦力傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣并顯示軸承摩擦力矩值；采用力及轉(zhuǎn)速傳感器，測量軸承工作載荷及主軸轉(zhuǎn)速；實(shí)驗(yàn)臺工作載荷、摩擦力矩及主軸轉(zhuǎn)速傳感器信號接入實(shí)驗(yàn)臺所配的測試儀，由單片微機(jī)控制實(shí)時(shí)采樣、分析、并顯示；通過抄錄測試儀及壓力表所顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，手動繪制出滑動軸承徑向油膜壓力分布曲線與承載量曲線及摩擦特性曲線。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺從手動實(shí)驗(yàn)，手工繪制實(shí)驗(yàn)曲線，填寫實(shí)驗(yàn)表格的階段向?qū)嶒?yàn)信息采樣、過程控制、數(shù)據(jù)處理方面智能化發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真等先進(jìn)教學(xué)手段與技術(shù)也開始應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié) 。
1.2 液體動壓滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺研究意義
目前的滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺普遍存在功能單一、測試數(shù)據(jù)精度低、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差等問題。但計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使教與學(xué)的形式與內(nèi)容發(fā)生了變化，也改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式，使實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革成為可能。將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真等先進(jìn)教學(xué)手段與技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，科學(xué)地應(yīng)用新技術(shù)，充分發(fā)揮高科技的特長，使實(shí)驗(yàn)室在現(xiàn)代化管理體制下高效運(yùn)行，成為了一個(gè)新課題。本課題的研究意義在于：用現(xiàn)代化的技術(shù)手段改造原有教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提高實(shí)驗(yàn)臺測試度、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性及實(shí)驗(yàn)性能，滿足教學(xué)要求。同時(shí)也可以驗(yàn)證實(shí)際軸承的性能是否和設(shè)計(jì)的性能相吻合；檢驗(yàn)軸承的設(shè)計(jì)、制造和裝配是否合理。新型實(shí)驗(yàn)臺開發(fā)完成后，可向全國高等工科院校相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室推廣使用。
2 研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題
2.1 基本內(nèi)容
本課題重點(diǎn)完成實(shí)驗(yàn)臺傳動電機(jī)及調(diào)速方法選擇、相應(yīng)傳感器的選擇，其主要內(nèi)容有：
1、了解液體動壓滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺研制研究目的。理解液體動壓滑動軸承結(jié)構(gòu)及 其特點(diǎn)。確定完整實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體方案。
2、相關(guān)測試用傳感器型號、電機(jī)選定。
3、進(jìn)行油溫測試，對油膜進(jìn)行加熱，測得油溫與壓力的關(guān)系
（這是以前所不具有的，是本試驗(yàn)臺最大的創(chuàng)新）
4、對油膜形成過程進(jìn)行三維仿真。
2.2 擬解決的主要問題
解決油溫變化跟油膜壓力、黏度變化的關(guān)系。
油溫過高，使冷卻軸承的效果不好，造成軸承溫度升高；此外，油溫升高還會使?jié)櫥偷酿ざ认陆担菀滓鹁植坑湍て茐?，潤滑失效，降低軸承的承載能力，甚至發(fā)生潤滑油碳化而燒瓦。油溫過低，會使油的黏度增加，從而使油膜潤滑摩擦力增大，軸承耗功率增加。此外，還會使油膜變厚，產(chǎn)生因油膜振動引起的機(jī)器振動。因此，現(xiàn)在設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺可以知道溫度變化跟油膜壓力的關(guān)系。
3 研究思路方案、可行性分析及預(yù)期成果
本設(shè)計(jì)論文擬采用理論設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，根據(jù)課題要求設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺，選擇傳感器和采集卡等，使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺能在仿真模擬下運(yùn)行。
3.1 研究思路方案
3.1.1試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺是由硬件系統(tǒng)組成。其中硬件系統(tǒng)如圖所示（這個(gè)是別人做好的試驗(yàn)臺）：
圖2-1
1、電 機(jī)
2、皮 帶
3、摩擦力傳感器
4、壓力傳感器：測量軸承表面油膜壓力，共7個(gè)F1~ F7，
5、軸 瓦
6、加載傳感器：測量外加載荷值
7、主 軸
9、油 槽
10、底 座
11、面 板
12、調(diào)速旋鈕：控制電機(jī)轉(zhuǎn)速
試驗(yàn)臺啟動后，由電機(jī)1通過皮帶帶動主軸7在油槽9中轉(zhuǎn)動，在油膜粘力作用下通過摩擦力傳感器3測出主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)受到的摩擦力矩；當(dāng)潤滑油充滿整個(gè)軸瓦內(nèi)壁后軸瓦上的7個(gè)壓力傳感器可分別測出分布在其上的油膜壓力值；待穩(wěn)定工作后由溫度傳感器t1測出入油口的油溫，t2測出出油口的油溫。
徑向油膜壓力分布圖：
圖2-2
然而，這個(gè)試驗(yàn)臺有不少不足之處，在剛開始轉(zhuǎn)的時(shí)候，轉(zhuǎn)速較低，主軸在油槽里是干摩擦，會對主軸等各個(gè)零件造成破壞。而等主軸上附著不少油時(shí)，兩者是混合摩擦。此時(shí)摩擦力較大，油溫開始升高。等到油膜完全包住主軸時(shí)，就是液體摩擦。這個(gè)時(shí)候，油膜壓力最大，油膜黏度也在變化。同時(shí)我們可以加入一個(gè)加溫裝置跟油膜黏度傳感器。
在電機(jī)的選擇上，變頻電機(jī)滿足了我們的要求。主要是變頻電機(jī)可以平滑控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速，就是無級調(diào)速。因此，通過變頻器可以對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速，得到自己需要的轉(zhuǎn)速。
3.1.2------這個(gè)試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)完成后會安放設(shè)計(jì)成柜式的。如下圖：
圖2-3
3.2 可行性分析
滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺的研制，我校及其它院校也有一定的研究，在實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)方面也有一定的成就。
對液體動壓滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件研制涉及到機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、 傳感器等基礎(chǔ)知識。本人對這方面的知識已有所掌握，在前人研究的基礎(chǔ)上，在我校指導(dǎo)老師豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和成熟的研究思路的幫助下定能取得預(yù)期的研究成果，確保畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成。
3.3 預(yù)期研究成果
完成實(shí)驗(yàn)臺相應(yīng)傳感器的按裝設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)能較好的滿足設(shè)計(jì)要求。
４ 研究工作計(jì)劃
起止時(shí)間
內(nèi)容
2012.12.15~2013.01.14
外文翻譯、文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告，并熟悉理論力學(xué)、機(jī)械原理等相關(guān)知識
2013.01.15~2013.01.15
提交開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述及外文翻譯，開題答辯
2013.03.01~2013.03.14
機(jī)構(gòu)動平衡試驗(yàn)平臺的整體方案設(shè)計(jì)
2013.03.15~2013.03.28
試驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)及零部件設(shè)計(jì)
2013.03.29~2013.04.11
試驗(yàn)平臺裝配
2013.04.12~2013.04.24
繪制裝配圖及主要零件圖
2013.04.25~2013.05.02
結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)及畢業(yè)論文撰寫
2013.05.03~2013.05.10
完成并提交畢業(yè)論文
2013.05.11~2013.05.24
整理材料準(zhǔn)備答辯
2013.05.25~2013.05.29
論文答辯
參考文獻(xiàn)
[1] 張直明，謝友柏.滑動軸承的流體動力潤滑理論[M].北京:高等教育出版社，1986
[2] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研組.機(jī)械設(shè)計(jì).人民教育出版社，1979,1
[3] 許尚賢.液體靜壓和動靜壓滑動軸承設(shè)計(jì).東南大學(xué)出版社，1989
[4] Sun Meili, Zhang Zhiming. http://www.51lunwen.com/benkekaiti/ Experimental Study of the Film Distribution of Statically and Dynamically Loaded Cylinder Journal Bearing [ J ]. Journal of Shanghai University: Natural Science Edition, 1997, 3 (5) : 500 - 507
[5] 劉詩海.教學(xué)儀器的現(xiàn)狀與發(fā)展.教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn),2003 ,(5):25
[6] 楊可楨，程光蘊(yùn)，李仲生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]. 北京:高等教育出版社，1986，253-265
[7] wang wen, ZhangZhiming.Calculation of journal dynamic locus aided by database of non一stationary oil film force of single bush segment [C].Asia-Pacific Vibration Conference'93, Japan, 1993,365-369
[8] 費(fèi)業(yè)泰.論文代寫誤差理淪與數(shù)據(jù)處理.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000，5
[9]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2012：22.
[10]孫恒，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2006：77.
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