弹性金属塑料瓦推力轴承起动过程实验研究

摘要

本文对弹性金属塑料瓦推力轴承起动过程中的瞬态性能进行了试验研究，在国内外推力轴承试验台研究的基础上，作者设计制造出一台弹性金属塑料瓦推力轴承试验装置。设计了基于PC机的数据采集卡组建的信号采集系统的硬件系统和使用LABVIEW开发了基于虚拟仪器技术的弹性金属塑料瓦的数据采集软件系统。 在该试验台上进行了弹性金属塑料瓦推力轴承瞬态工况下的试验研究，重点分析了弹性金属塑料瓦推力轴承起动过程中的润滑机理，并研究分析了弹性金属塑料瓦在起动过程中，聚四氟乙烯分子在钢表面形成转移膜的形成分布；对比了弹性金属塑料瓦推力轴承与巴氏合金瓦推力轴承在瞬态工况下的性能差别，并得到了一些有意义的试验结果：通过弹性金属塑料瓦推力轴承起动试验可知，升速时间越短，弹性金属塑料瓦的温升越快，随着升速时间的增加，温度升高；油膜温度随载荷的增大而增大，油膜厚度随载荷的增大而减小。通过加长主轴运转时间试验可知，随着主轴的连续运转不同升速时间对弹性金属塑料瓦油膜温度的影响很小；弹性金属塑料瓦随着主轴的连续运转，聚四氟乙烯层减薄，瓦块出油边磨损量较多；通过弹性金属塑料瓦推力轴承和巴氏合金瓦推力轴承的对比实验可知，弹性金属塑料瓦起动初期温升比巴氏合金瓦更快，稳定运转后弹性金属塑料轴瓦的油膜温度低于巴氏合金轴瓦。这是由于升速时，弹性金属塑料瓦的瓦体导热性差，油膜中的热量难以及时传出，当运转时间加长以后，由于弹性金属塑料瓦轴瓦表面的滑移作用，增大了润滑油的流量，使得弹性金属塑料瓦的油膜温度要低于金属瓦的油膜温度，而且载荷越大、转速越高，两者的油膜温度差值越大，越显示出弹性金属塑料瓦的优越性。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外巴氏合金瓦推力轴承实验研究概况

1.3国内外弹性金属塑料瓦的研究概况

1.4本论文的研究内容

第二章弹性金属塑料瓦推力轴承试验台的结构设计

2.1推力轴承工作原理简介

2.2实验推力轴承参数设计

2.3实验台结构设计

第三章数据采集系统的硬件设计

3.1方案设计

3.2数据采集系统硬件的选用

3.2.1传感器的选择

3.2.2数据采集卡的选择

3.2.3电平转换电路

3.3传感器的标定

3.3.1温度传感器的标定

3.3.2位移传感器的标定

3.3.3.力传感器的标定

3.4传感器的测试方法

3.4.1温度传感器的测试方法

3.4.2油膜厚度的测试方法

第四章数据采集系统软件设计

4.1开发环境简介

4.2数据采集系统程序设计

4.2.1功能要求

4.2.2程序设计

4.2.3 工作流程

第五章巴氏合金瓦推力轴承起动过程实验研究

5.1不同升速时间巴氏合金瓦推力轴承性能变化实验研究

5.2加载过程中巴氏合金瓦推力轴承性能变化

5.2.1加载过程中巴氏合金瓦推力轴承温度的变化

5.2.2加载过程中巴氏合金瓦推力轴承位移的变化

5.3加长运转时间巴氏合金瓦推力轴承性能变化

5.4本章小结

第六章弹性金属塑料瓦推力轴承实验研究

6.1不同升速时间弹性金属塑料瓦推力轴承性能变化实验研究

6.2加载过程中弹性金属塑料瓦推力轴承性能变化

6.2.1加载过程中弹性金属塑料瓦推力轴承温度的变化

6.2.2加载过程中弹性金属塑料瓦推力轴承位移的变化

6.3加长运转时间弹性金属塑料瓦推力轴承的性能变化

6.4弹性金属塑料瓦推力轴承进油温度不同的对比实验

6.5弹性金属塑料瓦与镜板间无预留间隙起动实验研究

6.6弹性金属塑料轴瓦与巴氏合金轴瓦的对比实验研究

6.6.1弹性金属塑料轴瓦与巴氏合金轴瓦的升速实验对比

6.6.2弹性金属塑料轴瓦与巴氏合金轴瓦的稳定运转实验对比

6.7本章小结

第七章总结与期望

7.1总结

7.2期望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢

附录1插图清单

附录2表格清单