CN104658403A - 推力滑动轴承润滑特性教学演示装置 - Google Patents
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Abstract
一种推力滑动轴承润滑特性教学演示装置，属于辅助教学器械及实验设备技术领域，包括支架、加载盘、实验轴瓦及油缸，所述油缸和加载盘分别通过轴设置在支架上，实验轴瓦为若干块，且环向排列设置在油缸内，所述加载盘设置在实验轴瓦的上方，加载盘与油缸同轴设置，加载盘由电机带动转动，加载盘上设置有加载机构，所述油缸外设置有推板，支架上设置有与推板相对应的千分表。本发明能够进行普通平面推力轴瓦、液体静压推力轴瓦及可倾推力轴瓦的演示实验，实验现象直观，方便观察和理解。
Description
技术领域：
本发明属于辅助教学器械及实验设备技术领域，具体涉及一种推力滑动轴承润滑特性教学演示装置。
背景技术：
滑动轴承是机械设计课程中非常重要的内容。目前，我国本科机械设计课程教学中仅有径向滑动轴承试验台，缺少推力滑动轴承试验台，仅能进行径向滑动轴承实验，不利于学生对于滑动轴承知识的理解。并且推力滑动轴承种类较多，按润滑状态来分，可以分为液体动压润滑、液体静压润滑、普通润滑轴承，如果分别制作试验台成本较高，使用不便。而且现有的轴承试验台测量油膜压力、摩擦系数等实验参数时，实验现象显示不够明显直观。
发明内容：
为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种功能多样、演示效果直观的推力滑动轴承润滑特性教学演示装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种推力滑动轴承润滑特性教学演示装置，包括支架、加载盘、实验轴瓦及油缸，所述油缸和加载盘分别通过轴设置在支架上，实验轴瓦为若干块，且环向排列设置在油缸内，所述加载盘设置在实验轴瓦的上方，加载盘与油缸同轴设置，加载盘由电机带动转动，加载盘上设置有加载机构，所述油缸外设置有推板，支架上设置有与推板相对应的千分表。
所述加载机构包括加载螺杆及加载轴承，在支架的横梁上设置有与加载螺杆相配合的内螺纹通孔，加载螺杆设置在内螺纹通孔内，加载螺杆的下端连接第一弹簧的上端，第一弹簧的下端设置有加载板，所述加载轴承为推力轴承，加载轴承设置在加载板与加载盘之间。
所述油缸为透明材料制成。
所述实验轴瓦包括可倾轴瓦及普通轴瓦，可倾轴瓦及普通轴瓦环向交替设置；所述每个普通轴瓦的上表面设置有一个第一通孔，第一通孔下部连接至静压供油系统；所述可倾轴瓦上表面设置有若干个横向排布的第二通孔，每个第二通孔下端连接有一根透明油管。
所述轴包括内轴和外轴，外轴为空心管状，内轴设置在外轴内，内轴与外轴之间设置有内轴轴承，外轴与支架之间设置有外轴轴承；内轴的下端连接至电机的输出轴，加载盘套装在内轴的上部，加载盘与内轴采用平键连接，加载盘与内轴上的键槽均为长键槽且与平键之间留有间隙；外轴的外部连接油缸。
所述可倾轴瓦及普通轴瓦的下部设置有切换器，所述切换器包括切换环及连接杆，连接杆的上端与实验轴瓦的下部相连接，其下端穿过油缸底板设置在油缸外，下端设置有转轮，在油缸底板与转轮之间的连接杆外设置有第二弹簧，连接杆与油缸底板之间还设置有密封件；所述切换环设置在切换环托架上且能够在切换环托架上转动，所述切换环托架套装在外轴上，切换环的上表面设置有与可倾轴瓦及普通轴瓦相对应的、交替的高峰和低谷。
本发明的有益效果：能够进行普通平面推力轴瓦、液体静压推力轴瓦及可倾推力轴瓦的演示实验，实验现象直观，方便观察和理解。
附图说明：
图1是本发明的一个实施例的立体图；
图2是图1的油缸及加载盘的局部剖视图；
图3是图2的实验轴瓦及切换器的立体图；
图4是图1的部分结构示意图；
其中：1-支架，2-油缸，3-加载盘，4-实验轴瓦，5-电机，6-内轴，7-外轴，8-内轴轴承，9-外轴轴承，10-转轮，11-切换环，12-连接杆，13-切换环托架，14-加载板，15-加载轴承，16-横梁，17-手轮，18-加载螺杆，19-千分表，20-推板，21-透明油管，22-普通轴瓦，23-可倾轴瓦，24-密封件，25-第一通孔，26-第二通孔，27-第一弹簧，28-第二弹簧。
具体实施方式：
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明，如图1～图4所示，一种推力滑动轴承润滑特性教学演示装置，包括支架1、加载盘3、实验轴瓦4及油缸2，所述油缸2为透明亚克力材料制成，通过外轴7设置在支架1上，外轴7为空心管状，外轴7通过外轴轴承9设置在支架1上，外轴7的外部连接油缸2。实验轴瓦4为八块，包括四块普通轴瓦22和四块可倾轴瓦23，普通轴瓦22与可倾轴瓦23环向交替设置在油缸2内，每块普通轴瓦22上表面设置有一个第一通孔25，第一通孔25下部连接至静压供油系统；四块可倾轴瓦23中的一块可倾轴瓦23的上表面设置有四个横向排布的第二通孔26，每个第二通孔26下端连接有一根透明油管21，四根透明油管21的上端向上伸出到油缸2外部，为了防止其对加载盘3、实验轴瓦4的转动产生干涉，应将透明油管21的上部尽量靠近油缸2的内壁。
所述加载盘3通过内轴6设置在支架1上、实验轴瓦4的上方，且与油缸2同轴设置，内轴6设置在外轴7内，内轴6与外轴7之间设置有内轴轴承8，加载盘3套装在内轴6的上部，内轴6与加载盘3通过平键连接，内轴6与加载盘3上的键槽均为长键槽且与平键之间留有间隙，保证加载盘3能在内轴6一定范围内上下活动，内轴6的下端连接至电机5的动力输出轴，加载盘3的顶部设置有加载机构，所述加载机构包括加载螺杆18及加载轴承15，在支架1的横梁16上设置有与加载螺杆18相配合的内螺纹通孔，加载螺杆18设置在内螺纹通孔内，加载螺杆18的下端连接有第一弹簧27的上端，第一弹簧27的下端设置有加载板14，所述加载轴承15为推力轴承，加载轴承15设置在加载板14与加载盘3之间，加载螺杆18的上部设置有用于旋转加载螺杆18的手轮17，加载盘3的加载力通过测量加载螺杆18下部第一弹簧27的长度与第一弹簧27本身的弹性系数即可得到准确数据，进而能够确定手轮17转动角度与加载盘3的加载力之间的关系。所述油缸2外设置有推板20，支架1上设置有与推板20相对应的千分表19。
所述可倾轴瓦23及普通轴瓦22的下部设置有切换器，所述切换器包括切换环11及连接杆12，连接杆12上端设置在油缸2内、实验轴瓦4的下部，连接杆12的下部设置在油缸2外，其下端设置有转轮10，在油缸2底板与转轮10之间的连接杆12外设置有第二弹簧28，连接杆12与油缸2底板之间还设置有密封件24，用于保证油缸2底部的密封；所述切换环11活动设置在切换环托架13上，且能够在切换环托架13上转动，所述切换环托架13套装在外轴7上，切换环11的上表面设置有与可倾轴瓦23及普通轴瓦22相对应的、交替的高峰和低谷，当转动切换环11时，能够通过切换环11上表面的坡度使可倾轴瓦23及普通轴瓦22上升或下降，从而实现了不同种类轴瓦的切换动作。
本发明的演示装置能进行普通平面推力轴瓦、液体静压推力轴瓦及可倾推力轴瓦的工作实验及演示。在开始工作前须向油缸2注润滑油，以没过实验轴瓦4上表面为宜，然后开启电机5，进而带动加载盘3的转动，通过转动手轮17对加载盘3进行加载。上述三种任意种类的实验轴瓦4的摩擦系数的测定均采用千分表19的读数与手轮17的转动角度对比而得到。
进行普通平面推力轴瓦实验时，首先通过转动切换环11使得普通轴瓦22上升至最高点并与加载盘3接触，然后启动电机5并通过手轮17对加载盘3进行加负载，电机5带动加载盘3转动，加载盘3带动着普通轴瓦22转动，进而带动油缸2转动，使推板20与千分表19接触，普通轴瓦22的摩擦系数能够通过手轮17的转动角度及千分表19的读数进行对比而得到。
进行液体静压推力轴瓦实验时，也需使普通轴瓦22位于最高点，保持普通轴瓦22与加载盘3接触，然后使静压供油系统对第一通孔25进行供油，并启动电机5，对加载盘3进行加载。油压和负载大小对摩擦系数的影响系数均能够通过静压供油系统的压力表示数、手轮17的转动角度及千分表19的读数进行观察与测定。
进行可倾推力轴瓦油膜压力测量实验时，首先通过转动切换环11使得可倾轴瓦23上升至最高点并与加载盘3接触，当电机5开始转动后，观察透明油管21内的液面高度，即代表着可倾轴瓦23上表面不同的第二通孔26所处位置的油膜压力。
由于本发明的装置的可操作性强，实验数据能够非常直观的观测到，因而学生在上推力轴承教学课或进行仿真实验的时候，使用本发明装置能够大大的提高学习效率和理解速度。
Claims (6)
1.一种推力滑动轴承润滑特性教学演示装置，其特征在于：包括支架、加载盘、实验轴瓦及油缸，所述油缸和加载盘分别通过轴设置在支架上，实验轴瓦为若干块，且环向排列设置在油缸内，所述加载盘设置在实验轴瓦的上方，加载盘与油缸同轴设置，加载盘由电机带动转动，加载盘上设置有加载机构，所述油缸外设置有推板，支架上设置有与推板相对应的千分表。
2.根据权利要求1所述的推力滑动轴承润滑特性教学演示装置，其特征在于：所述加载机构包括加载螺杆及加载轴承，在支架的横梁上设置有与加载螺杆相配合的内螺纹通孔，加载螺杆设置在内螺纹通孔内，加载螺杆的下端连接第一弹簧的上端，第一弹簧的下端设置有加载板，所述加载轴承为推力轴承，加载轴承设置在加载板与加载盘之间。
3.根据权利要求1所述的推力滑动轴承润滑特性教学演示装置，其特征在于：所述油缸为透明材料制成。
4.根据权利要求1所述的推力滑动轴承润滑特性教学演示装置，其特征在于：所述实验轴瓦包括可倾轴瓦及普通轴瓦，可倾轴瓦及普通轴瓦环向交替设置；所述每个普通轴瓦的上表面设置有一个第一通孔，第一通孔下部连接至静压供油系统；所述可倾轴瓦上表面设置有若干个横向排布的第二通孔，每个第二通孔下端连接有一根透明油管。
5.根据权利要求1所述的推力滑动轴承润滑特性教学演示装置，其特征在于：所述轴包括内轴和外轴，外轴为空心管状，内轴设置在外轴内，内轴与外轴之间设置有内轴轴承，外轴与支架之间设置有外轴轴承；内轴的下端连接至电机的输出轴，加载盘套装在内轴的上部，加载盘与内轴采用平键连接，加载盘与内轴上的键槽均为长键槽且与平键之间留有间隙；外轴的外部连接油缸。
6.根据权利要求4所述的推力滑动轴承润滑特性教学演示装置，其特征在于：所述可倾轴瓦及普通轴瓦的下部设置有切换器，所述切换器包括切换环及连接杆，连接杆的上端与实验轴瓦的下部相连接，其下端穿过油缸底板设置在油缸外，下端设置有转轮，在油缸底板与转轮之间的连接杆外设置有第二弹簧，连接杆与油缸底板之间还设置有密封件；所述切换环设置在切换环托架上且能够在切换环托架上转动，所述切换环托架套装在轴上，切换环的上表面设置有与可倾轴瓦及普通轴瓦相对应的、交替的高峰和低谷。
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Granted publication date: 20170919 Termination date: 20210309 |
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