滑动轴承因其结构简单、制造方便、成本低廉、运转平稳，对冲击和振动不敏感，以及寿命长等特点，在高速、高精度、重载、强烈冲击以及特殊工作条件的场合得到广泛的应用。
1）油膜承载机理
滑动轴承工作时，利用轴颈的回转，把润滑油带入轴颈和轴承工作表面之间，从而形成油膜。在一定条件下，当油膜厚度超过轴颈和轴承工作表面微观不平度的平均高度时，就会形成压力油膜将轴颈和轴承两工作表面完全隔离开，从而形成液体摩擦。当油膜压力足够平衡外载荷时，轴颈就会悬浮起来。
2）液体动压油膜的建立过程
液体动压油膜建立的过程如图4.10所示。当轴的转速为零时，轴颈与轴承直接接触，随着转速的增加，轴颈在轴承里左右移动，直到转速达到一定值时，轴颈在油膜压力的作用下悬浮起来，最终形成油膜润滑。
图4.10 动压油膜的建立过程
3）形成油膜压力的条件
①轴颈与轴承之间必须能形成楔形空间。
②轴颈与轴承之间必须有相对滑动速度，速度方向必须使润滑油由楔形大口流向小口。
③润滑油必须具有一定的黏度，供油要充分。
（2）实验台结构和工作原理
1）实验台结构
HS-B 实验台机械部分主要由带传动机构、螺旋加载机构和滑动轴承组成。其结构如图4.11所示。
2）实验台测试系统
测试系统位于实验台内，具有数据实时采样、数据处理和自动显示等主要功能，还具有与计算机进行通信的能力，便于应用计算机进行数据计算、结果显示。如图4.12所示为测试系统原理图。
图4.10 动压油膜的建立过程
3）形成油膜压力的条件
①轴颈与轴承之间必须能形成楔形空间。
②轴颈与轴承之间必须有相对滑动速度，速度方向必须使润滑油由楔形大口流向小口。
③润滑油必须具有一定的黏度，供油要充分。
（2）实验台结构和工作原理
1）实验台结构
HS-B 实验台机械部分主要由带传动机构、螺旋加载机构和滑动轴承组成。其结构如图4.11所示。
2）实验台测试系统
测试系统位于实验台内，具有数据实时采样、数据处理和自动显示等主要功能，还具有与计算机进行通信的能力，便于应用计算机进行数据计算、结果显示。如图4.12所示为测试系统原理图。
图4.11 HS-B 实验台结构简图
1—实验台电源开关；2—直流电机调速旋钮；3—油膜指示灯；4—轴颈；5—油压传感器；6—平衡螺母；7—载荷传感器；8—螺旋丝杠；9—油压传感器；10—油压传感器序号显示数码管；11—油压传感器压力显示选择按钮；12—压力显示数码管；13—电机转速显示数码管；14—摩擦力显示数码管；15—外加载荷显示数码管；16—密封端盖；17—轴瓦；18—摩擦力力传感器
图4.11 HS-B 实验台结构简图
1—实验台电源开关；2—直流电机调速旋钮；3—油膜指示灯；4—轴颈；5—油压传感器；6—平衡螺母；7—载荷传感器；8—螺旋丝杠；9—油压传感器；10—油压传感器序号显示数码管；11—油压传感器压力显示选择按钮；12—压力显示数码管；13—电机转速显示数码管；14—摩擦力显示数码管；15—外加载荷显示数码管；16—密封端盖；17—轴瓦；18—摩擦力力传感器
图4.12 测试系统原理图
3）实验台电气控制系统
实验台电气控制系统主要由以下4 个部分组成：
①直流电动机调速部分
直流电动机采用脉宽调制调速，通过调节操作面板上的调速旋钮就可调节电机的转速。
②直流电源及传感器信号放大电路
该电路由直流电源及传感器信号放大电路组成。显示面板和10 组传感器信号放大电路由直流电源供电，将传感器的测量信号放大到一定程度供计算机采样。
③数据显示与传输部分
该部分由单片机、A/D 转换器和RS232 串口组成。单片机负责信号采集和数据显示，同时把采集到的数据通过RS232 串口上传到计算机进行处理和显示。(www.xing528.com)
④摩擦状态指示电路
如果轴颈和轴承之间无油膜，则很可能烧坏轴承，为此设计了轴承摩擦状态指示电路，如图4.13所示。当轴颈静止时，线路接通，指示灯亮；当轴转速很低时，润滑油被带入轴颈和轴承之间的缝隙内，因此时的油膜层很薄，轴颈与轴承之间部分微观不平度的凸峰处仍在接触，故指示灯忽明忽暗；当轴颈的转速达到一定值时，轴颈与轴承之间形成的油膜厚度完全覆盖了两表面之间微观不平度的凸峰，油膜完全将轴颈与轴承隔开，指示灯熄灭。
图4.12 测试系统原理图
3）实验台电气控制系统
实验台电气控制系统主要由以下4 个部分组成：
①直流电动机调速部分
直流电动机采用脉宽调制调速，通过调节操作面板上的调速旋钮就可调节电机的转速。
②直流电源及传感器信号放大电路
该电路由直流电源及传感器信号放大电路组成。显示面板和10 组传感器信号放大电路由直流电源供电，将传感器的测量信号放大到一定程度供计算机采样。
③数据显示与传输部分
该部分由单片机、A/D 转换器和RS232 串口组成。单片机负责信号采集和数据显示，同时把采集到的数据通过RS232 串口上传到计算机进行处理和显示。
④摩擦状态指示电路
如果轴颈和轴承之间无油膜，则很可能烧坏轴承，为此设计了轴承摩擦状态指示电路，如图4.13所示。当轴颈静止时，线路接通，指示灯亮；当轴转速很低时，润滑油被带入轴颈和轴承之间的缝隙内，因此时的油膜层很薄，轴颈与轴承之间部分微观不平度的凸峰处仍在接触，故指示灯忽明忽暗；当轴颈的转速达到一定值时，轴颈与轴承之间形成的油膜厚度完全覆盖了两表面之间微观不平度的凸峰，油膜完全将轴颈与轴承隔开，指示灯熄灭。
图4.13 摩擦状态指示电路
4）实验数据的测试原理
①油膜压力的测量
转动轴由滚动轴承支承在箱体上，滑动轴颈的下半部浸泡在润滑油中。在滑动轴承的一个横截面内沿周向钻有7 个小孔，彼此间隔20°，每一个小孔联接一个油压传感器，用来测量该点的油膜压力，由此可绘制出径向油膜压力分布曲线。在轴瓦的顶部，沿轴向安装两个油压传感器，用来测量有限长度内滑动轴承沿轴向的油膜压力分布情况。
②摩擦系数f 的测量
摩擦系数f 可通过测量轴承的摩擦力矩间接得到。当轴颈转动时，轴颈对轴承产生周向摩擦力F，其摩擦力矩Tf（Tf =Fd/2）使轴承翻转，并使与轴承固联的测力杆压迫固定在实验台上的摩擦力传感器，从而可测量出测力杆测力点处反力Q 的大小。摩擦系数计算式为
图4.13 摩擦状态指示电路
4）实验数据的测试原理
①油膜压力的测量
转动轴由滚动轴承支承在箱体上，滑动轴颈的下半部浸泡在润滑油中。在滑动轴承的一个横截面内沿周向钻有7 个小孔，彼此间隔20°，每一个小孔联接一个油压传感器，用来测量该点的油膜压力，由此可绘制出径向油膜压力分布曲线。在轴瓦的顶部，沿轴向安装两个油压传感器，用来测量有限长度内滑动轴承沿轴向的油膜压力分布情况。
②摩擦系数f 的测量
摩擦系数f 可通过测量轴承的摩擦力矩间接得到。当轴颈转动时，轴颈对轴承产生周向摩擦力F，其摩擦力矩Tf（Tf =Fd/2）使轴承翻转，并使与轴承固联的测力杆压迫固定在实验台上的摩擦力传感器，从而可测量出测力杆测力点处反力Q 的大小。摩擦系数计算式为
式中 W——施加在轴承上的外载荷；
L——测力杆测力点到轴承中心距离；
d——轴承内径。
5）实验台参数
液体动压润滑实验台参数见表4.3。
表4.3 液体动压润滑实验台参数
式中 W——施加在轴承上的外载荷；
L——测力杆测力点到轴承中心距离；
d——轴承内径。
5）实验台参数
液体动压润滑实验台参数见表4.3。
表4.3 液体动压润滑实验台参数
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