[發明專利]剪切與拉壓雙驅動且膜形可視的滑動軸承噪聲測量試驗機

有效

• 申請號: 201710167913.6
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106840676B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 陳曉陽;劉旭;王朋;朱禮進
• 申請（專利權）人: 上海大學;上海博高科技有限公司
• 主分類號: G01M13/045
• 分類號: G01M13/045
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

本發明涉及個一種剪切與拉壓雙驅動且膜形可視的滑動軸承噪聲測量試驗機，在軸與軸承間通過兩個獨立動力源產生振幅和頻率可調的拉壓運動，以及轉速可調的剪切運動，來實現它們共同作用時的復雜載荷與速度譜下的滑動軸承潤滑油膜現象；拉壓和旋轉傳動機構分別帶動主軸進行拉壓和剪切運動；外置式測量光路機構可實現相關圓弧形可視區域內出現的油膜空穴圖像和噪聲、位移、拉壓力與振動信息的同時采集測量；高精度可調驅動機構由鋼絲牽引動支架，確保動支架的位置。本發明可模擬滑動軸承的油膜噪聲實驗，實現主軸和玻璃槽之間計入剪切的拉壓運動，可測得不同拉壓振幅、不同拉壓頻率、不同剪切速度、不同潤滑油類型的計入剪切效應的拉壓油膜噪聲。

技術領域

本發明涉及一種剪切與拉壓雙驅動且膜形可視的滑動軸承噪聲測量試驗機，用于油膜中空穴的形成以及破裂產生噪聲的測量。

背景技術

動載滑動軸承所承受的力是隨時間變化的，滑動軸承中的油膜不僅受到拉壓力，而且受到剪切力的作用。動載滑動軸承廣泛應用于機械行業的各個領域，如燃氣輪機、柴油機等。隨著現代工業技術的高速發展，對動載滑動軸承油膜的要求也越來越高。由于綜合考慮最小油膜厚度、所能承受的最大拉壓力、空穴的動態變化等因素的油膜拉壓理論已經成熟，并在向更加接近實際工況的方向發展。但是軸承在工作時由動載的作用，油膜在工作時會產生無規律的噪聲，聲音很大，令人困擾。為了能如實地探究油膜工作時的實際工況，提高軸承的性能、減小噪聲的影響、解決工作人員的困擾，需要開展對油膜噪聲測量的實驗研究，以驗證噪聲產生的原因及油膜中空穴的動態變化，從而有助于加深對這一問題的認知和理解，正確分析其影響因素和潤滑機理。

剪切與拉壓雙驅動且膜形可視的滑動軸承噪聲測量試驗的關鍵是保證主軸和弧形玻璃槽兩個軸線的相對位置關系。噪聲是因為油膜在一定負壓下生成空穴，進而空穴破裂產生的，同時為了使油膜厚度關于軸線對稱，所以在試驗中必須保證旋轉主軸的軸線和弧形玻璃槽的軸線在同一平面上且這個軸線平面垂直于底面。同時為了能夠采集油膜相關區域的空穴動態變化，也要保證反光玻璃的軸線位于上述的軸線平面上。目前對動載滑動油膜的壓力分布和空穴的動態變化已經做了相當多的研究，而對空穴破裂產生噪聲的研究很少，且僅停留在理論階段，為了清楚的了解噪聲產生的機理和油膜實際的工作狀態，對計入剪切效應的拉壓油膜噪音分析進行試驗研究是很有必要的。

發明內容

本發明的目的是為了彌補目前對油膜空穴破裂產生噪聲研究只考慮拉壓效應而與實際工作情況有差別的不足，提供了一種剪切與拉壓雙驅動且膜形可視的滑動軸承噪聲測量試驗機，實現在不同工況條件下計入剪切效應的拉壓油膜噪聲的測量，其核心是實現在軸與軸承間產生振幅和頻率可調的拉壓運動和轉速可調的剪切運動共同作用下的油膜復雜載荷與速度譜下的滑動軸承潤滑油膜現象，并可同時采集相關圓弧形可視區域內出現的油膜空穴圖像和噪聲、位移、拉壓力與振動信息。

為了達到上述目的，本發明的構思是：

利用激振器機構實現上下的拉壓運動，激振器連接過渡桿等機構帶動動支架上下運動從而帶動主軸進行上下的擠壓運動；電機通過同步帶帶動主動軸旋轉，主動軸通過輪胎聯軸器與實驗主軸相連從而使主軸進行旋轉的剪切運動；為了主軸和弧形玻璃槽的位置關系，采用八根鋼絲分上下兩面牽引動支架，以保證主軸的軸線和弧形玻璃槽的軸線在同一平面上且這個軸線平面垂直于底面，同時也要保證反光鏡的軸線在該平面上；為了觀察計入剪切效應的拉壓油膜的動態變化，底部使用喇叭狀的弧形透明玻璃槽，使用高速CCD系統通過安放在反光玻璃正前方進行觀察，得到全景深圖片。

根據上述發明構思，本發明采用如下技術方案：