[发明专利]剪切与拉压双驱动且膜形可视的滑动轴承噪声测量试验机

说明书

本发明涉及个一种剪切与拉压双驱动且膜形可视的滑动轴承噪声测量试验机，在轴与轴承间通过两个独立动力源产生振幅和频率可调的拉压运动，以及转速可调的剪切运动，来实现它们共同作用时的复杂载荷与速度谱下的滑动轴承润滑油膜现象；拉压和旋转传动机构分别带动主轴进行拉压和剪切运动；外置式测量光路机构可实现相关圆弧形可视区域内出现的油膜空穴图像和噪声、位移、拉压力与振动信息的同时采集测量；高精度可调驱动机构由钢丝牵引动支架，确保动支架的位置。本发明可模拟滑动轴承的油膜噪声实验，实现主轴和玻璃槽之间计入剪切的拉压运动，可测得不同拉压振幅、不同拉压频率、不同剪切速度、不同润滑油类型的计入剪切效应的拉压油膜噪声。

技术领域

本发明涉及一种剪切与拉压双驱动且膜形可视的滑动轴承噪声测量试验机，用于油膜中空穴的形成以及破裂产生噪声的测量。

背景技术

动载滑动轴承所承受的力是随时间变化的，滑动轴承中的油膜不仅受到拉压力，而且受到剪切力的作用。动载滑动轴承广泛应用于机械行业的各个领域，如燃气轮机、柴油机等。随着现代工业技术的高速发展，对动载滑动轴承油膜的要求也越来越高。由于综合考虑最小油膜厚度、所能承受的最大拉压力、空穴的动态变化等因素的油膜拉压理论已经成熟，并在向更加接近实际工况的方向发展。但是轴承在工作时由动载的作用，油膜在工作时会产生无规律的噪声，声音很大，令人困扰。为了能如实地探究油膜工作时的实际工况，提高轴承的性能、减小噪声的影响、解决工作人员的困扰，需要开展对油膜噪声测量的实验研究，以验证噪声产生的原因及油膜中空穴的动态变化，从而有助于加深对这一问题的认知和理解，正确分析其影响因素和润滑机理。

剪切与拉压双驱动且膜形可视的滑动轴承噪声测量试验的关键是保证主轴和弧形玻璃槽两个轴线的相对位置关系。噪声是因为油膜在一定负压下生成空穴，进而空穴破裂产生的，同时为了使油膜厚度关于轴线对称，所以在试验中必须保证旋转主轴的轴线和弧形玻璃槽的轴线在同一平面上且这个轴线平面垂直于底面。同时为了能够采集油膜相关区域的空穴动态变化，也要保证反光玻璃的轴线位于上述的轴线平面上。目前对动载滑动油膜的压力分布和空穴的动态变化已经做了相当多的研究，而对空穴破裂产生噪声的研究很少，且仅停留在理论阶段，为了清楚的了解噪声产生的机理和油膜实际的工作状态，对计入剪切效应的拉压油膜噪音分析进行试验研究是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了弥补目前对油膜空穴破裂产生噪声研究只考虑拉压效应而与实际工作情况有差别的不足，提供了一种剪切与拉压双驱动且膜形可视的滑动轴承噪声测量试验机，实现在不同工况条件下计入剪切效应的拉压油膜噪声的测量，其核心是实现在轴与轴承间产生振幅和频率可调的拉压运动和转速可调的剪切运动共同作用下的油膜复杂载荷与速度谱下的滑动轴承润滑油膜现象，并可同时采集相关圆弧形可视区域内出现的油膜空穴图像和噪声、位移、拉压力与振动信息。

为了达到上述目的，本发明的构思是：

利用激振器机构实现上下的拉压运动，激振器连接过渡杆等机构带动动支架上下运动从而带动主轴进行上下的挤压运动；电机通过同步带带动主动轴旋转，主动轴通过轮胎联轴器与实验主轴相连从而使主轴进行旋转的剪切运动；为了主轴和弧形玻璃槽的位置关系，采用八根钢丝分上下两面牵引动支架，以保证主轴的轴线和弧形玻璃槽的轴线在同一平面上且这个轴线平面垂直于底面，同时也要保证反光镜的轴线在该平面上；为了观察计入剪切效应的拉压油膜的动态变化，底部使用喇叭状的弧形透明玻璃槽，使用高速CCD系统通过安放在反光玻璃正前方进行观察，得到全景深图片。

根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：