滑动轴承摩擦因数的测定实验研究

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滑动轴承的摩擦系数f是设计滑动轴承的重要参数之-，它的数值与变化规律直接影响轴承的摩擦和润滑状态轴承的温升及机器节能降耗等，摩擦因数f的影响因素主要有润滑油的特性 、轴的转速和轴承压强等，因此测定滑动轴承摩擦因数的特性具有重要意义 ，本文以实验为基础，进行f 曲线和p-fn曲线的测定，探讨压强P，转速13等的变化对f 曲线的影响u 。

1 实验设备简介ZHS20系列滑动轴承综合实验台(见图1)主要由主轴驱动系统 、静压加载系统、轴承润滑系统、油膜压力测试系统、油温测试系统 、摩擦因素测试系统以及数据采集与处理系统等组成 。

1-交流伺服电动机 2-轴向油压压力变送器 3-静压加载压力变送器 4-周向油压压力变送器(1-7号)5-滚动轴承 6-调压阀 7-摩擦力传感器测力装置 8-实验主轴箱 9-液压油箱 lO-机座图1 ZHS20系列滑动轴承综合实验台外形图2 测定滑动轴承摩擦特性f-h曲线滑动轴承的摩擦系数f是重要的设计参数，它的大小与润滑油的粘度 、轴的转速n和轴承压强p相关，令， ： 入为滑动轴承摩擦特性系数。 为已知参数，分别测定轴的转速n和轴承压强P，则可计算出滑动轴承摩擦特性系数 。实验测定滑动轴承摩擦特性曲线如图2。

9 1 5I崭 0 l25 0.1瓣 0 O8辑 0. O 莳4麟n- - ， -- . / -图2 滑动轴承摩擦特性曲线图2为滑动轴承摩擦特性曲线，表示轴承摩擦因数f与滑动轴承摩擦特性系数 的关系，即轴承转速n0的静摩擦状态过渡到低转速下的边界摩擦及混合摩擦状态，并随着转速的提高达到液体摩擦状态，在此过程中，轴承摩擦系数f由大变小再变大，当h0.843时承摩擦因数f最校表1 滑动轴承摩擦特性曲线实验数据45.13 35.443 29.789 21.399 14.599 7.594 3.994f O.147 O.131 10.112 0.095 0.077 0.056 0.0451.637 0.843 0.556 0.225 0.150 0.075 0.038 0.037 0.036 0.049 0.064 O.1563 多参数耦合作用下滑动轴承摩擦因数的实验研究采用传统的横坐标为无量纲 的f曲线，无法凸显多参数的变化，如压强P变化时，摩擦因数f曲线的变化为此采用了p-fn实验模式，从而测出了不同压强下，摩擦因数曲线f的变化规律。p-fn曲线测定：通过实验测定P-fn曲线如图3所示。

图3 滑动轴承P-f-n曲线实验测定不同压强p下的摩擦因数f的值在表2中给出表2 p-fn曲线实验数据O.O8MP 0.1MP 0.12MP转速 摩擦因数 转速 摩擦因数 转速 摩擦因数600 0.177 6oo 0.148 600 0.135500 0.155 500 O.13l 500 0.U7400 0.135 400 O.113 400 0.100300 0.114 300 0.096 300 0.085200 0.093 200 0.077 200 0.065100 0.068 10O 0.056 100 0.04750 0.055 50 0.045 50 0.03420 0.046 20 0.038 20 0.02910 0.045 1O 0.037 10 0.0285 0.04 3 5 0.036 5 O.0314 0.044 4 0.040 4 0.0333 0.047 3 0.050 3 0.04 42 0.056 2 0.O64 2 0.0741 0.129 1 0.157 l O.138 (下转第82页)201 3.NO.05甬 an Science and T 机械与 自动化同步调相机实际上是只发无功功率的同步发电机 ，而不发有功 ，因其改变同步调相机的励磁电流，可以平滑的改变同步调相机输出的无功功率 ，从而调节所在地区的电压，由于同步调相机的有功功率损耗较大，并且小容量的调相机投资费用也较大，所以同步调相机宜大容量集中使用，常安装于大型枢纽变电所。

2.3 静电电容器静电电容器只能想系统供给感性的无功功率，而不能吸收无功功率，它所输出的感性无功功率与所在节点的电压平方成，： I正比。即Q ，XC为电容器容抗Xc 。

1， 附 L静电电容器的优点 ：静电电容器可根据用户需要 由多个电容器连接组成，容量大猩根据需求选择 ；运行时功率损耗小 ，约为额定容量的0.3%- 0.5%；维护比较方便。

静电电容器的不足：无功功率的调节性能比较差，投入切出过程比连续 ，不能连续平滑的调节电压。

2.4 静止补偿器它由静止电容器和电抗器组成 ，电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来再配以调控电抗器的电力电子调节装置 ，就成为能够平滑改变输出或吸收无功功率的静止补偿器 ，与静止电容器相比，静止补偿器能平滑调节无功功率 ，克服了电容器作为无功补偿调节不连续的缺点，与调相机相比它功率损耗小 ，还能做到分相补偿以适应不平衡负荷的变化，对冲击性负荷有较强的适应性 ，在电力系统中得到越来越广泛的应用。

3 利用并联电容器进行无功补偿的计算方法口-f图1 简单电力网如图按跳调压要求选择并联电容器的补偿容量。-简单电力网如图2所示，供电电压u1和负荷功率PJQ已给定，线路电容和变压励磁功率略去不计 ，包括高压侧变压器阻抗在内的线路总阻抗为RJX。在未加补偿装置前若不计电压降落的横分量，便有u1：u -PR -2.r， U 为归算到高压侧的变压器低压母 ：线电压。

在变压器低压侧设置容量为Qc的无功补偿设备后网络传(上接第80页)实验结果分析：由图2可知，随着载荷的增大而液体摩擦状态下的摩擦系数减小，而边界润滑和混合润滑状态下的摩擦因数增大，这-试验结果与国外文献数据基本符合，随着载荷的增大，达到液体摩擦所需要的转速提高，这-实验结论与实际运转是吻合的，因此采用采用p-fn的实验模式对于研究多参数耦合下轴承摩擦因素的变化和轴承润滑状态的转化都具有参考价值。

82送到负荷电的无功功率为Q-Qc，这是变压器低压母线归算到高压侧的电压也相应的变为u ，故有 u1：U ， ，如果补偿前后U1保持不变，则-/'R-(Zr j ! ：j tj由此可解得式变压器低压母线的归算电压 ，电压从 U 改变U 所需的无功补偿容量为-等 ㈨ t -由于上式后面项数值很猩以忽略，上式简化为：等《 )如果变压器的变比为K补偿后变压器低压侧要求保持电压为U2C，则U KU2C，带人上式可得争 (KU -由上式可知，补偿容量与调压要求 ，变压器变比由关系。变比的选择原则是：在满足调压要求的基础上，使无功补偿容量最小 ，由于电容器只能发出感性无功功率，所以在变压器母线电压偏低时可以提高电压，但电压偏高是不能降压，通车压变电所在打负荷时电压偏低，小负荷时电压偏高，为了充分利用电容器的补偿容量，在大负荷时电容器应全部投入，在最小负荷时退出，从而并联电容器补偿容量的计算可归纳为：根据调压要求，按最小负荷时没有补偿的情况确定变压器分接头 ；按最大负荷时的调压要求计算补偿容量；根据确定的变比和选的补偿容量校验实际的电压变化。

应当指出的是在无功功率不足的电力系统中应当采用并联电容器对系统进行就地无功平衡 ，而不能用改变变压器变比进行调压 ，因为改变变压器的变比并没有增加系统的无功功率，这就有可能在采用改变变压器变比改善-个地区电压水平的同时，恶化其它地区的无功功率的不足，导致电压进-步下降，因其在无功功率不足的电力系统中，首先采用装设无功功率补偿装置，来补偿无功功率的不足。在无功功率充足和无功能得到有效的平衡的电力系统中，选择改变变压器分接头的方法来实现调压。