水润滑动密封轴承性能实验系统设计研究

摘    要
水润滑动密封轴承是一种用新型工程复合材料替代贵重金属作为摩擦副，用自然水替代矿物油作为润滑介质，由多曲面圆弧直线凹槽的橡胶合金衬套和金属外壳与动密封体等有机结合为一体的结构，具有减振、降噪、耐磨、可靠、高效、节能、优化轴系结构、装拆维修简便等优点，从而实现资源节约与环境友好的目的。为了拓宽该产品的工程应用领域，通过建立水润滑动密封轴承试验台，研究不同材料、结构、转速、载荷、温升和润滑介质等对它的摩擦学性能及泄漏量的影响，对提高它的润滑与密封性能，具有重要意义和工程价值。
本论文在机械传动国家重点实验室现有的水润滑动密封轴承性能试验台的基础上，从该试验台的结构组成上着手，对其工作原理进行了详细地分析和阐述，针对计量泵精确计量微细流量的特点，在Visual Basic 软件开发平台上，利用软件编程通过对数据的采集、储存以及分析来实现对动密封微细泄漏的计算机自动化动态检测。最后，在试验台上进行不同载荷和转速工况下的实验测试研究，为进一步完善该试验台的功能与相关技术指标，深入开展水润滑动密封轴承的理论研究和工程应用提供一定的科学技术依据。

关键词：水润滑，动密封，轴承，摩擦学，试验台

ABSTRACT
Water-lubricated dynamic sealing bearings are composed by multi-groove surface arc line rubber alloy bush and metal shell with the dynamic sealing body, using new type engineering complex materials instead of dear metals as friction pair, and nature water instead of mineral oil as lubricating medium, having the advantage of reducing vibration, decreasing noise, wear-resistant, reliable, efficient, saving energy, optimizing the shaft structure and easy maintenance, thus realizing the purpose of resource-saving and environment-friendly. In order to broaden the engineering application area, through establishing the test bed, the thesis study how different materials, structures, rotating speeds, loads, temperatures, lubricating mediums etc influence its tribology performance and leaking rate, and this has important significance and engineering value in improving its lubricated and sealing performance.
Based on the former water lubricated dynamic sealing bearings testing machine in the State Key Lab of Mechanical Transmission of Chongqing University, the thesis definitude the function and technique index, setting about the structure of the testing machine, to analyze and expatiate the working principle in detail. Aiming at the characteristic of calculating small flow exactly for flow control pump, with the software exploitation platform of the Visual Basic, by the way of gathering, storing and analyzing the data using software, the thesis realizes examining dynamically of the dynamic sealing small leaking with computer automatically. Finally, a testing research is made on different loads and rotating speeds conditions on the testing machine, which provide stated technology according for the theory research and engineering apply of the water-lubricated dynamic sealing bearings.

Key words：water-lubricating, dynamic sealing, bearings, tribology, test

本章明确了课题的背景及实用意义，深入分析了水润滑动密封轴承的研究现状。在现有水润滑非金属摩擦副理论和技术的研究成果基础上，参考国内外相关文献，利用现有实验设备和相关软件，针对基于水润滑动密封轴承实验系统提出以下研究内容：
① 对水润滑动密封轴承试验台的构成及工作原理进行分析
② 通过计量泵精确计量微细流量的特点，来实现对动密封微细泄漏的计算机自动化动态检测，并编制实验系统控制软件
③ 水润滑动密封轴承在不同的载荷和转速工况下的实验测试研究

目    录    24000字
摘    要    I
ABSTRACT    II
目    录    III
1 绪论    1
1.1课题的背景及实用意义    1
1.2国内外研究现状综述    2
1.2.1水润滑动密封轴承的研究形状    2
1.2.2机械密封测试的研究形状    4
1.3本章小结    5
2水润滑动密封轴承试验台的工作原理分析    7
2.1动密封实验系统实现的功能及技术指标    7
2.2动密封实验系统的构成    8
2.2.1电机主轴传动装置    9
2.2.2压力仓装置    11
2.2.3油加压系统    12
2.2.4计算机检测和控制系统    18
2.3计量泵工作原理分析    20
2.3.1计量泵的结构    20
2.3.2计量泵控制工作原理    21
2.4本章小结    22
3 水润滑动密封轴承试验台控制系统的实现    24
3.1需求分析    24
3.1.1问题提出    24
3.1.2系统功能要求    24
3.2总体设计    25
3.2.1测试系统的构成    25
3.2.2测试系统的结构示意图    25
3.3详细设计    26
3.3.1系统界面设计    26
3.3.2代码设计    31
3.4系统调试    32
3.5本章小结    32
4 水润滑动密封试件的测试研究    34
4.1实验目的    34
4.2实验方法    34
4.2.1试验件    34
4.2.2实验内容    35
4.2.3实验条件    35
4.2.4实验装置    35
4.3实验步骤    36
4.3.1静态实验操作步骤    36
4.3.2动态循环实验操作步骤    36
4.4实验数据记录    37
4.5实验结果分析    38
4.6本章小结    39
5 总结    41
致谢    42
参考文献    43

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