试验台主台架为箱体结构，主要起支撑试验台各部分和对各零部件定位的 作用 。本设计将对主台架上的关键零件主轴、滑动轴承座、油封进行设计。
主轴的设计
根据各零部件的安装形式和尺寸，对轴的外形设 计如下图所示：
由于本试验台速度加快，载荷较大，且轴的尺寸受到较多限制而显 得比较细长，因此在轴的外形设计完后需要对轴进行校核。
驱动系统设计
选取额定转速为 292r0/mi，n额定转矩为17.5Nm的ABB变频电机。根据变频 电机的变频原理计算可得，变频电机能达到的最大转速为 584r0/min，此时电机 的输出转矩最小，为 9Nm。
选择增速齿轮箱的增速比为1:3 ，则驱动系统输出的最大转速为175r2/m 0 in 最小转矩为 3Nm，可满足设计要求。增速齿轮的设计与校核另见毕业设计论文 第20页。
课题要求
设计课题：发动机燃油泵滑动轴承试验台设计 设计要求：
1、针对燃油泵滑动轴承设计轴承试验台 2、试验台最高转速：15000 r/min 3、最大加载力：15000 N
试验台功能：
1、油膜压力分布 2、油膜温度分布 3、轴心轨迹 4、摩擦转矩
设计总览
试验台总体设计 试验台主台架设计 驱动系统设计 润滑系统设计 加载系统设计 测量系统设计
的最大转速为 15000r/min， 且转速能在0~ 15000r/min内 变动。
本采取变
频调速法，用 变频器、变频 电机、增速齿 轮箱来实现轴 承试验台的驱 动。
选择电机
变频调速技术
改变变频器的频率，可 使变频电机实现无级变速。 变频调速法结构简单，输出 转速稳定，可无级变速，具 有较好的调速性能。
发动机燃油泵滑动轴 承试验台设计
指导教师：孙军
班级：热能与动力工程07-1 学生：蒋廷松 学号：20061186
简介
随着各种旋转机械的转速不断提高、载荷 不断加大、工作环境日益复杂 ，对滑动轴承 性能要求越来越高。目前国内外学者和专业生 产企业均致力于发展动载轴承的专用试验台和 试验技术，并已先后开发了多种型号的轴承试 验机 。但实际工业生产中滑动轴承的运行工 况差别很大，现有的滑动轴承试验台不能满足 所有机械在其工况下滑动轴承的测试工作。因 此，滑动轴承的测试往往需要专门设计的滑动 轴承试验台。
油封设计
为了防止润滑油从轴孔泄 露，实验台主体上必须设 置油封。本设计采用径向 迷宫液体密封，即可满足 设计要求。油封的结构如 左图所示，尺寸如下表所 示。
轴 颈 dR
(mm )
环形密封槽
迷宫密封 槽
t
d1 amin n
e
f1
驱动系统
1变频电机；2联轴器；3增速齿轮箱； 4联轴器；5支座
本试验台
润滑系统设计要求
润滑系统要求进油压力范围0.4~5 MPa，进油 流量范围50~300 L/h,即0.8~50 L/min。
润滑系统设计
1油箱； 2液位计； 3空气滤清器； 4电机； 5吸油过滤器； 6液压泵； 7比例溢流阀； 8比例流量阀； 9管路过滤器； 10流量计； 11压力表、压力传感
本文选择整体式滑动轴承
座。轴承座上有润滑油孔，在 轴套上开有油孔，并在轴套内 表面开有油槽润滑油可通过油 孔和油槽对滑动轴承进行润滑。 设计的滑动轴承座外形及安装 形式如右图所示，轴承座尺寸 如下表所示。
d
D
R
B
b
L L1 H
h
h1 d1
d2
C
32 41 32 42 36 154 114 74 37 20 18.5 M10 2
（2）滚动轴承的摩擦转矩估算： 摩擦力： F摩擦 Ff 3N 0 摩擦转矩： M 2F 摩擦 d216N 5 m0m
（3）试验台主题的总摩擦力矩为： M M 1 M 2 28 .8 N 0 m 6m
试验台主台架设计
1主轴； 2油封端盖； 3 试验台主体机盖 ； 4滑动轴承座（支撑轴承） 5滚动轴承支座； 6进油管孔； 7滑动轴承座（测试轴承） 8-位移传感器支座； 9位移传感器； 10传感器接线孔 ； 11油封端盖； 12加载力传递装置； 13液压缸； 14试验台主体台架； 15排油孔； 16底座；
已知条件：①滑动轴承：摩擦系数 f 0.0024，1载荷F750N0，轴颈直径 d1 32mm ②滚动轴承：摩擦系数 f 0.002 ，载荷F150N0，0轴颈直径 d2 55mm
（1）滑动轴承的摩擦转矩估算： 摩擦力： F 摩擦 Ff1.0 87N5 摩擦转矩： M 1 F 摩d 擦 1 2 11 .8 N 5 m 6m
2、回油部分：润滑油润滑过后，被收集起来，经过回油过滤器12重新送回 到邮箱中。
控制部分设计：
1、压力控制：将电液比例溢流阀预先设定的一个压力值，溢流阀通过其阀 口的溢流，可以使润滑系统中的压力稳定在这个预设值上。改变电液比 例溢流阀中的预设值，可以改变润滑系统的压力。
2、流量控制：润滑油的流量由比例流量阀控制。根据流量计中的数值，调 节比例流量阀，可改变润滑油的流量。
器、 温度传感器； 12回油过滤器； 13电磁水阀； 14水冷却器； 15加热器
润滑系统工Leabharlann 过程润滑系统滑系统工作过程：
1、供油部分：液压泵6通过吸油过滤器5将润滑油由油箱1泵出，经电液比 例溢流阀7、比例流量阀8、管路过滤器9、流量计10、温度传感器和压 力传感器11，然后由管路输送到润滑点处。
本文设计的轴以经渗碳、淬火、回火后的20CrMnTi材料，采用机械 设计手册新编软件版对轴的弯曲应力、疲劳强度、弯曲刚度等进行校核 。结果显示所设计轴能满足使用要求。详细校核过程见毕业设计论 文第15页。
滑动轴承座设计
滑动轴承座的设计主要考
虑被测试滑动轴承的形式和相 关尺寸，同时还要考虑到方便 测试传感器的安装。
设计总图
1 变频电机 2 联轴器 3 增速齿轮箱 4 联轴器 5 应变片 6 支撑滑动轴承 7 滚动轴承座 8 测试滑动轴承座 9 位移传感器支座 10 集流器 11 底座 12 驱动系统支座 13油封端盖 15 液压缸 17 集流器支座
重要参数的估算
在设计滑动轴承试验台时，为了使驱动系统在滑动 轴承承受最大载荷时仍能正常工作，必须保证驱动系统 提供的转矩大于工作机的最大摩擦转矩。因此必须先对 试验台工作部分的最大摩擦转矩进行估算。