摘 要

本篇文章主要介绍以水润滑轴承试验平台为基础，运用Labview编程软件设计应用到该试验平台上的程序框图及前面板。在具体讲解程序设计前，首先从实验对象出发，讲解水润滑轴承的概念及性能，包括其工作机理，优缺点及现存发展情况。然后切入试验平台本身，以运用其他软件系统设计的程序的试验平台引申到水润滑轴承试验平台，以武汉理工大学严新平团队设计的立式水润滑轴承试验平台为例，介绍其本身的结构组成及工作原理，并在此基础上介绍所使用的软件Labview的各方面特点。再讲解各项采集参数的特性和采集方法，并针对各项需要采集的参数，给出程序的设计思路及设计图样，最后给出本文的结论及程序调试的情况介绍。

在程序编写过程中，本人首先按照Labview入门教程系统且全面地学习了有关其编程原理及编程手段的相关知识，尔后本人便参照着书中的相似于本程序的程序框图例子，自行练习了大量的基于Labview程序编写的案例，此后在程序编写的过程中，本人参与了水润滑轴承试验平台的一系列有关于水润滑轴承静态特性参数测量的实验，并操作程序控制有关于模拟不同运行工况的工作，并协助了实验员夹装轴承，安装挡水板等一系列工作，在此阶段，我学到了更多相关于试验台结构及功能的知识且了解了各项参数采集所需要夹装的传感器的类型及工作原理。此后我在此基础上完善了程序编写且将所记录下的系统调试过程展现在了本篇论文靠后的章节里。

关键词：水润滑轴承试验平台；Labview程序设计；水润滑轴承；参数特性分析；数据采集

Abstract

This paper mainly introduces the application of Labview programming software to the test platform of Water-lubricated bearings, which is based on the test platform of Water-lubricated bearings. Before explaining the program design, the concept and performance of Water-lubricated bearings, including its working mechanism, advantages and disadvantages, as well as the current development situation, are explained from the experimental object. Then the paper introduces the structure and working principle of the vertical water-lubricated bearing test platform designed by Yan Xinping team of Wuhan University of Technology, and introduces the characteristics of the software Labview. Then it explains the characteristics and acquisition methods of each acquisition parameter, and gives the design idea and design pattern of the program according to the parameters that need to be collected. Finally, it gives the conclusion of this paper and the introduction of the debugging of the program.

In the process of programming, I first learned the relevant knowledge of programming principles and programming methods in accordance with the Labview introductory tutorial system. After that, I learned a lot of cases based on Labview programming with reference to the example of block diagram in this book. After that, I participated in water lubricated bearings in the process of programming. The test platform has a series of experiments on the measurement of the static characteristic parameters of the water lubricated bearing, and the operation procedure controls the work of simulating different working conditions, and assists the experimenters in clamping the bearing and installing the baffle board. In this stage, I have learned more about the structure and function of the test bed, and understand the transmission of the required clamps of the parameters acquisition. The type and working principle of sensilla. Since then, I have perfected the program based on this, and have recorded the system debugging process in the chapters which are in the back of this paper.

Keywords:Water-lubricated Bearing Test Platform, Labview Programming,

Parameter Characteristics and Collection Method of Water-lubricated Bearing

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

第2章 水润滑轴承试验台及虚拟仪器的介绍 8

2.1 水润滑轴承试验台的结构组成 8

2.2 水润滑轴承试验台的工作原理 9

2.3 Labview与虚拟仪器介绍 10

2.4 本章小结 12

第3章 水润滑轴承试验台测控功能需求分析 13

3.1 试验台主要测控参数 13

3.2 转速测量方法及参数特点 14

3.3 温度测量方法及参数特点 15

3.4 载荷测量方法及参数特点 16

3.5 扭矩测量方法及参数特点 17

3.6 位移振动测量方法及参数特点 18

3.7 本章小结 18

第4章 水润滑轴承试验台测控测序设计 19

4.1 转速输入与显示功能设计 19

4.2 扭矩输入与显示功能设计 21

4.3 温度输入与显示功能设计 22

4.4 载荷控制功能设计 23

4.5 位移时频处理及显示功能设计 26

4.6 测试系统调试 27

4.7 本章小结 32

第5章 结论和展望 33

5.1 本文结论 33

5.2 展望 33

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

由于科学领域的快速开拓,环境保护问题愈发受到社会多方关注，并且在各个发展领域，对工业生产过程及排放等相关处理的指标要求也逐渐提高，为此而逐步地开发出大量新型防污染产品，而水润滑轴承便是其中的代表。并已经广泛运用于生活必需品制造、丝织品制造、人体保健与养护等领域，同时应用的领域也在逐步扩大，如潜艇，鱼雷，离心泵等处。首先其优点，因为取材方便，水润滑轴承，可以降低使用成本。其次，由于水的黏度低（一般仅为油类的1/100-1/20），因而其摩擦因数更低，摩擦阻力更小。文献^[1]中，详细地介绍了流体动力润滑理论，在高分子材料做摩擦副的前提下，易在接触面形成弹流润滑效应，在取材上大大地降低了如铜，锡类有色金属的损耗。但论及不足之处，它的缺陷也比较显著，因为水膜的承载能力较油膜更低，所以各异的转速与加载的情况下，极易出现干摩擦与边界摩擦，在这样的情况下，容易发生工件异常磨损，次生摩擦噪音。但针对水润滑轴承的理论研究尚不成熟，参考文献^[2]，在常态下具有流动性的气体与液体，其粘度还依赖于温度变化，（即左右了润滑膜形貌及可否）在文献^[3]中也探讨了黏温性问题，并寻求了两者间的数理关系。简单而言，就是推演过程繁杂，且无法直观高效地得出磨损规律，所以在这样一个大前提下，试验研究成为了一个特别重要的手段。

在主体的试验中，数据采集工作与分析工作需要安装大量传感器，并且在传感器间建构合理的数据传输通路以及逻辑判断，因而，需要事先将针对于试验平台本身的测控程序完成。文本型程序代码的编程语言，单个传感器所需要代表的数据结构过于复杂，将虚拟仪器的概念引入程序设计中。结合计算机技术，电子技术，传感器技术，信号处理技术，软件技术，保留原有传统仪器的固有功能，此外其他的先进功能也被加入其中。虚拟仪器，利用应用程序将计算机与功能化模块结合起来，实现以计算机显示器来模拟传统仪器的控制面板功能的目的。其优点不仅仅在于此类程序拥有对用户极为友好的用户界面，且包含了可扩展函数库和子程序库。