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圆柱滚子轴承的发热与散热

发布时间:2023-09-26 15:21
  圆柱滚子轴承的工作温度取决于多种因素,包括所有相关热源的发热量、热源之间的热流速率以及系统的散热能力。 热源包括轴承、密封件、齿轮、离合器、供油等。散热取决于许多因素,包括轴和轴承座的材料和设计、润滑油循环和外部环境条件。 这些因素将在后续章节中分别介绍。 加热 在正常工作条件下,轴承模型中的大部分扭矩和热量来自滚子/轴承套圈接触区域的弹性流体动力损失。 热量是轴承扭矩和速度的产物。 使用以下公式计算热值。 Qgen = k4n M 圆锥轴承可以使用以下公式计算扭矩。 M = k1G1 (nμ)0.62 (Peq) 0.3 其中: k1 = 轴承扭矩常数 = 2.56 x 10-6(M 的单位为牛顿米) k4 = 0.105(Qgen 的单位为 W,M 的单位为 牛顿-米)非圆锥轴承,扭矩的计算方法在以下章节给出。
 
  散热:如何确定特殊应用中轴承的热流是一个复杂的问题。 一般来说,能够影响散热率的因素包括: 1、从轴承到轴承座的温度梯度。 该因素受轴承座尺寸和外部冷却装置(如风扇、水冷装置等)的影响。 2. 轴承到轴的温度梯度。 所有其他热源(例如齿轮和其他轴承以及相邻部件)都会影响轴温度。 3、循环油润滑系统带走的热量。 在某种程度上,因素 1 和 2 可能因应用而异。 散热方式包括系统内的热传导、内外表面的对流以及相邻结构之间的热辐射。 在许多应用中,散热可分为两部分——循环油带走的热量和通过结构散发的热量。 冷却润滑油通过循环油系统带走的热量更容易控制。 在飞溅润滑系统中,冷却盘管可用于控制润滑剂温度。
 
  循环油润滑系统中润滑油带走的热量可由下式计算。 Qoil = k6 Cpρf (θo - θi) 其中: k6 = 1.67 x 10-5 (Qoil 单位为 W) = 1.67 x 10-2 (Qoil 单位为 BTU/分钟) 如果循环润滑油为矿物油 ,带走 热量可以使用以下公式计算: Qoil = k5 f (θo - θi) 以下系数适用于本页列出的加热和耗散公式。 其中:k5=28(Qoil单位为W,f单位为L/min,θ单位为℃)。

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