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圆柱滚子轴承的发热和散热

发布时间:2020-11-27 22:45:21   浏览次数:
圆柱滚子轴承的发热和散热 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、密封圈、齿轮、离合器和供油等等。散热取决于很多因素,包括轴和轴承座的材料及设计、润滑油的循环及外部环境条件。这些因素将在之后的章节分别介绍。发热正常工作条件下,轴承型号的大部分转矩和热量来自于滚子/轴承圈接触部位的弹性流体动态损失。发热是轴承转矩和速度的产物。使用下面的公式计算发热量。Qgen = k4n M圆锥轴承可以使用下面的公式计算转矩。M = k1G1 (nμ)0.62 (Peq) 0.3其中:k1 = 轴承转矩常数= 2.56 x 10-6(M 的单位是牛顿—米)k4 = 0.105(Qgen的单位是W,M 的单位是牛顿—米)非圆锥轴承,转矩的计算方法在之后的章节给出。
  散热:特殊应用中如何确定轴承的热流量是一个复杂的问题。一般而言,可以认为影响散热速率的因素包括:1. 轴承到轴承座的温度梯度。此因素受轴承座尺寸以及外部冷却装置(例如风扇、水冷装置等)的影响。2. 轴承到轴的温度梯度。所有其它的热源,如齿轮和其它轴承以及邻近部件都会影响轴的温度。3. 循环油润滑系统带走的热量。某种程度上,因素1 和 2 可以根据应用而不同。散热模式包括系统中的热传导、内外表面的对流以及相邻结构之间的热辐射。很多应用中,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。通过循环油系统散热润滑油带走的热量较易控制。在飞溅式润滑系统中,可以使用冷却旋管来控制润滑油温度。
  循环油润滑系统中的润滑油带走的热量可用以下公式计算。Qoil = k6 Cpρf (θo - θi)其中:k6 = 1.67 x 10-5(Qoil的单位是W)= 1.67 x 10-2(Qoil的单位是BTU/分钟)如果循环润滑油是矿物油,带走的热量可用以下公式计算:Qoil = k5 f (θo - θi)以下系数适用于本页中所列的发热与散热公式。其中:k5 = 28( Qoil单位是W,f 单位是 L/分钟,θ单位是 °C)。

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