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圆柱滚子轴承的加热和散热
发布于:2022-06-21
圆柱滚子轴承的工作温度取决于各种因素，包括所有相关热源的热输出，热源之间的热流率，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。散热取决于许多因素，包括轴和轴承座的材料和设计，润滑油的循环，以及外部环境条件。这些因素将在后续章节中分别介绍。在正常工作条件下，轴承模型的大部分扭矩和热量来自于滚子/轴承圈接触区域的弹性流体动力损失。加热是轴承扭矩和速度的乘积。用以下公式计算热量输出。Qgen=k4n M圆锥轴承可以用以下公式计算扭矩。M=k1G1 (n μ) 0.62 (Peq) 0.3，其中k1=轴承扭矩常数=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) 非锥形轴承和扭矩的计算方法将在后续章节给出。
热耗散： 如何确定特殊应用中轴承的热流率是一个复杂的问题。一般来说，可以认为影响热流率的因素包括 1 从轴承到轴承座的温度梯度。这个因素受轴承座的大小和外部冷却装置（如风扇、水冷装置等）的影响。2. 从轴承到轴的温度梯度。所有其他热源，如齿轮和其他轴承，以及相邻的部件，都会影响轴的温度。3. 循环油润滑系统带走的热量。在某种程度上，因素1和2可以根据应用情况而变化。散热方式包括系统内的热传导，内外表面的对流，以及相邻结构间的热辐射。在许多应用中，散热可分为两部分--由循环油带走的热量和通过结构消散的热量。润滑油通过循环油系统带走的热量比较容易控制。在飞溅润滑系统中，冷却线圈可用于控制润滑油的温度。
循环油润滑系统中润滑油带走的热量可以用以下公式计算。Qoil=k6 Cp ρ F（ θ O- θ i) 其中：k6=1.67 x 10-5（Qoil，单位W）=1.67 x 10-2（Qoil，单位BTU/min） 如果循环润滑油是矿物油，所带走的热量可以用以下公式计算： Qoil=k5 f（ θ O- θ i) 以下系数适用于本页所列的发热和散热公式。其中：k5=28（Qoil单位为W，f单位为L/minute，θ单位为°C）。
