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圓柱滾子軸承的發熱和散熱

2023-02-28 10:11:23

圓柱滾子軸承的工作溫度取決于多種因素,包括所有相關熱源的發熱量、熱源之間的熱流速率以及系統的散熱能力。熱源包括軸承、密封圈、齒輪、離合器和供油等等。散熱取決于很多因素,包括軸和軸承座的材料及設計、潤滑油的循環及外部環境條件。這些因素將在之后的章節分別介紹。發熱正常工作條件下,軸承型號的大部分轉矩和熱量來自于滾子/軸承圈接觸部位的彈性流體動態損失。發熱是軸承轉矩和速度的產物。使用下面的公式計算發熱量。Qgen = k4n M圓錐軸承可以使用下面的公式計算轉矩。M = k1G1 (nμ)0.62 (Peq) 0.3其中:k1 = 軸承轉矩常數= 2.56 x 10-6(M 的單位是牛頓—米)k4 = 0.105(Qgen的單位是W,M 的單位是牛頓—米)非圓錐軸承,轉矩的計算方法在之后的章節給出。
  散熱:特殊應用中如何確定軸承的熱流量是一個復雜的問題。一般而言,可以認為影響散熱速率的因素包括:1. 軸承到軸承座的溫度梯度。此因素受軸承座尺寸以及外部冷卻裝置(例如風扇、水冷裝置等)的影響。2. 軸承到軸的溫度梯度。所有其它的熱源,如齒輪和其它軸承以及鄰近部件都會影響軸的溫度。3. 循環油潤滑系統帶走的熱量。某種程度上,因素1 和 2 可以根據應用而不同。散熱模式包括系統中的熱傳導、內外表面的對流以及相鄰結構之間的熱輻射。很多應用中,散熱可分為兩部分 – 循環油帶走的熱量和通過結構散發的熱量。通過循環油系統散熱潤滑油帶走的熱量較易控制。在飛濺式潤滑系統中,可以使用冷卻旋管來控制潤滑油溫度。
  循環油潤滑系統中的潤滑油帶走的熱量可用以下公式計算。Qoil = k6 Cpρf (θo - θi)其中:k6 = 1.67 x 10-5(Qoil的單位是W)= 1.67 x 10-2(Qoil的單位是BTU/分鐘)如果循環潤滑油是礦物油,帶走的熱量可用以下公式計算:Qoil = k5 f (θo - θi)以下系數適用于本頁中所列的發熱與散熱公式。其中:k5 = 28( Qoil單位是W,f 單位是 L/分鐘,θ單位是 °C)。

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