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。
发热
发热原因:
正常工作条件:在正常工作条件下,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。
转矩和速度:发热是轴承转矩和速度的产物。具体地,发热量(Qgen)可以通过公式 Qgen = k4 × M 来计算,其中 k4 是常数(0.105),M 是轴承的转矩。
圆锥轴承的转矩计算:圆锥轴承的转矩(M)可以使用公式 M = k1 × G1 × (nμ)^0.62 × (Peq)^0.3 来计算,其中 k1 是轴承转矩常数(2.56 x 10^-6),G1、n、μ 和 Peq 是与轴承相关的参数。
高温影响:
高温可能表示轴承已处于异常情况。
高温对轴承的润滑剂有害,长期超过125℃的温度会降低轴承寿命。
散热
散热方式:
轴承的散热方式主要有两种:空气冷却和水冷却。大部分轴承使用的是空气冷却方式。空气冷却的原理是,轴承内产生的热量会通过轴承内、外壳以及润滑液等方式传导到轴承外侧空气中。
散热技巧:
合理选择材质:使用铸铁材质的轴承散热性能通常不如钢材质轴承。在高温或高运转频次下,建议选择高温合金轴承或陶瓷轴承。
增强润滑:润滑不仅降低摩擦,还辅助散热。选用低温增压液体润滑脂的轴承能提高散热效果。
提高导热性能:在轴承表面喷涂散热涂料,增加散热面积,提高导热性能。
合理安装:合理的安装可以减少磨损和热量产生,提高使用效率和寿命。
加装散热器:对于需要长时间高速运转的轴承,特别是高功率机器的轴承,加装散热器是有效的散热方法。
综上所述,圆柱滚子轴承的发热和散热需要综合考虑轴承的工作条件、材料选择、润滑方式、安装方法以及是否需要加装散热器等因素。通过合理的选择和设计,可以确保轴承在较佳状态下运行,延长其使用寿命。