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圓柱滾子軸承的加熱和散熱
發布于:2022-06-21
圓柱滾子軸承的工作溫度取決于各種因素，包括所有相關熱源的熱輸出，熱源之間的熱流率，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。散熱取決于許多因素，包括軸和軸承座的材料和設計，潤滑油的循環，以及外部環境條件。這些因素將在后續章節中分別介紹。在正常工作條件下，軸承模型的大部分扭矩和熱量來自于滾子/軸承圈接觸區域的彈性流體動力損失。加熱是軸承扭矩和速度的乘積。用以下公式計算熱量輸出。Qgen=k4n M圓錐軸承可以用以下公式計算扭矩。M=k1G1 (n μ) 0.62 (Peq) 0.3，其中k1=軸承扭矩常數=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) 非錐形軸承和扭矩的計算方法將在后續章節給出。
熱耗散： 如何確定特殊應用中軸承的熱流率是一個復雜的問題。一般來說，可以認為影響熱流率的因素包括 1 從軸承到軸承座的溫度梯度。這個因素受軸承座的大小和外部冷卻裝置（如風扇、水冷裝置等）的影響。2. 從軸承到軸的溫度梯度。所有其他熱源，如齒輪和其他軸承，以及相鄰的部件，都會影響軸的溫度。3. 循環油潤滑系統帶走的熱量。在某種程度上，因素1和2可以根據應用情況而變化。散熱方式包括系統內的熱傳導，內外表面的對流，以及相鄰結構間的熱輻射。在許多應用中，散熱可分為兩部分--由循環油帶走的熱量和通過結構消散的熱量。潤滑油通過循環油系統帶走的熱量比較容易控制。在飛濺潤滑系統中，冷卻線圈可用于控制潤滑油的溫度。
循環油潤滑系統中潤滑油帶走的熱量可以用以下公式計算。Qoil=k6 Cp ρ F（ θ O- θ i) 其中：k6=1.67 x 10-5（Qoil，單位W）=1.67 x 10-2（Qoil，單位BTU/min） 如果循環潤滑油是礦物油，所帶走的熱量可以用以下公式計算： Qoil=k5 f（ θ O- θ i) 以下系數適用于本頁所列的發熱和散熱公式。其中：k5=28（Qoil單位為W，f單位為L/minute，θ單位為°C）。
