轴承的热平衡计算

  轴承工作时,摩擦功耗将转变为热量,使润滑油温度升高。如果油的平均温度超过计算承载能力时所假定的数值,则轴承承载能力就要降低。因此要计算油的温升△t,并将其限制在允许的范围内。

  轴承运转中达到热平衡状态的条件是:单位时间内轴承摩擦所产生的热量H等于同时间内流动的油所带走的热量H1与轴承散发的热量H2之和,即 

  轴承中的热量是由摩擦损失的功转变而来的。因此,每秒钟在轴承中产生的热量H 

由流出的油带走的热量H1 

  式中:Q——耗油量,按耗油量系数求出,

     ρ——润滑油的密度,对矿物油为850~900kg/

     c——润滑油的比热容,对矿物油为1675~2090J/(kg·);

     t0——油的出口温度,

     ti——油的入口温度,通常由于冷却设备的限制,取为35~40

  除了润滑油带走的热量以外,还可以由轴承的金属表面通过传导和辐射把一部分热量散发到周围介质中去。这部分热量与轴承的散热表面的面积、空气流动速度等有关,很难精确计算。因此,通常采用近似计算。若以H2代表这部分热量,并以油的出口温度t0代表轴承温度,油的入口温度代表周围介质的温度,则:                 

  式中αs为轴承的表面传热系数,随轴承结构的散热条件而定。对于轻型结构的轴承,或周围介质温度高和难于散热的环境(如轧钢机轴承),取 αs=50/;中型结构或一般通风条件,取αs =80/;在良好冷却条件下(如周围介质温度很低,轴承附近有其它特殊用途的水冷或气冷的冷却设备)工作的重型轴承,可取αs=140/。    

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