角接触球轴承的热量传递发生在轴承、带轮与主轴之间。轴承的热能传递实际上 是三个方向传递问题,主轴为轴对称的回转体,径向力和力矩载荷可忽略不计,沿轴 承圆周向的热量不变,滚动体任意方向上的热传递模型相似。所以,可用简化的一维 模型表示滚动轴承热传递。
图3.4中假定摩擦热只存在于轴承内外圈滚动与滚动体接触部位上。摩擦热转移 到接触部位上的比例分配可根据Burton和Steph的分析成果。认为有一半的热能转移 到滚动体,剩余的热能传递到内外圈[45]。
分析了主轴各个零件的热阻值,分析了其温度变化情况,可获得轴承热阻网络模 型,图3.5为轴承热阻网络模型。从图3.5可以比较直观地表述滚动轴承中热阻、温 度和热流的关系。轴承某一点热传递方程根据热阻网络,结合轴承润滑方式推导出来。
对于油气润滑系统来说,滚动体与空气的热对流属于强迫对流换热;而对于普通 油润滑来说,滚动体与空气产生自然对流换热。由表3.3查得>c^,所以根据 公式(3.44)和表3.3可得。
根据上面的分析,我们可以清楚的知道,油气润滑与普通油润滑相比,可使轴承 的温升降低,有利于轴承的正常工作和使用寿命。
本章介绍了引起轴承失效的几大原因,阐述了滚动轴承的摩擦热能产生机理,并 推导出滚动轴承热阻计算公式,提出热量计算公式。同时,根据传热学原理,得出 LXK300X数控旋风螺杆铣床主轴轴承的热传递方程,并且论证了油气润滑与普通油 润滑相比,对轴承来说具有更好的润滑效果和冷却效果。
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