2017年5月23日

軸承的熱態特性分析|加工中心

第三章軸承的熱態特性分析3.1摩擦、磨損對軸承的影響如圖3.1所示，在滾動軸承高速旋轉時，軸承滾動體與軌道間摩擦力會隨著轉速的增加而增大，導致軸承耗損加劇，直接造成軸承的磨損過度、點蝕、擦傷等問題，使軸承的精度下降，使用壽命減小。摩擦力的增大，直接導致軸承發熱量升高，使軸承發生燒結現象，直接造成使用壽命縮短。軸承發熱量的變大，直接導致軸承溫度升高，由于過度發熱使軸承熱變形量變大，使軸承精度降低，降低了軸承的使用壽命和機械加工質量。3.2軸承摩擦力矩產生原理3. 2. 1滾動軸承的摩擦起因(1) 在滾動接觸面上的差動滑動所引起的摩擦：滾動體旋轉運動時，表面某點的線速度與此點到軸線的距離成正比[41]。人們發現接觸區各點的線速度是不同，這是由于滾動體與軌道是曲面接觸，接觸點到滾動體自轉軸線的距離不相等。接觸面中間部分和兩側會產生差動滑動，此滑動只發生在純滾動運動時的點接觸的位置，且滑動方向不同。接觸區面積微小，各點線速度基本上沒有區別，稱為微觀差動滑動摩擦[42]。(2) 材料滯后性所造成的純滾動摩擦：滾動體沿滾道表面滾動，軸承在受力的作用下，接觸表面產生彈性變形；取消力的作用，彈性變形將恢復大部分；但隨著壓力的增大，負載減少時的形變大于給定應力的形變[42]。這種彈性滯后性反映了能量的損失，這種能量的損失為滾動摩擦阻力[43]。(3) 滑動接觸部位的純滑動摩擦：滾動體沿著滾道的滾動不是純滾動。滾動體沿著滾道的滾動不僅有自身的滾動，還有沿著滾道的滑動。純滑動摩擦是軸承滑動接觸位置引起的摩擦和滾動體在滾道上打滑引起的摩擦的總稱。滾動體打滑量與軸承的轉速、載荷、尺寸結構和潤滑劑物理特性等息息相關。目前關于軸承的打滑量還沒有明確的計算方法。(4) 滾動體沿接觸面中心法線的自旋滑動引起的摩擦:對于球軸承，軸承承受軸向載荷時，滾動體會繞接觸面法線方向沿著滾道面旋轉。自旋運動引起的摩擦可以稱為自旋滑動摩擦。(5) 潤滑劑粘性摩擦：潤滑劑粘性摩擦由兩部分組成，一部分是油膜內部的摩擦，另一部分是滾動體和保持架運動時攪動潤滑劑引起的摩擦。不論彈流潤滑還是動壓潤滑，其油膜厚度的計量單位都是微米，接觸面積微小，因此接觸區內潤滑劑的體積大部分時候小于幾立方毫米。進行軸承潤滑的潤滑劑由于滾動體的攪動作用而造成飛派，形成攪動阻力。攪動阻力會造成攪動摩擦損耗，此損耗是潤滑劑摩擦損耗主要組成部分。潤滑劑過多軸承攪動阻力增加，軸承溫升變大。研宄證明了在油量合適的情況下進行潤滑，潤滑劑的攪動摩擦損失為整體損失的50%至60%,軸承滾動與滑動摩擦損失為整體的20%至30%,密封圈摩擦損失為整體的10%至30%[41]。本文采摘自“精工加工中心主軸軸承油氣潤滑機理研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！

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