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滚动轴承的发热计算

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发表于 2021-8-4 13:38 | 显示全部楼层 |阅读模式

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随着转速越来越高,轴承的发热也越来越引起大家的关注。
其实在Kisssoft中可以专门对轴承进行发热计算,而且经过实际验证,计算的结果很是准确。

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 楼主| 发表于 2021-8-4 13:41 | 显示全部楼层
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四点接触球轴承QJ208,轴向负载3000N,径向负载300N

额定转速3600r/min,脂润滑

楼上计算的是新加润滑脂、磨合好润滑脂两种工况下的热允许转速,经实测,基本上跟现场结果吻合。



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 楼主| 发表于 2021-8-4 13:44 | 显示全部楼层
新加脂的轴承一开始运行,发热确实很快,但是运转个把小时后,温度逐渐显著降低下来并且趋于稳定。
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 楼主| 发表于 2021-8-4 13:47 | 显示全部楼层
四点接触球轴承要求轴向力至少是径向力的120%以上,否则无法正常运转(形成2点接触才算正常状态)!


在齿轮箱空载运行时,无法确保足够的轴向力,为此,我们就出过这样的故障:完全空载逐步加速到3600r/min,声音有点异常,只见轴承座里冒出一股青烟,停机片刻以后,再次启动全速运行,结果再也不冒烟了,开了很久也不冒烟,但是噪声振动明显加大了......

后来,机器拆解开来,发现轴承的钢球完全烧坏了,不仅颜色斑驳,而且钢球表面凹凸不平,滚道也变颜色了。

究其原因,是因为轴向力不够,导致4点接触运转,此时轴承摩擦发热严重,当场就烧毁了!
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 楼主| 发表于 2021-8-5 12:37 | 显示全部楼层
高速电主轴里面用的是高精度角接触球轴承,因为发热问题,必须用水冷才能保证散热。
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发表于 2021-8-31 09:48 | 显示全部楼层
帮忙发一下我邮箱897473874.qq.com,谢谢
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发表于 2021-10-3 22:56 | 显示全部楼层
zengxiaodong 发表于 2021-8-4 13:47
四点接触球轴承要求轴向力至少是径向力的120%以上,否则无法正常运转(形成2点接触才算正常状态)!

请教下,“四点接触球轴承要求轴向力至少是径向力的120%”,是有源自哪里啊?我查SKF,只是需要最小的轴向载荷就可以啊
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 楼主| 发表于 2021-10-4 07:47 | 显示全部楼层
langliuyu 发表于 2021-10-3 22:56
请教下,“四点接触球轴承要求轴向力至少是径向力的120%”,是有源自哪里啊?我查SKF,只是需要最小的轴 ...

你这个“最小负荷”是防止轴承轻载打滑的一个限制条件,与我提到的轴向力是两个方面的问题。
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 楼主| 发表于 2021-10-4 08:02 | 显示全部楼层
4点接触球轴承实际上是对称(双向)角接触轴承,所以它可以实现只用一个轴承来承受双向的轴向承载,从而显著节约了安装空间当然也节约了成本。

正因为4点接触轴承的对称(双向)结构,可能的误用就是仅承受径向载荷,在这种条件下,轴承工作于4点接触状态,也就是内圈2点接触外圈2点接触,但这属于非正常工作状态,因为会导致比较大的滚动摩擦,从而大大增加轴承的发热!

所以,轴承技术手册中都会提到,4点接触轴承要在2点接触状态下才能正常工作,这实际上就是要求4点接触轴承像角接触轴承那样工作。
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 楼主| 发表于 2021-10-4 08:43 | 显示全部楼层
假设4点接触轴承的接触角为35度,那么根据角接触轴承的力学关系,可以推导出轴向力与径向力的关系。

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