乏油润滑对球轴承摩擦发热影响研究.pdf

第38卷第3期
滨轴承
Vol38 No. 3
2017年9月
JOURNAL OF HARBIN BEARING
ep.2017
乏油润滑对球轴承摩擦发热影响硏究
夏新涛,张庆伟,马美玲
(1.河南科技人学机电工程学院,河南洛阳471003:2.中国航空工业供销中南有限公司,湖北武汉430070:;3.洛阳轴
承研究所有限公司,河南洛阳471039)
摘要:以0S206三点接触球轴承为例,在摩擦磨损试验机上,测得乏油条件下轴承钢一軸承钢的滑动塵擦
系数,将该系效带入辅承分析软件,计算出轴承的黁擦发热功率,根能量守恒原理,終得到轴承温升情
关键词:乏油润滑;球軸承;廖擦发熱;轴承分枥件
中图分类号:T13.31
文献标识码
文章编码:1672-4852(2017)03-0003-04
Study on effect of oil-starvation lubrification on frictional heat of ball bearing
Xia Xintao, Zhang Qingwei", Ma Meiling
1. School o! Mechatronics Engineering, Henan Universily of Science and lechnology, Luoyang 471003, China; 2. China
Aviation Industry Supply and Marketing Central South Co. Ltd, Wuhan 430070, China; 3. Luoyang Bearing Research Institute
Co., Itd., I uoyang 471039, China)
Abstract: Taking the type of Q $206 three point angular contact ball bearing as example, the sliding friction coefficient of
bearing steel to steel is measured on friction and wear (ester. I'he bearing [riclion heat power is calculated oul through the
bearing analysis software using this coefficient. According to the principle of conservation of energy, the bearing temperature
Tisc is obtained
Key words: oil starved lubrication: ball bearing, frictional heat; bearing analysis software
1前言
1974年, Shaberth首次开发了轴-轴承系统
的热计算程序,该程序可以计算包含多个轴承
某发动机主轴承采用喷油润滑,一方面润滑的主轴系统的温度分布和热力学行为; Richar
油膜将滚动接触表面隔开,能避免金属一金属间 Parker等2在 Shaberth模型的基础上,采用热网
的直接接触,显著降低滚动体与沟道间的摩擦,法建立了角接触球轴承温度分布计算模型,试验
减小轴承发热量;另一方面不断循环的润滑油能表明:模型计算的节点温度与实验测试得到的
及时将轴承运转生的大部分热量带走,大大提热量具有很好的吻合性; Harris等采用摩擦力
高轴承散热能力。润滑油的存在、是维持轴承正矩计算轴承摩擦热的方法阐释了油润滑条件下球
常运转、保持轴承系统热平衡的决定性因素,对轴承和滚子轴承的滚动体和沟道接触的摩擦发热
于保证轴承的可靠性工作十分重要。
功率、黏性拖动力摩擦热、保持架和套圈之间的
该发动机的工作特点是“长期贮存、快速起摩擦热。同时建立了热网格法的热量传递模型和
动”,轴承中的润滑油在长期贮存的过程中因挥解法,给出了热传导、热对流和热辐射的计算公
发而缺失,一口快速起动加速,处于乏油润滑状式。 Van Zoeller2通过建立数学模型研究了乏油
态的主轴承摩擦大、温度急剧上升,加上润滑油点接触下接触压力对油层厚度的影响,分別对纯
供应滯后,轴承热量无法及时散出,导致轴承游轴向推力轴承、径向轴承的油膜厚度进行了过
隙减小、磨损加刷,对后续工作稳定性产生较大算,并分析了滚动轴承在乏油条件下长期运转时
影响。因此,有必要对乏油润滑状态下,发动机沟道上油膜厚度的变化。该模型可以较准确地预
用主轴轴承的摩擦发热展丌研究。
测滚动轴承在乏油状态下的油膜厚度。
收稿日期:2017-08-29.
以上研究缺乏乏油润滑对球轴承摩擦发热的
作者简介:夏新涛(1957-),男,教授,博士,博土研影响方面研究,但研究方法为本文研究提供了良
究生导师
万方数括