轴承温升验证

在轴承高速运行中，温升验证是确保极限转速合理性的关键步骤。以下是温升限制验证公式的详细展开和工程应用方法：

1. 轴承摩擦功率损失（Ploss）的计算

摩擦功率损失主要来源于滚动摩擦、滑动摩擦和润滑剂剪切阻力，常用简化公式：

M：摩擦扭矩（N·m），与载荷和摩擦系数相关。

ω：角速度（rad/s）。

μ：摩擦系数（球轴承≈0.001~0.005，滚子轴承≈0.002~0.01）。

F：当量动载荷（N），由径向载荷 Fr 和轴向载荷 Fa合成。

d：轴承内径（m）。

更精确的模型（SKF/ISO标准）：

2. 散热系数（κ）的取值

散热能力取决于冷却方式：

3. 散热表面积（Acool）的确定

轴承外表面散热：

（D：外径，B：宽度，单位：m²）

附加散热片：若轴承座带散热鳍片，需计算有效表面积。

4. 温升验证流程

计算摩擦功率 Ploss（结合载荷与转速）。

确定散热条件（选择 κ和 Acool）。

计算温升：

判定标准：

一般轴承：ΔT≤40∼50℃。

精密轴承（如机床主轴）：ΔT≤20∼30℃。

5. 实例计算

轴承6310（d=50 mm、, D=110 mm、, B=27 mm、），转速 n=6000 rpm。

当量动载荷 F=2000 N，摩擦系数 μ=0.003。

自然对流冷却（）。

步骤：

6、降低温升的工程措施

• 优化润滑：改用低粘度润滑油或油气润滑。
• 增强散热：增加冷却风扇、油循环系统或散热片。
• 减少摩擦：选择陶瓷球轴承（摩擦系数降低30%~50%）。
• 控制载荷：避免过大的轴向预紧或偏载。

7. 动态热平衡分析

长期运行时需验证热平衡是否稳定：

通过上述分析，可科学判定轴承在目标转速下的可靠性，避免因温升导致的润滑失效或材料退化。