轴承的热态特性分析|加工中心
第三章轴承的热态特性分析3.1摩擦、磨损对轴承的影响如图3.1所示，在滚动轴承高速旋转时，轴承滚动体与轨道间摩擦力会随着转速 的增加而增大，导致轴承耗损加剧，直接造成轴承的磨损过度、点蚀、擦伤等问题， 使轴承的精度下降，使用寿命减小。摩擦力的增大，直接导致轴承发热量升高，使轴 承发生烧结现象，直接造成使用寿命缩短。轴承发热量的变大，直接导致轴承温度升 高，由于过度发热使轴承热变形量变大，使轴承精度降低，降低了轴承的使用寿命和 机械加工质量。3.2轴承摩擦力矩产生原理3. 2. 1滚动轴承的摩擦起因(1) 在滚动接触面上的差动滑动所引起的摩擦：滚动体旋转运动时，表面某点的 线速度与此点到轴线的距离成正比[41]。人们发现接触区各点的线速度是不同，这是由 于滚动体与轨道是曲面接触，接触点到滚动体自转轴线的距离不相等。接触面中间部 分和两侧会产生差动滑动，此滑动只发生在纯滚动运动时的点接触的位置，且滑动方 向不同。接触区面积微小，各点线速度基本上没有区别，称为微观差动滑动摩擦[42]。(2) 材料滞后性所造成的纯滚动摩擦：滚动体沿滚道表面滚动，轴承在受力的作 用下，接触表面产生弹性变形；取消力的作用，弹性变形将恢复大部分；但随着压力 的增大，负载减少时的形变大于给定应力的形变[42]。这种弹性滞后性反映了能量的损 失，这种能量的损失为滚动摩擦阻力[43]。(3) 滑动接触部位的纯滑动摩擦：滚动体沿着滚道的滚动不是纯滚动。滚动体沿 着滚道的滚动不仅有自身的滚动，还有沿着滚道的滑动。纯滑动摩擦是轴承滑动接触 位置引起的摩擦和滚动体在滚道上打滑引起的摩擦的总称。滚动体打滑量与轴承的转 速、载荷、尺寸结构和润滑剂物理特性等息息相关。目前关于轴承的打滑量还没有明 确的计算方法。(4) 滚动体沿接触面中心法线的自旋滑动引起的摩擦:对于球轴承，轴承承受轴 向载荷时，滚动体会绕接触面法线方向沿着滚道面旋转。自旋运动引起的摩擦可以称 为自旋滑动摩擦。(5) 润滑剂粘性摩擦：润滑剂粘性摩擦由两部分组成，一部分是油膜内部的摩擦， 另一部分是滚动体和保持架运动时搅动润滑剂引起的摩擦。不论弹流润滑还是动压润 滑，其油膜厚度的计量单位都是微米，接触面积微小，因此接触区内润滑剂的体积大 部分时候小于几立方毫米。进行轴承润滑的润滑剂由于滚动体的搅动作用而造成飞 派，形成搅动阻力。搅动阻力会造成搅动摩擦损耗，此损耗是润滑剂摩擦损耗主要组 成部分。润滑剂过多轴承搅动阻力增加，轴承温升变大。研宄证明了在油量合适的情 况下进行润滑，润滑剂的搅动摩擦损失为整体损失的50%至60%,轴承滚动与滑动 摩擦损失为整体的20%至30%,密封圈摩擦损失为整体的10%至30%[41]。本文采摘自“精工加工中心主轴轴承油气润滑机理研究”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！本文由海天精工整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！
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