在磁悬浮轴承系统中,悬浮转子会因突然断电而失去磁场力支撑,从而跌落到位于两端的保护轴承上,导致保护轴承内圈瞬间产生大量的摩擦热,使得保护轴承系统温度升高,影响保护轴承转动性能以及磁悬浮轴承的可靠性。根据轴承内部受载,得出轴承发热量,研究了保护轴承零件之间的生热及热传递关系。根据工况设置相应的热边界条件,运用有限元方法与热网络方法,对保护轴承进行热力学分析,获得保护轴承温度场分布,并对结果进行对比分析。结果表明保护轴承的最高温度在背离开口的内圈端面处,外圈温度小于滚珠温度,滚珠温度小于内圈温度,内外圈温度分布不对称。

准确预测机床主轴轴承的温度场,可以判断轴承服役状态,为轴承运行维护奠定基础。通过考虑径向热变形以及轴向热位移对轴承内部几何尺寸的动态影响,修正拟静力学模型;在应用部分法计算轴承整体摩擦生热量的基础上,结合热网络法建立了主轴系统组件复合变形与温度场耦合分析模型,求解了不同工况下不定热量分配的轴承温升曲线,以及相应条件下轴承组件的稳态热量之比。结果表明,主轴轴承在工作状态下,内滚道的生热量总体上高于外滚道的生热量;随着主轴转速和所受轴向力的变化,轴承组件的生热量会按一定规律变化。

建立了高速重载工况下的直升机主减速器热网络模型,得到弧齿锥齿轮温度场随齿面结构变化规律。对基于主动设计得到的弧齿锥齿轮齿面进行加载接触分析(LTCA)得到齿间载荷,结合摩擦学和传热学得到锥齿轮的摩擦因子和热载荷,研究分析了锥齿轮的齿面接触迹线方向、接触椭圆半长轴长度、传动比的1阶导数的改变对锥齿轮温度场的影响规律。

轨道交通齿轮箱作为列车动力系统的关键部件,对列车的运行起到至关重要的作用。其中轨道交通齿轮箱的热平衡分析对保证齿轮箱的正常运行具有重要意义。以地铁齿轮传动系统为研究对象,应用热网络法建立关键部件的热平衡方程组,给出传动系统功率损失、热阻及对流换热系数的计算模型,并求解热平衡方程组的各节点温度。研究表明,该轨道交通齿轮箱的效率随着转速的升高而降低,转速升高,各节点的温度升高,齿轮啮合点处温度最高。

为保证圆柱滚子轴承在工作过程中的使用性能,需对轴承在外加载荷作用下的温升进行分析。以某摆剪减速器圆柱滚子轴承为研究对象,运用热网络法计算其温升,通过现场实测验证了热网络模型的可行性。并运用热网络法计算了不同品牌的圆柱滚子轴承的温升情况,得到了滚动体数和其结构对温升有影响。结果表明：滚动体越多,并且滚动体为空心时轴承的温升越低,即FAG品牌的圆柱滚子轴承的温升低。轴承的温升分析为轴承的设计和使用提供参考依据。