高速机床轴承温升分析及试验研究

简介

高速机床中的轴承摩擦热会引起滚动体变形、“烧轴”等现象,进而导致轴承疲劳寿命降低,影响设备正常运行。以高速角接触球轴承7003C为例,在高速角接触球轴承拟静力学分析的基础上,对轴承进行受力分析。利用局部法建立轴承的摩擦功耗计算模型;在传热学的基础上分析轴承系统传热,建立热传递模型;利用有限元软件建立轴承系统温升模型并进行温升仿真,分析转速、轴向力、润滑油温度对轴承系统温升的影响规律。最后,设计温升试验并与理论仿真进行了对比验证。结果表明,轴承转速增加、轴向力增大均会使轴承系统温升增加,钢球处温升最高,其次是内圈,最后是外圈;润滑油温度对轴承系统温度变化有重要作用。利用高速轴承温升试验机对轴承外圈温度进行试验研究,试验结果与仿真计算结果最大误差率为11.66%,验证了理论计算与模型仿真的合理性,为研究轴承疲劳寿命提供了一定参考。