2 “主軸一套圈一滾球一軸承座”系統(tǒng)的熱分析

圖1 軸承系統(tǒng)溫度節(jié)點分布圖

3 影響軸承溫升的因素分析

表1 節(jié)點溫度

節(jié)點	T1	T3	T4	T5	T6	T7	T8
溫度	50.2	56.1	57.2	49.3	37.1	34.9	31.3

1. 轉(zhuǎn)速的影響
2. 切削力的影響
3. 潤滑方式的影響
軸承的轉(zhuǎn)速對軸承溫升影響顯著，軸承轉(zhuǎn)速越高，摩擦發(fā)熱越嚴重，大量的摩擦熱導致軸承的溫升也越明顯。圖2是軸承在不同轉(zhuǎn)速下的溫升情況。可以看出，轉(zhuǎn)速越高，溫升也越高。

圖2 轉(zhuǎn)速對軸承節(jié)點溫度的影響

圖3 潤滑方式對軸承溫度的影響

刀具切削工件過程中產(chǎn)生的切削力使軸承承受額外的附加載荷，這些載荷對軸承的摩擦熱也有影響，間接影響了軸承的溫升。切削力主要影響軸承由外載荷作用產(chǎn)生的摩擦力矩，但是計算表明，該影響值很小，因此，切削前后，軸承的溫升變化并不明顯。
油脂潤滑適合轉(zhuǎn)速較低的情況，其d_n值最高一般不超過60萬，相比之下，油氣潤滑能適應更高的轉(zhuǎn)速，其d_n值最高可達200萬，是一種可靠的高速潤滑方式。圖3反映了油氣潤滑和油脂潤滑方式對軸承溫度的影響情況，從該圖可以看出，油脂潤滑在轉(zhuǎn)速升高時，軸承溫度攀升很快，說明不適宜高速潤滑；油氣潤滑時，隨轉(zhuǎn)速的提高，軸承溫度升高比較平緩，潤滑冷卻效果很好。

1. 轉(zhuǎn)速越高，軸承的摩擦力矩越大，生成的摩擦熱也越多，軸承的溫升也就越高；
2. 在正常工作范圍內(nèi)，切削力對軸承溫升造成的影響很小，考慮更多的因素對軸承摩擦力矩的影響，會使計算結果更符合實際。
3. 對于高速軸承(d_n值在200萬的范圍內(nèi))，采用油氣潤滑可以很好的抑制軸承的溫升。