第38卷第3期 2017年9月
哈
尔
滨
轴
承
JOURNAL OF HARBIN BEARING
乏油润滑对球轴承摩擦发热影响研究
夏新涛1，张庆伟12，马美玲
Val.38 Na.3 Sep. 2017
（1.河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003；2.中国航空工业供销中南有限公司，湖北武汉430070；3.洛阳轴承研究所有限公司，河南洛阳471039）
摘要：以QJS206三点接触球轴承为例，在摩携厚损试验机上，测得乏油条件下轴承钢一轴承钢的滑动摩期系数，将该系数带入轴承分析软件，计算出轴承的摩携发热功率，根据能量守恒愿理，最终得到轴承温升情
关键词：乏油润滑；球轴承；摩携发热；轴承分析软件
中图分类号：TH133.33'1
文献标识码：A
文章编码：16724852（2017）03000304
Study on effect of oil-starvationlubrification on frictional heat of ball bearing
Xia Xintao', Zhang Qingwei', Ma Meiling
( 1.School of Mechatronics Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China; 2. China Aviation Industry Supply and Marketing Central South Co., Ltd, Wuhan 430070, China; 3. Luoyang Bearing Research Institutc Co.,Ltd., Luoyang 471039, China)
Abstract: Taking the type of QJS206 three point angular contact ball bearing as example, the sliding friction coefficient of bearing steel to steel is measured on friction and wear tester. The bearing friction heat power is calculated out through thc bearing analysis software using this coefficient. According to the principle of conservation of energy, the bearing temperature rise is obtained
Key words: oil starved lubrication; ball bearing; frictional heat;bearing analysis software
1前言
某发动机主轴承采用喷油润滑，一方面润滑油膜将滚动接触表面隔开，能避免金属-金属间的直接接触，显著降低滚动体与沟道间的摩擦，减小轴承发热量：务一方面不断循环的润滑油能及时将轴承运转产生的大部分热量带走，大大提高轴承散热能力。润滑油的存在，是维持轴承正常运转、保持轴承系统热平衡的决定性因素，对于保证轴承的可靠性工作十分重要
该发动机的工作特点是“长期贮存、快速起
动”，轴承中的润滑油在长期存的过程中因挥发而缺失，一且快速起动加速，处于乏油润滑状态的主轴承摩擦大、温度急剧上升，加上润滑油供应滞后，轴承热量无法及时散出，导致轴承游隙减小、磨损加剧，对后续工作稳定性产生较大影响。因此，有必要对乏油润滑状态下，发动机
用主轴轴承的摩擦发热展开研究收稿日期：2017-08-29
作者简介：夏新涛（1957-），男，教授，博士，博士研
究生导师
万方数据
1974年，Shaberth首次开发了轴-轴承系统的热计算程序，该程序可以计算包含多个轴承的主轴系统的温度分布和热力学行为；Richard Parker等123在Shaberth"模型的基础上，采用热网法建立了角接触球轴承温度分布计算模型，试验表明：模型计算的节点温度与实验测试得到的产热量具有很好的吻合性；Harris等(4采用摩擦力矩计算轴承摩擦热的方法阐释了油润滑条件下球轴承和滚子轴承的滚动体和沟道接触的摩擦发热功率、黏性拖动力摩擦热、保持架和套圈之间的摩擦热。同时建立了热网格法的热量传递模型和解法，给出了热传导、热对流和热辐射的计算公式。Van Zoelen[5-7]通过建立数学模型研究了乏油点接触下接触压力对油层厚度的影响，分别对纯轴向推力轴承、径向轴承的油膜厚度进行了计算，并分析了滚动轴承在乏油条件下长期运转时沟道上油膜厚度的变化。该模型可以较准确地预测滚动轴承在乏油状态下的油膜厚度。
以上研究缺乏乏油润滑对球轴承摩擦发热的影响方面研究，但研究方法为本文研究提供了良