高速角接觸球軸承油氣潤滑二相流溫升數(shù)值分析.pdf

1、高速電主軸是高速加工機(jī)床的核心功能部件，角接觸球軸承是高速電主軸主要的支承方式。角接觸球軸承高速運(yùn)行中的摩擦發(fā)熱是導(dǎo)致其過早失效的主要因素，因此良好潤滑和冷卻對(duì)保證軸承的正常運(yùn)行至關(guān)重要。油氣潤滑作為近年來發(fā)展起來的一種新型氣液兩相流冷卻潤滑技術(shù)，以其優(yōu)良的性能和清潔環(huán)保特性成為了高速軸承潤滑冷卻的首選。鑒于此，本文對(duì)角接觸球軸承油氣潤滑二相流溫升進(jìn)行了深入分析。
　　本文基于軸承生熱理論，分析了油氣潤滑的條件下角接觸球軸承的生熱

2、的機(jī)理，計(jì)算了不同條件下的軸承生熱率和對(duì)流換熱系數(shù)。建立了7006C角接觸球軸承軸承腔的幾何模型，并利用Fluent從轉(zhuǎn)速、供油量、供氣壓力、潤滑油粘度、入口位置、入口數(shù)目6個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了溫度場數(shù)值分析，分析結(jié)果表明：
　　(1)軸承腔內(nèi)的高溫區(qū)主要分布在滾動(dòng)體與滾道接觸的區(qū)域，這是由接觸區(qū)的摩擦生熱和潤滑油的攪動(dòng)生熱導(dǎo)致的；軸承腔油氣入口區(qū)的溫度相對(duì)最低，距離入口區(qū)最遠(yuǎn)的出口區(qū)溫度最高。
　　(2)隨著轉(zhuǎn)速的提高，軸承腔

3、內(nèi)溫度顯著提高，且升高幅度越來越大；隨著供油量的增加軸承腔內(nèi)溫度先降低后升高，存在一個(gè)最佳供油量。
　　(3)壓縮空氣在油氣潤滑中不僅是傳遞油液的作用，最主要的作用是冷卻散熱。在一定范圍內(nèi)，隨著供氣壓力的增加，軸承腔內(nèi)溫度明顯降低，冷卻效果明顯；隨著潤滑油粘度的升高，軸承腔溫度先下降后升高，存在最佳的潤滑油粘度。
　　(4)隨著入口數(shù)目的增加，軸承腔內(nèi)溫度分布變化明顯。在供氣量一定的情況下，擁有兩個(gè)入口的軸承腔內(nèi)溫度情況最好