摩擦 滚动轴承内的摩擦是轴承内热量产生的决定因素,其结果也对操作温度产生决定性影响。 摩擦大小取决于负荷和其它一些因素, 其中最重要的是轴承的种类和大小、操作速度、润滑剂性能和用量。 组成轴承运转总阻力的是:有关接触面上的滚动和滑动摩擦、润滑剂内的摩擦、以及(如果有的话)接触密封件的滑动摩擦。而产生滚动和滑动摩擦的地方则有:滚动接触面、滚动部件和保持架之间的接触面、以及引导滚动部件或保持架的支承面。 摩擦力矩的估计 在某些条件下 – 轴承负荷P ≈ 0,1 C – 润滑良好以及 – 操作环境正常 从以下方程 M = 0,5 μ P d 取一个恒定摩擦系数μ,用这个系数就可以将摩擦力矩计算得足够精确了 其中 M = 摩擦力矩,Nmm μ = 轴承的恒定摩擦系数(表1) P = 等效轴承动负荷 d = 轴承内圈直径,mm 表1: 非密封轴承的恒定摩擦系数μ ? ? 轴承类型 摩擦系数摩擦 ? ? μ 深沟球轴承 0,0015 ? ? 角接触球轴承 ? ? 单列 0,0020 ? 双列 0,0024 ? 四点角接触球轴承 0,0024 自调心球轴承 0,0010 圆柱滚子轴承 ? ? - 带保持架,当 Fa ≈ 0 0,0011 ? - 满滚子, 当 Fa ≈ 0 0,0020 滚针轴承 0,0025 圆锥滚子轴承 0,0018 球面滚子轴承 0,0018 CARB圆环滚子轴承 0,0016 推力球轴承 0,0013 圆柱滚子推力轴承 0,0050 滚针推力轴承 0,0050 球面滚子推力轴承 0,0018 摩擦力矩的更精确算法 计算滚动轴承摩擦力矩,有一种的方法是把摩擦力矩区分为一个所谓无关负荷的力矩M0,以及一个由负荷决定的力矩M1,然后把两个力矩相加M = M0 + M1 这个方法一直用到现在。但是,如果按摩擦来源的种类、而不是按同负荷的关系来区分,那可以还有更精确的计算方法。实际上,M0代表额外的外部摩擦来源,再加上滚动摩擦中的“流体动力”成份,而这一成份中也有一部分与负荷相关。 要精确计算滚动轴承内的摩擦,必须把四个不同来源都算入:M = Mrr + Msl + M密封件 + Mdrag 其中 M = 总摩擦力矩,Nmm Mrr = 滚动摩擦力矩,Nmm Msl = 滑动摩擦力矩,Nmm M密封件 = 密封件摩擦力矩,Nmm Mdrag = 阻力损失、搅动、泼溅等的摩擦力矩,Nmm 这个新算法把轴承内所有接触中存在的摩擦来源都辨认出来,再把它们结合在一起;需要的话,还可以加上密封件的影响和额外的外部来源,来预测总的摩擦力矩。因为这个模型观察到每个接触面(滚道和法兰) ,设计上的更改和支承面的改良马上就能计算进去。这样一来,模型就能更好的体现SKF轴承在设计上的改善,也更容易升级。 在下面章节里新的SKF计算摩擦力矩模式由最简单的滚动、滑动和密封件的影响开始。 下一节将讲述轴承内润滑油的油位、高速缺油、入口剪切升温以及混合式润滑的影响。 新的SKF摩擦力矩计算模式 新的SKF摩擦力矩计算模式应用方程式M = Mrr + Msl + M密封件 + Mdrag ,能更精确地计算出SKF滚动轴承内所产生的摩擦力矩。 新的SKF摩擦力矩计算模式是从一些更先进的SKF计算模式得出的。这一新模式在以下操作条件下,用来提供近似的参考值: – 润滑方式为油脂润滑或一般的油润滑:油浴、油点、喷油; – 如果是配对轴承,计算其摩擦力矩时,先分别算出单个轴承的摩擦力矩,再把两个值相加。两个轴承平分整体的径向负荷; 轴向负荷则根据轴承的配置来分担; – 负荷等于或大于推荐的最小负荷; – 负荷的大小和方向都是恒定的; – 正常工作游隙。 新的SKF摩擦力矩计算模式 - 滚动摩擦力矩 滚动摩擦力矩是用 ?Mrr = Grr (νn)0,6方程式来计算的? 其中 Mrr = 滚动摩擦力矩,Nmm Grr = 一个取决于轴承 – 种类的参数 – 轴承平均直径dm = 0,5(d + D), mm – 径向负荷 Fr, N – 轴向负荷 Fa,N n = 旋转速度,r/min ν = 润滑剂在操作温度下的动力粘度,mm2/s(若为滑脂润滑则是基油粘度)。 Grr的方程式和几何恒量这里都没有列出,而是在用摩擦计算程序时从数据库读到。 新的SKF摩擦力矩计算模式 - 滑动摩擦力矩 滑动摩擦力矩是用Msl = μsl Gsl 来计算的 其中 Msl = 滑动摩擦力矩,Nmm Gsl = 一个由轴承型号 – 而定的参数 – 轴承平均直径dm?=0,5(d?+?D),mm – 径向负荷Fr,N – 轴向负荷Fa,N μsl = 滑动摩擦系数,可以定为供全膜应用的值,即κ?≥?2, – 矿物油润滑时为0,05 – 合成油润滑时为0,04 – 液压油润滑时为0,1 如为圆柱或圆锥滚子轴承,则改用以下的值: – 圆柱滚子轴承时为0,02 – 圆锥滚子轴承时为0,002 http://max.book118.com 或http://max.book118.com看更多。 新的SKF摩擦力矩计算模式 -密封件的摩擦力矩如果轴承安装了接触密封件,密封件所引起的磨擦损耗可能超过轴承所引起的磨擦损耗。如果轴承两端都密封,那么密封件的摩擦力矩可以用下面的经验公式来估计 Mseal? = KS1 ds β + KS2 其中Mseal = 密封件的摩擦力矩, Nmm KS1 = 根据轴承型号而定的常数 KS2 = 根据轴承和密封件种类而定的常数 ds = 轴肩直径 β = 根据轴承和密封件种类而定的指数 常数KS1和KS2、轴肩直径ds和指数β的值,都可以在使用摩擦计算程序时从数据库读到。 M密封件是两个密封件所产生的摩擦力矩。如果只有一个密封件的话,那么所产生的摩擦是0,5Mseal。 深沟球轴承用的RSL密封件如果外直径超过25 毫米,那不管 密封件是一个或两个,都用M密封件 的值。 以上各点都由计算程序处理。
SKF摩擦力矩计算模式应用方程式.doc
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