圆柱滚子轴承的发热和散热

圆柱滚子轴承的工作温度取决于多种因素，包括所有相关热源的发热量、热源之间的热流速率以及系统的散热能力。热源包括轴承、密封圈、齿轮、离合器和供油等等。散热取决于很多因素，包括轴和轴承座的材料及设计、润滑油的循环及外部环境条件。这些因素将在之后的章节分别介绍。发热正常工作条件下，轴承型号的大部分转矩和热量来自于滚子/轴承圈接触部位的弹性流体动态损失。发热是轴承转矩和速度的产物。使用下面的公式计算发热量。Qgen = k4n M圆锥轴承可以使用下面的公式计算转矩。M = k1G1 (nμ)0.62 (Peq) 0.3其中：k1 = 轴承转矩常数= 2.56 x 10-6（M 的单位是牛顿—米）k4 = 0.105（Qgen的单位是W，M 的单位是牛顿—米）非圆锥轴承，转矩的计算方法在之后的章节给出。
  散热：特殊应用中如何确定轴承的热流量是一个复杂的问题。一般而言，可以认为影响散热速率的因素包括：1. 轴承到轴承座的温度梯度。此因素受轴承座尺寸以及外部冷却装置（例如风扇、水冷装置等）的影响。2. 轴承到轴的温度梯度。所有其它的热源，如齿轮和其它轴承以及邻近部件都会影响轴的温度。3. 循环油润滑系统带走的热量。某种程度上，因素1 和 2 可以根据应用而不同。散热模式包括系统中的热传导、内外表面的对流以及相邻结构之间的热辐射。很多应用中，散热可分为两部分 – 循环油带走的热量和通过结构散发的热量。通过循环油系统散热润滑油带走的热量较易控制。在飞溅式润滑系统中，可以使用冷却旋管来控制润滑油温度。
  循环油润滑系统中的润滑油带走的热量可用以下公式计算。Qoil = k6 Cpρf (θo - θi)其中：k6 = 1.67 x 10-5（Qoil的单位是W）= 1.67 x 10-2（Qoil的单位是BTU/分钟）如果循环润滑油是矿物油，带走的热量可用以下公式计算：Qoil = k5 f (θo - θi)以下系数适用于本页中所列的发热与散热公式。其中：k5 = 28（ Qoil单位是W，f 单位是 L/分钟，θ单位是 °C）。