水冷裝置在脂潤(rùn)滑軸承壽命強(qiáng)化試驗(yàn)中的應(yīng)用

1、水冷裝置在脂潤(rùn)滑軸承壽命強(qiáng)化試驗(yàn)中的應(yīng)用李榮德，張征，陳洛嫻，姚樹(shù)芬（1. 洛陽(yáng)軸承研究所，河南，洛陽(yáng)471039；2.東莞TR軸承有限公司，廣東，東莞523009）摘要：根據(jù)脂潤(rùn)滑軸承在強(qiáng)化試驗(yàn)過(guò)程中溫升變化過(guò)大的特點(diǎn)，而設(shè)計(jì)了特殊的冷卻裝置；以外球面試驗(yàn)機(jī)為樣機(jī)，對(duì)其加載軸承進(jìn)行冷卻試驗(yàn)，并在相同載荷及轉(zhuǎn)速條件下與非冷卻時(shí)軸承溫升進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證此裝置具有良好的冷卻效果，可延長(zhǎng)加載軸承的使用壽命，為今后對(duì)脂潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行更好的強(qiáng)化和模擬試驗(yàn)提供了條件。關(guān)鍵詞：脂潤(rùn)滑；強(qiáng)化試驗(yàn)；外球面軸承；試驗(yàn)機(jī)；冷卻裝置；過(guò)盈配合Application of the Water-cooling Dev

2、ice in the Grease Lubrication Bearing Life Intensified TestLI Rong-de，ZHANG Zheng，CHEN Luo-xian，YAO Shu-fen（1.LuoYang Bearing institute,Luo Yang 471039，China；2.Dong Guang TR Bearing Co.Ltd，Dong Guang 523009,China)Abstract: According to the temperature of the Grease lubrication bearing changing a lot

3、 in intensified test, we have designed a specific cooling device. During experiments, we used the spherical-surface tester as a prototype, and did some cooling test while adding bearing on it. Compared to the non-cooling bearing with the same load and rotate speed, we have verified that the prototyp

4、e has good cooling effects, also can prolong the life of bearings. This can be a basis for doing better intensified and imitated test on the grease lubrication bearing tester. Key words: Grease lubrication, Intensified test, Spherical-surface bearing, Tester, Cooling device, Interference fit1前言 在軸承進(jìn)

5、行壽命強(qiáng)化試驗(yàn)過(guò)程中，為了使軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免零件表面直接接觸，減少軸承內(nèi)部的摩擦及磨損，提高軸承性能，延長(zhǎng)軸承的使用壽命，必須對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑1。軸承的潤(rùn)滑主要分為脂潤(rùn)滑、油潤(rùn)滑和固體潤(rùn)滑等，尤其是對(duì)軸承進(jìn)行壽命強(qiáng)化試驗(yàn)時(shí)，軸承的轉(zhuǎn)速與載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其正常工況下的轉(zhuǎn)速和載荷，這時(shí)潤(rùn)滑顯得更為重要。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，油潤(rùn)滑的軸承溫升變化不大，但在脂潤(rùn)滑的情況下，軸承的溫度升變化特別明顯。而溫度過(guò)高，則很容易引起整個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的失真，甚至有可能損壞乃至破壞整個(gè)試驗(yàn)，更嚴(yán)重的是有可能使軸承卡死，燒壞整個(gè)電器控制系統(tǒng)，為此，我們對(duì)脂潤(rùn)滑的軸承試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)了一套水冷卻裝置。下面以帶座外球面軸承試驗(yàn)機(jī)為樣機(jī)進(jìn)行水冷

6、卻試驗(yàn)。帶座外球面軸承試驗(yàn)機(jī)是洛陽(yáng)軸承研究所研發(fā)的一種實(shí)用新型試驗(yàn)機(jī)2-3，該試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、載荷精度高，受到了用戶的一致好評(píng)。但外球面軸承在進(jìn)行壽命試驗(yàn)時(shí)，其試驗(yàn)載荷大（一般為動(dòng)載荷的30)、速度高（一般為極限轉(zhuǎn)速的60），因此在選用加載軸承（陪試軸承）也必須具有承載能力大、極限轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)4-6。而在大載荷及高速條件試驗(yàn)下，加載軸承的溫度也相應(yīng)增加，這就有可能使加載軸承受到損壞乃至破壞整個(gè)試驗(yàn)。為此，我們通過(guò)對(duì)加載軸承增加冷卻裝置，來(lái)分析此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及冷卻效果。2冷卻裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 如圖1所示，冷卻裝置主要是把原加載體分成加載套1和襯套4兩個(gè)零件。在加載套的內(nèi)壁上銑有一螺旋槽，螺

7、旋槽兩端分別接有一管接頭，即進(jìn)水口3和出水口7。然后把襯套壓入加載套，形成一個(gè)螺旋空腔2，此處襯套與加載套的裝配關(guān)系為過(guò)盈配合，不得有滲水現(xiàn)象。在螺旋腔的進(jìn)水口注入冷卻水，并沿著螺旋槽從出水口排出，在水流動(dòng)的過(guò)程中，把加載軸承5在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量帶走，從而起到冷卻的效果。 1加載套；2冷卻水腔；3進(jìn)水口；4襯套；5加載軸承（2套）；6溫度傳感器（2支）；7出水口；8旋轉(zhuǎn)軸圖1冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3冷卻性試驗(yàn)為了驗(yàn)證此裝置的冷卻效果，特對(duì)帶座外球面軸承UCP213的試驗(yàn)頭進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。此試驗(yàn)頭的加載軸承型號(hào)為6313-2RZ。試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為15，冷卻水初始溫度為15，冷卻水的流量為0.62L

8、/min。試驗(yàn)方案及結(jié)果如表所示表1不冷卻與水冷卻時(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比序號(hào)載荷（kN）轉(zhuǎn)速(r/min)1號(hào)加載軸承溫度（）2號(hào)加載軸承溫度（）1號(hào)試驗(yàn)軸承溫度（）2號(hào)試驗(yàn)軸承溫度（）不冷卻時(shí)水冷卻時(shí)不冷卻時(shí)水冷卻時(shí)不冷卻時(shí)水冷卻時(shí)不冷卻時(shí)水冷卻時(shí)129110045.720.543.920.531.227.132.328.222980039.320.238.019.930.225.330.826.232960035.820.034.519.826.924.82825420110037.520.436.219.930.92530.125.552080033.819.732.519.527.624.1

9、27.324.862060031 .819.530.819.126.122.626.523.6710110036.619.435.319.129.92230.323.581080032.319.131.818.826.221.327.12291060029.718.728.818.525.920.226.221.1對(duì)表中的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理，我們可以得出載荷和轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系，如圖2和圖3。由圖2可知，隨著轉(zhuǎn)速和載荷的增加，溫度升高的幅度非常明顯7-8，而由圖可知，隨著轉(zhuǎn)速和載荷的增加，但溫度升高的幅度非常緩慢。這一對(duì)比說(shuō)明此裝置起到了良好的冷卻效果。 圖2 載荷對(duì)溫度的影響 圖3 轉(zhuǎn)速對(duì)溫度的影響4結(jié)束語(yǔ)通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，此裝置具有很好的冷卻效果，其延長(zhǎng)了加載軸承的使用壽命，提高了外球面軸承強(qiáng)化試驗(yàn)的可行性，保證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，降低了試驗(yàn)成本。參考文獻(xiàn)：1 洛陽(yáng)軸承研究所.全國(guó)滾動(dòng)軸承產(chǎn)品樣本（M）.機(jī)械工業(yè)部.2000（7）.2 張 征，李榮德，郁亞南，等.一種外球面軸承試驗(yàn)機(jī)P.中國(guó).ZL200620031797-2.2007-5-163 李榮德，殷政偉，賈虹.帶座外球面軸承壽命試驗(yàn)機(jī)J.軸承.2008（6）.43-44.4 王辛成.帶座外球面軸承J.軸承.1990（6）.22-235 程?hào)|升，李興林，張仰平，等.帶座外球面軸承模擬試