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脂润滑高速角接触球轴承外圈热特性分析及试验
摘要：脂润滑高速角接触球轴承外圈热特性在轴承运行中起着重要的作用。本论文通过理论分析与试验研究的方法，对该热特性进行了深入的研究。首先，对角接触球轴承外圈的热特性进行了理论分析，通过建立数学模型，推导出了外圈温升与工作参数（如负荷、转速、脂润滑等）之间的关系。然后，通过试验的方式对理论分析结果进行了验证，并进一步研究了不同工况下外圈温升的变化规律。最后，对研究结果进行了讨论，并提出了一些改进措施，为脂润滑高速角接触球轴承的设计与优化提供了理论依据。
关键词：脂润滑，高速角接触球轴承，外圈热特性，数学模型，试验验证
一、引言
角接触球轴承作为一种广泛应用于机械领域的轴承，其外圈热特性对轴承的运行和寿命有着重要的影响。脂润滑高速角接触球轴承在高速运转过程中容易产生较高的温升，而过高的温升会对轴承的性能和寿命造成严重的影响。因此，研究脂润滑高速角接触球轴承外圈的热特性，对于轴承的设计与优化具有重要的意义。
二、理论分析
1.外圈热特性数学模型的建立
根据传热学的理论，外圈的温升与工作参数之间存在一定的关系。通过建立数学模型，可以推导出外圈温升与工作参数之间的关系式。首先，假设外圈温升主要由轴承内部的热源引起，可以将其描述为：
ΔT=ΔT_inf+ΔT_cage+ΔT_ball+ΔT_lub
其中，ΔT_inf表示外圈与外部环境之间的温差，ΔT_cage表示外圈与保持架之间的温差，ΔT_ball表示外圈与滚珠之间的温差，ΔT_lub表示外圈与润滑脂之间的温差。
2.外圈温升与工作参数的关系式
通过理论分析，可以得到外圈温升与工作参数之间的关系式。其中，外圈温升与负荷之间的关系式为：
ΔT=αFηv
其中，ΔT表示外圈温升，F表示负荷，η表示外圈的摩擦系数，v表示转速，α为比例系数。
通过对其他工作参数的影响进行分析，可以得到外圈温升与转速、脂润滑等因素之间的关系式。
三、试验研究
为了验证理论分析的结果，本文进行了一系列试验研究。首先，在实验室中搭建了一套角接触球轴承加热试验平台，能够模拟不同工况下的实际运行情况。然后，通过改变负荷、转速、脂润滑等参数，对外圈的温升进行了测量，并与理论分析的结果进行对比。
试验结果表明，外圈的温升与工作参数之间存在一定的关系。在相同的转速和负荷下，脂润滑的情况下外圈温升较低；而在不同的负荷和转速下，外圈温升呈现出不同的变化规律。
四、讨论与改进措施
通过对研究结果的讨论，本文认为外圈温升受到多种因素的影响，包括负荷、转速、脂润滑等。为了降低外圈的温升，可以采取一些改进措施，如增加滚珠数量、改变脂润滑方式、优化轴承内部的结构等。
此外，本文还提出了一些进一步研究的方向，如通过数值模拟的方法研究轴承内部的温度分布、研究外圈温升对轴承寿命的影响等。
结论
本文通过理论分析和试验研究的方法，对脂润滑高速角接触球轴承外圈的热特性进行了深入的研究。通过建立数学模型和验证实验，得到了外圈温升与工作参数之间的关系，并通过讨论提出了一些改进措施。这些研究结果为脂润滑高速角接触球轴承的设计与优化提供了一定的理论依据，具有一定的应用价值。