邢书明，于冬

(1.北京交通大学 绿色铸锻研究所，北京 100044；2.沈阳铁路信号有限公司，沈阳 110025)

双金属复合滑动轴承(以下简称双金属轴承)与单一金属滑动轴承相比，具有强度高、成本低、使用可靠性高等优点，既能承受高载荷，又具有优异的耐磨性和耐热性[1]，故其应用越来越广。相应地，其制造工艺也呈现多样化趋势[2-3]。但是由于双金属轴承存在界面及钢层的导热能力较弱，故其工作过程的温升比单一金属轴承更加值得关注。温度对轴承的摩擦特性影响显著[4]，若温度超限可能导致咬合甚至抱死的现象。然而双金属轴承工作过程的传热和温度场研究却十分有限[5-7]，至今未见定量计算其温升的数学模型，关于衬层厚度等因素对温升的影响规律的认识仍停留在定性层面。下文根据传热学原理，对双金属轴承工作过程的热行为进行了理论分析，得到了衬层厚度、轴承尺寸和工作条件对轴承温升的影响规律，进一步得到了基于许用温度的衬层尺寸设计计算公式，所得结果可以为双金属轴承设计与制造提供有益参考。

1 衬层温度计算模型

双金属轴承一般由衬层(内层)和钢层(外层)组成，两层之间达到了冶金结合[5,8]。轴承工作时，衬层与轴之间因摩擦而生热，热量通过轴承外壁传出。在工作初期，轴承温度会不断变化，属于不稳定态传热；当工作一定时间后，摩擦生热与轴承的散热之间建立起了平衡，轴承的温度场不再随时间变化，这时属于稳定态传热。……