刘晓玲，刘学梅，梁群

（青岛理工大学 机械工程学院，山东 青岛 266520）

球轴承中的润滑脂只有润滑作用，不能带走轴承的热量。轴承温升过高会导致润滑脂流失而使润滑失效。因此，有必要研究脂润滑球轴承的温度场。

文献［1］应用SKF公司的SHABERTH软件分析了脂润滑角接触球轴承的稳态工作温度分布、疲劳寿命、球-沟道滑动及膜厚等轴承性能参数。文献［2］测量了低温下脂润滑圆锥滚子轴承内、外圈的温度及滚子大端部位的润滑脂分布。文献［3］应用R0F轴承试验机，采用2种锂基润滑脂试验研究了温度、速度和添加剂对润滑剂寿命的影响。文献［4］建立了脂润滑推力球轴承的热学模型，应用热网络法分析了轴承系统的稳态温度分布，预测了滚动轴承的能耗。文献［5］综合考虑滚子-滚道摩擦生热、滚子大端与套圈挡边摩擦生热及黏性拖曳功耗等热源的影响，建立了脂润滑双列圆锥滚子轴承的热分析模型。文献［6］以局部法求解脂润滑球面滚子轴承发热率，应用热网络法求得了脂润滑球面滚子轴承-轴-轴承座系统的瞬态温升。

为研究高速脂润滑角接触球轴承的温升情况，采用有限元法对轴承系统的温度场进行分析，并通过试验法测量外圈温度。

1 有限元法计算温度场

1.1 几何建模

以角接触球轴承为例，对轴承及轴承座进行有限元分析。分析时忽略轴承及轴承座的细节，得到简化模型。导入ANSYSWorkbench中生成的三维模型如图1所示。

图1 ANSYSWorkbench中的三维模型Fig.1 Three-dimensional model in ANSYSWorkbench

1.2 网格划分

采用多区法进行网格划分，如图2所示，节点数为201189，单元数为40822。……