陈金海，张文远，罗梦婷，王 恒

(南通大学机械工程学院，江苏南通 226019)

0 引言

滚动轴承作为旋转机械中重要组成零件，广泛应用于航空航天、高铁、机床等领域，及时有效检测轴承运行状态对保证旋转设备的安全运行具有重要意义[1]。温升及温度分布不仅对滚动轴承性能产生影响，而且也是影响主轴系统工作性能和寿命的关键因素。由于滚动体与滚道之间存在摩擦阻力和滚动阻力，使内外圈滚道与滚动体接触区域温度升高较快。同时，长期处在高速重载工况中的轴承，内圈散热条件比较差，润滑油粘度随温度升高而降低，导致轴承内部温度远高于外圈温度。据统计，轴承高速运转过程中50%的失效源于轴承发热问题[2]。因此，对轴承内圈温度的监测在一定程度上可以反映轴承状态变化以及运行故障，是轴承状态监测的研究方向之一。

传统的轴承温度监测是将传感器安装在轴承座上，难以有效检测复杂工作条件下轴承内部滚动区域的温度状况。随着微传感器、微机电系统、无线传输等技术的发展，“智能轴承”应运而生[3]，为解决上述问题提供了一种可行的思路。智能轴承是指由通过的经过改进的轴承本体及相关辅件、镶嵌在轴承体内或相关辅件内微传感器、处理传输电路(专用芯片)、采集卡、信号处理与分析软件和轴承服役状态调控装置组成，可实现服役状态的自感知、自诊断、自适应的轴承系统。

目前，国内外对轴承温度场的研究，主要是根据轴承负荷分布，计算轴承发热量，通过仿真软件建立模型，模拟轴承内外圈的温度分布[4]。……