轴承摩擦、功率损耗和启动扭矩

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

轴承摩擦不是恒定的,它取决于滚动体、滚道和保持架之间润滑膜中出现的某种摩擦现象。
图表 1 显示作为转速的函数,摩擦在填充给定润滑剂的轴承中如何改变。 四个区域区分:
  • 区域 1 - 边界层分润滑条件,其中只有微凸体承受载荷,因此活动表面之间的摩擦很大。
  • 区域 2 - 混合润滑条件,其中分离的油膜承载部分载荷,接触面有少数微凸体,因此摩擦减少。
  • 区域 3 - 全膜润滑条件,其中润滑膜承载载荷,但随着粘性的损耗,摩擦会增加。
  • 区域 4 - 带热效应和贫油效应的全膜润滑,其中切入发热和贫油回填减少系数部分抵消粘性损耗,因此磨损平稳。

SKF 轴承摩擦模型

在计算轴承摩擦的 SKF 模型中,摩擦力矩 M 有四个来源:

M = Mrr + Msl + M密封件 + M阻力

式中
Mrr 滚动摩擦力矩,且包括贫油回填和切入发热效应 [Nmm]
Msl滑动摩擦力矩,且包括润滑条件好坏的影响 [Nmm]
M密封件整体式密封件的摩擦力矩 [Nmm]
对于带接触式密封圈的轴承,密封圈引起的摩擦损耗可能比轴承中产生的更大。
M阻力油浴中的阻力损耗、翻腾、飞溅等产生的摩擦力矩 [Nmm]

这四个摩擦来源值的计算方法较为复杂。 因此,我们推荐使用 SKF 轴承计算器
关于计算的更多信息,请查看计算摩擦力矩的 SKF 模型 [PDF]
当计算已知轴承的总摩擦力矩 M 时,您可以通过下列方式计算轴承摩擦功率损耗

P损耗 = 1.05 x 10-4 M n


P损耗轴承摩擦功率损耗 [W]
M总摩擦力矩[Nmm]
n转速 [r/min]

启动力矩

滚动轴承的启动力矩是指在环境温度为 20 至 30 °C (70 至 85 °F)的条件下,轴承从静止到开始旋转时必须克服的摩擦力矩。 因此,只考虑滑动摩擦力矩或密封件的摩擦力矩(如适用)。

M开始 = Msl + M密封件

式中
M开始启动摩擦力矩[Nmm]
Msl滑动摩擦力矩 [Nmm]
M密封件密封件摩擦力矩[Nmm]

我们推荐使用 SKF 轴承计算器计算启动扭矩的值。
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