这是保持套筒轴承冷却的方法
一、设计不会卡住的轴承当设备依赖套筒或轴颈轴承时，工作温度越低越好。冷却器运行可延长机油寿命，减少轴颈的热膨胀差异，并减少对准问题。 因此，采取措施降低工作温度有时是必要的，而且对于油膜轴承来说通常是可取的。工程师可以使用多种方法来冷却轴承和减少摩擦，从而降低温度。但并不是所有的都同样有效。 以下是冷却器运行轴承的几种选择以及每种方法带来的好处。具体而言，我们测试了每种技术与 4 英寸和 8 英寸直径轴承的温升之间的关系。结果表明，一般来说，除了较大轴承在最高温度下，这两种尺寸具有相似的性能。这是因为油膜在以最小油膜厚度汇聚到高负荷区域时经过了更长的圆周路径，这往往会产生更多的热量。 二、油粘度降低轴承温度的最简单方法是使用粘度较低的油。粘度和油性能表说明了当工业矿物油的 ISO 粘度等级从 VG 100 降至 VG 68、46 和 32 时的典型影响。 粘度与温度图表说明了表中两个轴承温度的值。首先，最小油膜厚度区域的最高温度或峰值温度。其次，由轴颈温度反映的总体平均油膜温度，通常由轴承放油温度监测。技术人员通常可以使用嵌入巴氏合金衬里的热电偶来监测套筒轴承温度，该热电偶位于垂直载荷线上方约 30° 处。 降低粘度的冷却效果有些有限。随着整体温度下降，油膜本身的相应粘度上升。例如，8 英寸的数据。轴承表明，从 VG 100 到 VG 32 的变化表示油的 40°C 粘度变化超过三倍，将最高轴承温度从 199 降低到 171°F。该变化仅比使用 VG 100 油的环境温度升高低 35%。 尽管如此，低粘度等级的 VG 32 油通常在转速为 1,800 rpm 及以上的高速机械中具有优势。除了稍微降低轴承温度外，它还可以显着减少整个润滑系统中过滤器、油冷却器和管道的功率损失。 1、进油温度 进油温度的影响表显示，降低进油温度对于降低最高轴承温度具有边际价值。虽然将进料油从 120 华氏度降到 80 华氏度，但对于 4 英寸和 8 英寸发动机来说，平均轴承温度会降低 18 华氏度。轴承，它们的最高温度分别仅下降 4 和 5°F。平均轴承温度的下降通常约为进油温度下降的一半。轴承温度可能下降的另一半被较低温度下较高的油粘度所抵消。 2、供油率过量油流过轴承的效果与降低供油温度的效果相似。在最初降低轴承进油槽中的油温后，当油汇聚到最小油膜厚度区域时，大部分额外的油从轴承的侧面泄漏。泄漏通常会增加轴承的功率损耗，并且尽管油膜较冷，但仍会阻止轴承温度下降。 三、径向轴承游隙工作游隙对轴承性能有显着影响。径向间隙影响表和随附的间隙与温度图表说明了径向间隙增加时的冷却效果。对于 8 英寸，将间隙加倍可将峰值温度和平均温度降低 28°F。轴承。更紧密的间隙导致更高的峰值和平均温度。 如果标称间隙太小，轴颈会在变暖时膨胀并限制在其冷却器外壳中。在极端情况下，这有时会导致癫痫发作。这种影响在启动时尤为明显，因为轴在轴承箱达到热平衡之前会迅速膨胀。 另一方面，太大的间隙会导致不平衡和其他转子振动不稳定性。为了在避免过度振动的同时最大限度地减少温升，专家通常建议直径间隙为 0.0015 至 0.002 英寸/英寸。直径。这些数值与图中给出的径向游隙与轴承孔半径的 C/R 比值相同。 四、轴承孔改变轴承的内部几何形状也可以降低工作温度。随附的 Bore Modifications 图形显示了两种这样的形状。第一种变体通过在轴承的上半部分凹进一个打捞筒圆周槽，消除了大部分未加载的轴承表面。这一特征基本上消除了上部区域的任何油膜功率损失，同时从上升侧进油槽进入的进油冷却了上轴表面。 在油流为层流的低速情况下，圆周槽的好处很小，因为传统对开套筒轴承的上半部分通常几乎没有功率损失。然而，在高表面速度下的油膜湍流，如 3,600 rpm 轴承在约 16 英寸以上遇到的那样。直径，功率损耗基本上与油膜总面积成正比。轴承长度一半的过冲槽将油膜面积减少了 25%，相应地减少了功率损耗和温升。 第二种轴承修改涉及在剖分轴承中加工一个略微扩大的孔。这会产生椭圆形或柠檬形轴承，通常会产生0.0025 至 0.0030 英寸/英寸的内径间隙比C/R 。直径。在轴承两侧的缝隙中放置分离垫片后加工孔。例如，对于 8 英寸直径的轴承，技术人员可能会使用 0.010 英寸。在加工 8.024 英寸时，在轴承两半之间垫片。孔。在最终机加工后移除垫片，对于 8 英寸直径，水平直径间隙为 0.024 英寸（ C/R = 0.003）。轴和 0.010 英寸的垂直间隙（C/R = 0.00125）。 轴承负载下半部分的曲率 C/R 为 0.003，可将更多的油输送到轴承的负载区域，从而导致温升更小，如间隙与温度图表所示。同时，轴承空载上半部分的更小间隙提供了更高的振动稳定性，与低内部间隙相关，下半部分轴承几乎没有额外的自载荷或温升。 最后一个表，轴承修改的影响，总结了工程师在 3,600 rpm 下运行并在粘度和油性能表中列出的典型条件下运行的工业设备轴承的一般冷却幅度。 这些比较表明，通过改用低粘度油、降低供油温度或加倍供油速率，可以在一定程度上降低轴承温度。较大的轴承孔间隙会产生显着的温度下降。并且转向椭圆孔会产生更远更可靠的下降。 |
