熱阻網絡法在軸系溫度場求解中的應用

黃東洋　洪軍　張進華　武殿梁　李純潔

摘要：為了獲得主軸系統的溫度場，建立了主軸、軸承、套筒、軸承座、端蓋的傳導和對流換熱熱阻模型，通過熱節點的熱量平衡分析，建立了熱節點的熱量平衡方程組，采用Newton—Raphson法對熱平衡方程組進行求解，獲得了軸系溫度場，對軸承預緊力和主軸轉速、軸承初始接觸角以及潤滑劑黏度對軸系溫度場節點溫度的影響進行了數值分析和試驗，結果表明，在不同的工況下，主軸系統溫度場的分布是不同的，軸承的預緊力和主軸的轉速越大，軸承的溫度就越高，而軸承的初始接觸角越大，軸承的溫度則越低，并且潤滑劑對軸承溫度的影響在主軸高速運轉時表現得更加明顯，因此，通過對軸承預緊力的調節和軸承初始游隙的設定，不僅能夠控制軸承工作時的溫度場分布，而且可有效地避免滾動軸承的內、外圈因溫度過高而導致的失效，從而提高滾動軸承的服役性能。

關鍵詞：熱阻網絡法；軸系；溫度場；主軸系統