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李榮德　張征　陳洛嫻　姚樹(shù)芬
（1.洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司試驗(yàn)技術(shù)開(kāi)發(fā)部，河南洛陽(yáng)　471039；2.東莞市TR軸承有限公司，廣東東莞　523009）

　　摘　要：根據(jù)脂潤(rùn)滑軸承在強(qiáng)化試驗(yàn)過(guò)程中溫升變化過(guò)大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了特殊的水冷裝置，以外球面軸承試驗(yàn)機(jī)為樣機(jī)，對(duì)其加載軸承進(jìn)行冷卻試驗(yàn)，并在相同載荷及轉(zhuǎn)速條件下與非冷卻時(shí)軸承溫升進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了此水冷裝置的良好冷卻效果。
　　關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承；潤(rùn)滑脂；試驗(yàn)機(jī)；強(qiáng)化壽命試驗(yàn)；水冷卻裝置
　　為了使軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免零件表面直接接觸，減少軸承內(nèi)部的摩擦及磨損，延長(zhǎng)軸承的使用壽命，必須對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑^[1]。在軸承壽命強(qiáng)化試驗(yàn)過(guò)程中，軸承的轉(zhuǎn)速與載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其正常工況下的轉(zhuǎn)速和載荷，潤(rùn)滑更是需要關(guān)注的重要問(wèn)題。試驗(yàn)中，油潤(rùn)滑的軸承溫升變化不大，而脂潤(rùn)滑情況下，軸承的溫升變化特別明顯。試驗(yàn)溫度過(guò)高，容易引起試驗(yàn)數(shù)據(jù)的失真，可能損壞整個(gè)試驗(yàn)，甚至使軸承卡死，燒壞整個(gè)電器控制系統(tǒng)，為此，專門(mén)對(duì)脂潤(rùn)滑的軸承試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)了一套水冷卻裝置。
　　以帶座外球面軸承試驗(yàn)機(jī)為樣機(jī)進(jìn)行水冷卻試驗(yàn)。帶座外球面軸承試驗(yàn)機(jī)是洛陽(yáng)軸承研究所研發(fā)的一種實(shí)用新型試驗(yàn)機(jī)^[2-3]，該試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、加載精度高。外球面軸承在進(jìn)行壽命試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)載荷大（一般為動(dòng)載荷的30％），速度高（一般為極限轉(zhuǎn)速的60％）；選用加載軸承（陪試軸承）也必須具有承載能力大、極限轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)^[4-6]。在這樣的試驗(yàn)條件下，加載軸承的溫度相應(yīng)增加，通過(guò)對(duì)加載軸承增加冷卻裝置，來(lái)分析水冷結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及冷卻效果。
　　1　冷卻裝置結(jié)構(gòu)及工作原理
　　冷卻裝置如圖1所示，其主要是把原加載體分成加載套和襯套兩個(gè)部分。在加載套的內(nèi)壁上銑有一螺旋槽，螺旋槽兩端分別接有一管接頭，即進(jìn)水口和出水口，然后把襯套壓人加載套，形成一個(gè)螺旋空腔，此處襯套與加載套為過(guò)盈配合，不得有滲水現(xiàn)象。在螺旋腔的進(jìn)水口注人冷卻水，并沿著螺旋槽從出水口排出，在水流動(dòng)的過(guò)程中，把加載軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量帶走，從而起到冷卻的效果。

　　2　冷卻性試驗(yàn)
　　為了驗(yàn)證此水冷裝置的冷卻效果，對(duì)帶座外球面軸承UCP213的試驗(yàn)頭進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)頭的加載軸承型號(hào)為6313-2RZ，環(huán)境溫度為15℃，冷卻水初始溫度為15℃，冷卻水的流量為0.62L/min。試驗(yàn)方案及結(jié)果如表1所示。

　　對(duì)表1中的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理，得到不同載荷和轉(zhuǎn)速條件下無(wú)冷卻和水冷卻時(shí)的溫度變化關(guān)系。如圖2，圖3所示，隨著載荷和轉(zhuǎn)速的增加，無(wú)冷卻下的溫度升高幅度明顯^[7-8]，而水冷條件下的軸承溫度升高幅度緩慢，說(shuō)明此水冷裝置起到了良好的冷卻效果。

　　3　結(jié)束語(yǔ)
　　通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，此水冷裝置具有很好的冷卻效果，其延長(zhǎng)了加載軸承的使用壽命，提高了外球面軸承強(qiáng)化試驗(yàn)的可行性，保證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，為今后對(duì)脂潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行更好的強(qiáng)化和模擬試驗(yàn)提供了條件。 
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來(lái)源：《軸承》2010年1期