Calcul de la chaleur des paliers en génie mécanique

La température d'un roulement en fonctionnement diffère de sa température à l'arrêt, ce qui indique une augmentation de la température lorsque le roulement est utilisé. Les causes principales de cette augmentation de température peuvent être classées en deux catégories :

Premièrement, la conduction thermique externe. La chaleur générée par le fonctionnement des composants mécaniques externes entraîne une augmentation globale de la température dans toutes les parties de la machine. Cette chaleur est transmise aux roulements, ce qui a pour effet de les chauffer.

Pour les moteurs et les réducteurs, cela se produit principalement de deux manières :

1) Dans le cas des moteurs, les principales sources de chaleur pendant le fonctionnement sont les enroulements et le noyau lui-même. La perte de chaleur bien connue due à la perte de cuivre pendant le fonctionnement du moteur est causée par la chaleur générée lorsque le courant circule dans le fil.

La perte de fer correspond à la chaleur générée par le noyau lui-même lorsque le champ magnétique change pendant le fonctionnement du moteur. Ces deux parties sont les principales sources de chaleur du moteur, et cette chaleur est transmise aux roulements par l'intermédiaire de la base, de l'arbre et du couvercle, ce qui entraîne une augmentation de la température des roulements.

2) Pour les boîtes de vitesses, l'engrènement des engrenages génère de la chaleur par frottement. Cette chaleur est transmise aux engrenages, à l'arbre et à la base. L'agitation de l'huile de lubrification transmise aux roulements contribue également à l'augmentation de la température des roulements.

Deuxièmement, la production de chaleur des roulements eux-mêmes. Pendant le fonctionnement du roulement, l'environnement interne du roulement implique un frottement de roulement, un frottement de glissement, une perte de résistance, un frottement d'étanchéité et d'autres frictions correspondantes. Ces frottements se dissipent sous forme de chaleur, ce qui entraîne une augmentation de la température du roulement.

Les ingénieurs en charge des équipements sont très préoccupés par la température inhérente des roulements. Il est donc parfois nécessaire d'estimer la température des roulements. Cet article présente une méthode simple pour résoudre ce problème.

Avant de commencer les calculs proprement dits, nous pouvons d'abord faire une estimation approximative de l'état d'échauffement des deux parties mentionnées ci-dessus. La raison de cette estimation est que, sur place, s'il n'est pas possible d'effectuer des calculs spécifiques, il est au moins possible de procéder à une évaluation globale et de comprendre les causes de l'échauffement des roulements, ce qui permettra de déterminer si l'état du site est normal ou non.

Nous savons que pour les roulements, la plus grande partie du frottement interne est le frottement de roulement. La nature du frottement de roulement détermine qu'il doit être faible. Il convient de noter que cette valeur est déterminée par les caractéristiques des roulements, sinon à quoi servent les roulements ?

N'oubliez pas que l'objectif de l'invention des roulements est de réduire le frottement et le couple. La proportion de frottement de glissement dans les roulements doit être très faible, sinon on ne peut pas parler de roulement.

Dans le même temps, la perte de lubrification par brassage dans les roulements, comparée à d'autres frictions, ne devrait pas non plus être importante. Par conséquent, la chaleur générée par le mouvement du roulement lui-même n'est pas la principale source de chaleur, mais devrait être un facteur secondaire pour l'augmentation globale de la température du roulement.

Le principal facteur à l'origine d'une augmentation significative de la température dans les roulements est la chaleur générée par l'équipement lui-même. La chaleur générée par l'équipement lui-même sera estimée lors de la conception de l'équipement. Cette chaleur, lorsqu'elle est transmise aux paliers en tenant compte de la dissipation de la chaleur et d'autres facteurs, est généralement inférieure ou égale à la chaleur totale générée par l'équipement lui-même.

Sur la base de ces connaissances, lorsque l'on est confronté à un échauffement de roulement sur site, on peut d'abord vérifier la distribution de la température des roulements chauffés de l'équipement, puis prendre en compte les éléments chauffants du roulement lui-même.

Si le température des roulements est significativement plus élevée que la température de l'équipement, il faut s'en inquiéter, car à ce stade, la chaleur générée par le roulement est devenue la principale source de chaleur, ce qui indique que les conditions de frottement interne ne sont plus normales.

Le calcul de la chaleur générée par le roulement lui-même commence par le calcul du frottement du roulement. Généralement, la chaleur générée par le roulement lui-même peut être calculée à partir de son propre couple de frottement, la formule étant la suivante :

Q=1.05*10^-4Mn

• M : Couple de frottement total du roulement
• n : Vitesse de rotation du palier.

Les ingénieurs intéressés peuvent calculer la proportion de chaleur des roulements dans la production totale de chaleur de leur équipement. Cela facilitera une compréhension qualitative et quantitative des deux étapes de la production de chaleur des roulements.