기계 공학에서의 베어링 열 계산

작동 중 베어링의 온도는 비작동 상태의 온도와 다르며, 이는 베어링이 사용 중일 때 온도가 상승한다는 것을 나타냅니다. 이러한 온도 상승의 주요 원인은 크게 두 가지 측면으로 분류할 수 있습니다:

첫째, 외부 열 전도. 외부 기계 부품의 작동으로 인해 발생하는 열은 기계의 모든 부품에서 전반적인 온도 상승으로 이어집니다. 이 열은 베어링으로 전도되어 베어링의 발열을 초래합니다.

모터와 기어박스의 경우, 이는 주로 두 가지 방식으로 발생합니다:

1) 모터의 경우, 작동 중 주요 열원은 권선과 코어 자체입니다. 모터 작동 중 구리 손실로 인한 열 손실은 전선에 전류가 흐를 때 발생하는 열로 인해 잘 알려져 있습니다.

철 손실은 모터 작동 중 자기장이 변할 때 코어 자체에서 발생하는 열을 말합니다. 이 두 부분이 모터 열의 주요 원인이며, 이 열은 베이스, 샤프트 및 엔드 커버를 통해 베어링으로 전도되어 베어링의 온도를 상승시킵니다.

2) 기어박스의 경우 기어의 맞물림으로 인해 마찰열이 발생합니다. 이 열은 기어, 샤프트 및 베이스를 통해 전달됩니다. 베어링에 전달되는 윤활유의 교반도 베어링의 온도 상승에 기여합니다.

둘째, 베어링 자체의 열 발생입니다. 베어링 작동 중 베어링의 내부 환경에는 구름 마찰, 미끄럼 마찰, 항력 손실, 씰 마찰 및 기타 해당 마찰이 포함됩니다. 이러한 마찰은 열의 형태로 발산되어 베어링 자체의 온도를 상승시킵니다.

장비 엔지니어는 베어링의 고유한 온도에 대해 깊이 우려하기 때문에 베어링의 온도를 추정해야 할 때가 있습니다. 이 문서에서는 이 문제를 해결할 수 있는 간단한 방법을 소개합니다.

실제 계산을 시작하기 전에 먼저 위에서 언급한 두 부품의 가열 상태를 대략적으로 추정할 수 있습니다. 이러한 추정을 하는 이유는 현장에서 구체적인 계산을 수행할 수 없는 경우 최소한 베어링 발열의 원인을 전반적으로 평가하고 이해할 수 있어 현장 상태가 정상인지 아닌지를 구분하는 데 도움이 되기 때문입니다.

구름 베어링의 경우 내부 마찰의 대부분은 구름 마찰이라는 것을 알고 있습니다. 구름 마찰의 특성에 따라 작은 값이어야 합니다. 이것은 구름 베어링의 특성에 따라 결정되며, 그렇지 않으면 구름 베어링의 용도는 무엇입니까?

구름 베어링을 발명하는 목적은 마찰을 줄이고 토크를 줄이는 것임을 잊지 마세요. 구름 베어링에서 미끄럼 마찰의 비율은 매우 작아야 하며, 그렇지 않으면 구름 베어링이라고 할 수 없습니다.

동시에, 다른 마찰에 비해 구름 베어링의 교반 윤활 손실도 큰 값이 아니어야 합니다. 따라서 구름 베어링 자체의 움직임에 의해 발생하는 열은 주요 열원이 아니라 베어링의 전체 온도 상승에 대한 부차적 인 요인이되어야합니다.

베어링의 온도를 크게 상승시키는 주요 요인은 장비 자체에서 발생하는 열입니다. 장비 자체에서 발생하는 열은 장비 설계 시 추정됩니다. 이 열은 방열 및 기타 요인을 고려하여 베어링에 전달될 때 일반적으로 장비 자체에서 발생하는 총 열보다 적거나 같습니다.

이 지식을 바탕으로 현장에서 베어링 가열에 직면 할 때 처음에는 장비의 가열 된 베어링의 온도 분포를 확인한 다음 베어링 자체의 가열 요소를 고려할 수 있습니다.

만약 베어링 온도 가 장비 온도보다 훨씬 높으면 이 시점에서 베어링에서 발생하는 열이 주요 열원이 되어 내부 마찰 상태가 더 이상 정상적이지 않음을 나타내므로 우려해야 합니다.

베어링 자체에서 발생하는 열의 계산은 베어링의 마찰을 계산하는 것으로 시작됩니다. 일반적으로 베어링 자체에서 발생하는 열은 자체 마찰 토크를 통해 계산할 수 있으며, 공식은 다음과 같습니다:

Q=1.05*10^-4Mn

• M: 베어링의 총 마찰 토크
• n: 베어링 회전 속도.

관심 있는 엔지니어는 장비의 총 발열량에서 베어링 열이 차지하는 비율을 계산할 수 있습니다. 이를 통해 베어링 열 발생의 두 단계에 대한 정성적, 정량적 이해를 높일 수 있습니다.