李荣德　张征　陈洛娴　姚树芬
（1.洛阳轴研科技股份有限公司试验技术开发部，河南洛阳　471039；2.东莞市TR轴承有限公司，广东东莞　523009）

　　摘　要：根据脂润滑轴承在强化试验过程中温升变化过大的特点，设计了特殊的水冷装置，以外球面轴承试验机为样机，对其加载轴承进行冷却试验，并在相同载荷及转速条件下与非冷却时轴承温升进行了对比，验证了此水冷装置的良好冷却效果。
　　关键词：滚动轴承；润滑脂；试验机；强化寿命试验；水冷却装置
　　为了使轴承正常运转，避免零件表面直接接触，减少轴承内部的摩擦及磨损，延长轴承的使用寿命，必须对轴承进行润滑^[1]。在轴承寿命强化试验过程中，轴承的转速与载荷远远大于其正常工况下的转速和载荷，润滑更是需要关注的重要问题。试验中，油润滑的轴承温升变化不大，而脂润滑情况下，轴承的温升变化特别明显。试验温度过高，容易引起试验数据的失真，可能损坏整个试验，甚至使轴承卡死，烧坏整个电器控制系统，为此，专门对脂润滑的轴承试验机设计了一套水冷却装置。
　　以带座外球面轴承试验机为样机进行水冷却试验。带座外球面轴承试验机是洛阳轴承研究所研发的一种实用新型试验机^[2-3]，该试验机结构简单、装拆方便、加载精度高。外球面轴承在进行寿命试验时，试验载荷大（一般为动载荷的30％），速度高（一般为极限转速的60％）；选用加载轴承（陪试轴承）也必须具有承载能力大、极限转速高的特点^[4-6]。在这样的试验条件下，加载轴承的温度相应增加，通过对加载轴承增加冷却装置，来分析水冷结构的特点及冷却效果。
　　1　冷却装置结构及工作原理
　　冷却装置如图1所示，其主要是把原加载体分成加载套和衬套两个部分。在加载套的内壁上铣有一螺旋槽，螺旋槽两端分别接有一管接头，即进水口和出水口，然后把衬套压人加载套，形成一个螺旋空腔，此处衬套与加载套为过盈配合，不得有渗水现象。在螺旋腔的进水口注人冷却水，并沿着螺旋槽从出水口排出，在水流动的过程中，把加载轴承在运转过程中产生的热量带走，从而起到冷却的效果。

　　2　冷却性试验
　　为了验证此水冷装置的冷却效果，对带座外球面轴承UCP213的试验头进行了对比试验。试验头的加载轴承型号为6313-2RZ，环境温度为15℃，冷却水初始温度为15℃，冷却水的流量为0.62L/min。试验方案及结果如表1所示。

　　对表1中的数据结果进行分析处理，得到不同载荷和转速条件下无冷却和水冷却时的温度变化关系。如图2，图3所示，随着载荷和转速的增加，无冷却下的温度升高幅度明显^[7-8]，而水冷条件下的轴承温度升高幅度缓慢，说明此水冷装置起到了良好的冷却效果。

　　3　结束语
　　通过试验数据可知，此水冷装置具有很好的冷却效果，其延长了加载轴承的使用寿命，提高了外球面轴承强化试验的可行性，保证了试验数据的可靠性，为今后对脂润滑轴承试验机进行更好的强化和模拟试验提供了条件。 
　　参考文献：
　　[1]洛阳轴承研究所.全国滚动轴承产品样本[M].机械工业部，2000.
　　[2]张征，李荣德，郁亚南，等.一种外球面轴承试验机：中国，ZL200620031797-2[P].2007-05-16.
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　　[5]程东升，李兴林，张仰平，等.带座外球面轴承模拟试验研究[J].轴承，2006(9)：28-29.
　　[6]程东升，李兴林，张仰平，等.带座外球面轴承的寿命试验[J].轴承，2007(5)：31-32.
　　[7]汪久根，王庆九，章维明.滚动轴承动力学的研究[J].轴承，2007(3)：43-48.
　　[8]宁练，周孑民.滚动轴承内部温度状态监测技术[J].轴承，2007(2)：28-30.
 

来源：《轴承》2010年1期