GB∕T 24609-2023 滚动轴承 额定热转速 计算方法（正式版）

滚动轴承额定热转速计算方法Rollingbearings—Thermalspeedrating—C国家标准化管理委员会GB/T24609—2023/ISO1 Ⅲ 12规范性引用文件 13术语和定义 14符号和单位 25参照条件 35.1总则 35.2确定摩擦发热的参照条件 35.3确定散热量的参照条件 46额定热转速的计算方法 7附录A(资料性)系数fo,和fi, 8附录B(资料性)注释说明 附录C(资料性)脂润滑滚动轴承的额定热转速 参考文献 Ⅲ本文件代替GB/T24609—2009《滚动轴承额定热转速计算方法和系数》,与GB/T24609—a)更改了部分符号的排列顺序(见表1,2009年版的表1);b)更改了“参照条件”的编排格式(见第5章，2009年本文件规定了油浴润滑滚动轴承额定热转速的定义以及确定该参数的计算原则。从摩擦学的观点看，按本文件确定的参数不仅适用于给定系列和尺寸的标准结构的轴承，而且也适用于其他相关标准结构的轴承。对于大多数标准部件而言，整个部件的热量由轴承产生，最高工作转速由许用温度确定。由于运动学效应，本文件规定的额定热转速不适用于推力球轴承。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于ISO76滚动轴承额定静载荷(Rollingbearings—Staticloadratings)ISO1132-1滚动轴承公差第1部分：术语和定义(Rollingbearings—Tolerances—Part1:ISO5593滚动轴承词汇(Rollingbearings—Vocabulary)ISO5753-1滚动轴承游隙第1部分：向心轴承的径向游隙(Rollingbearings—Internalclear-ance—Part1:RadialinternalclearanISO15241滚动轴承参数符号(Rollingbearings—Symbolsforphysicalquantities)3术语和定义ISO1132-1和ISO5593界定的以及下列术语和定义适用于本文件。ISO和IEC维护的标准化工作中使用的术语数据库网址如下：在参照条件下由轴承摩擦产生的热量与通过轴承支承面(轴和轴承座)散发的热量达到平衡时的内2ISO15241给出的以及表1中列出的符号适用于本文件。BISO76中的轴向基本额定静载荷NISO76中的径向基本额定静载荷N3表1符号和单位(续)Ddd轴承平均直径d=0.5×(D+d)11Wmin-¹NT圆锥滚子轴承总宽度V在参照条件(滚动轴承的参照温度0,)下a接触角℃℃W5参照条件5.1总则本文件的参照条件主要基于最常用类型和尺寸的轴承的工作条件。5.2确定摩擦发热的参照条件轴承静止外圈或座圈的参照温度：0,=70℃。径向基本额定静载荷C₀的5%作为纯径向载荷。对于单列角接触轴承，参照载荷系指轴承套圈之间彼此产生纯径向位移的载荷的径向分量。4轴向基本额定静载荷C。的2%作为中心轴向载荷。0,=70℃时，不含EP添加剂的矿物油，具有以下运动黏度v,:采用油浴润滑，润滑油位达到最低位滚动体的中心。尺寸范围内径不大于1000mm的标准类型轴承内部游隙符合ISO5753-1中“N”组的规定密封不包括接触式密封双列向心轴承和双向推力轴承假设为对称结构滚动体直接在轴上或轴承座内假定轴或轴承座的滚动表面在各方面均与其所代替的轴承套圈运转的滚动轴承或垫圈的滚道表面相当轴承旋转轴线水平外圈或座圈静止组配角接触轴承工作游隙为零5.3确定散热量的参照条件以下表面面积定义为散热参照表面面积A,。a)对于向心轴承(圆锥滚子轴承除外),见图1和公式(1)。5图2圆锥滚子轴承A,=π×T(d+D)A,=0.5×π(D²-d²)d)对于推力调心滚子轴承，见图4和公式(4)。6GB/T24609—2023/图4推力调心滚子轴承A,=0.25×π(D²+d₁²-D₁²-d²)…………(4)向心轴承(见图5中的曲线1)推力轴承(见图5中的曲线2)——当A,>50000mm²时图5与向心轴承和推力轴承相关的曲线7GB/T24609—2023/ISON,=φ, (6) (7)M₀=10⁷×fo(v,×ngr)²3×dm³ (8)M₁=fir×Pir×dm (9) (10)8表A.1中列出了非接触式密封的各类轴承按公式(11)计算额定热转速ng,时所需的系数fo,和单列深沟四点接触232有保持架的单列圆柱滚子轴承2232234235678双列或配对单列角5799表A.1系数for和fi(续)尺寸系列尺寸系列53457456圆锥滚子轴承333修正结构推力调心滚子轴承(优化内部结构)333推力滚针轴承的尺寸系列见ISO3031。(资料性)注释说明轴承的最大许用转速受到各种不同限制判据的限制，例如许用温度(最常见的一种限制准则)、考虑离心力时确保充足的润滑、避免任何轴承零件的断裂、滚动运动学、振动、运转速度等等。在本文件中，将轴承温度作为限制准则来判定轴承的转速能力。转速能力可以表示为额定热转速，采用统一的参照条件进行计算。额定热转速或许与某些轴承制造厂家迄今所出版的样本中所列值有明显的差异，这是由于本文件中所选择的参照条件可能与这些轴承制造厂家的不同。轴承的摩擦损耗转换为热能，从而导致轴承温度升高直至由摩擦产生的热量与轴承散发的热量达与载荷无关的摩擦力矩M。考虑了轴承的黏滞摩擦，取决于滚动轴承的类型、尺寸(轴承的平均直径)、速度以及润滑条件的影响。润滑条件包括润滑方式、润滑剂类型、运动黏度和润滑剂注入量等等。与载荷有关的摩擦力矩M₁考虑了机械摩擦，取决于轴承类型、尺寸(轴承的平均直径)以及载荷的大小及方向。实际的热流密度可以与本文件假设值有所不同，这取决于与散热性有关的各种摩擦阻力；轴承座的结构、环境条件以及轴承的摩擦等对热流密度具有重要影响。(资料性)脂润滑滚动轴承的额定热转速C.1总则脂润滑轴承额定热转速的计算方法与油浴润滑相同。对于脂润滑轴承，与载荷无关的摩擦力矩M。,在运转时间内不是恒定的，因此，将轴承运转10h~20h后的温度定为参照温度θ,=70℃,如果能够满足C.2和C.3中给出的参照条件，脂润滑的额定热转速就等同于油浴润滑的额定热转速。C.2润滑要求设定脂润滑的参照条件如下：润滑脂类型矿物油锂基润滑脂，基础油的运动黏度在40℃时为100mm²/s～200mm²/s润滑脂注入量填脂量大约为轴承有效空间的30%运转10h～20h后，系数fo可以取与油浴润滑相同的系数。刚加脂之后，系数fo,可以取为油润滑的2倍。在一个较长的运转周期后、