[发明专利]轴承单元的热分析的方法

权利要求书

1.一种轴承单元(30)的热分析的方法，所述方法包括以下步骤：

a.输入应用的输入条件和边界条件，

b.定义所述轴承单元(30)的组件之间的接触区域和载荷分布，

c.计算所述轴承单元(30)的组件的传导阻抗和热对流，

d.计算由彼此接触的所述轴承单元(30)的组件之间的摩擦产生的热量以及使所述轴承单元(30)离散的多个等温节点上的热量分布，

e.定义所述多个等温节点之间的热交互，

f.使所述多个等温节点热平衡，

g.计算所述轴承单元(30)的温度范围，

h.将所述轴承单元(30)的密封部件(35)的等温节点上的最终工作温度与相对最大允许温度进行比较，如果工作温度与最大允许温度值彼此不同，则重复从步骤a到步骤h的方法。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤a中，输入应用的输入条件和边界条件的步骤包括：轴(50)的角速度、所述轴承单元(30)的组件的材料、座(40)的材料和所述轴(50)的材料、润滑脂(G)的特性和来自外部环境的空气(A)的特性、所述轴承单元(30)的组件的几何形状以及所施加的载荷。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b中，定义所述轴承单元(30)的不同组件之间的接触区域和载荷分布的步骤包括：滚动元件(32)与滚道(31'，33')之间的接触区域以及载荷分布。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤c中，计算所述轴承单元(30)的组件的传导阻抗的步骤包括：径向传导热阻抗和轴向传导热阻抗。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤c中，计算所述轴承单元(30)的组件的热对流的步骤包括：确定由所述外部环境的空气(A)、润滑脂(G)和所述轴承单元(30)的组件之间的相对速度的影响引起的热对流阻抗。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤d中，由彼此接触的轴承单元(30)的组件之间的摩擦产生的热量包括：滚动元件(32)与滚道(31'，33')之间的滚动摩擦力矩和滑动摩擦力矩以及密封部件(35)和与相对于密封部件(35)相对运动的轴承单元(30)的圈(31、33)之间的滑动摩擦力矩。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤f中，所述等温节点的热平衡的特征在于每个等温节点的能量平衡方程式等于：

其中，除了不同节点的指数0、1、2、3、4之外：

c是传导传热系数，

v是对流传热系数，

T是通用计算瞬间的温度，

t是通用计算瞬间的时间，

H_f0是在节点0中摩擦产生的热量，

H_(1-0,c)是节点0-1之间的传导热交换，

H_(2-0,v)是节点0-2之间的对流热交换，

H_(3-0,c)是节点0-3之间的传导热交换，

H_(4-0,c)是节点0-4之间的传导热交换。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤g中，计算温度范围的步骤包括：确定每个单独的等温节点的温度。

9.一种计算机程序，其执行根据权利要求1至8中的任一项所述的方法的所有步骤。

10.一种具有程序代码的计算机程序产品，其存储在计算机可读介质上，用于当在计算机上执行程序时执行根据权利要求1至8中的任一项所述的方法。

11.一种轴承单元(30)，包括：

-径向外圈(31)，设置有径向外滚道(31')

-径向内圈(33)，设置有至少一个径向内滚道(33')，

-至少一列滚动元件(32)，介于所述径向外圈(31)与所述径向内圈(33)之间，

-密封部件(35)，用于将所述轴承单元(30)与外部环境密封，

所述轴承单元(30)适于应用根据权利要求1至8中的任一项所述的方法。