[发明专利]失油过程中双列圆锥滚子轴承温度场的计算方法及系统

权利要求书

1.一种失油过程中双列圆锥滚子轴承温度场的计算方法，其特征在于，包括：

建立包含轴承内外圈、左右两侧滚子的双列圆锥滚子轴承三维模型；

根据流量节点和所述流量节点下所述双列圆锥滚子轴承的滚子公转速度，仿真各所述流量节点下所述双列圆锥滚子轴承腔内润滑油的流场分布情况；所述流量节点为在轴承失油过程中选取的一组双列圆锥滚子轴承的油量值；

根据仿真得到的润滑油的流场分布情况以及润滑油流场分布情况与双列圆锥滚子轴承生热量之间的关系，确定轴承仿真生热量；

将所述轴承仿真生热量按设定比例分别分配到所述双列圆锥滚子轴承三维模型中轴承的内滚道壁面、滚子壁面及外滚道壁面，并进行双列圆锥滚子轴承温度场分布情况的仿真，得到双列圆锥滚子轴承温度场的仿真分布情况。

2.根据权利要求1所述的失油过程中双列圆锥滚子轴承温度场的计算方法，其特征在于，在所述根据流量节点和所述流量节点下所述双列圆锥滚子轴承的滚子公转速度，仿真各所述流量节点下所述双列圆锥滚子轴承腔内润滑油的流场分布情况之前，还包括：

采用如下公式计算滚子的公转速度：

其中，n_w为滚子公转速度，n为轴承内圈转速，D_w为滚子中部直径，α为轴承的平均接触角，d_m为节圆直径。

3.根据权利要求1所述的失油过程中双列圆锥滚子轴承温度场的计算方法，其特征在于，所述根据仿真得到的润滑油的流场分布情况以及润滑油流场分布情况与双列圆锥滚子轴承生热量之间的关系，确定轴承仿真生热量，具体包括：

根据仿真得到的润滑油的流场分布情况，确定各个滚子壁面的平均油液体积分数，并根据所述各个滚子壁面的平均油液体积分数确定油气混合物运动粘度；

基于所述油气混合物运动粘度，采用如下公式计算润滑油粘性摩擦力矩：

基于所述润滑油粘性摩擦力矩，采用如下公式计算双列圆锥滚子轴承生热量：

H＝1.047×10^-4(M_l+M_v)·n；

其中，n为轴承转速，d_m为节圆直径，v为工作温度下滑油的运动粘度，f₀为与轴承类型及润滑方式有关的系数，M_v为润滑油粘性摩擦力矩，M_l为载荷引起的摩擦力矩，H表示轴承生热量。

4.根据权利要求1所述的失油过程中双列圆锥滚子轴承温度场的计算方法，其特征在于，所述失油过程中双列圆锥滚子轴承温度场的计算方法还包括：

根据所述双列圆锥滚子轴承温度场的仿真分布情况，确定双列圆锥滚子轴承失油过程中进油口油量与轴承生热量之间的关系。

5.根据权利要求1所述的失油过程中双列圆锥滚子轴承温度场的计算方法，其特征在于，所述双列圆锥滚子轴承失油过程中连续进油口油量与轴承生热量的关系为：

其中，q为进油口油量，H为轴承生热量，k₁为第一系数，k₂为第二系数，k₃为第三系数，所述第一系数、第二系数和第三系数是根据所述双列圆锥滚子轴承温度场的仿真分布情况确定的。

6.一种失油过程中双列圆锥滚子轴承温度场的计算系统，其特征在于，包括：

三维模型建立模块，用于建立包含轴承内外圈、左右两侧滚子的双列圆锥滚子轴承三维模型；

流场分布情况仿真模块，用于根据流量节点和所述流量节点下所述双列圆锥滚子轴承的滚子公转速度，仿真各所述流量节点下所述双列圆锥滚子轴承腔内润滑油的流场分布情况；所述流量节点为在轴承失油过程中选取的一组双列圆锥滚子轴承的油量值；

轴承仿真生热量确定模块，用于根据仿真得到的润滑油的流场分布情况以及润滑油流场分布情况与双列圆锥滚子轴承生热量之间的关系，确定轴承仿真生热量；

轴承温度场仿真模块，用于将所述轴承仿真生热量按设定比例分别分配到所述双列圆锥滚子轴承三维模型中轴承的内滚道壁面、滚子壁面及外滚道壁面，并进行双列圆锥滚子轴承温度场分布情况的仿真，得到双列圆锥滚子轴承温度场的仿真分布情况。