李建輝，山 鷹，張晶晶

（1.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 技術(shù)中心，黑龍江 哈爾濱 150036；2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 經(jīng)營發(fā)展部，黑龍江 哈爾濱150036；3.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 小型球軸承分廠，黑龍江 哈爾濱150036）

1 前言

由于軸承的高速性能，使其被廣泛應(yīng)用于機(jī)床、航空航天、冶金等行業(yè)，而軸承轉(zhuǎn)速本身主要受到軸承內(nèi)部的摩擦發(fā)熱引起的溫升的限制，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過某一界限后，軸承會因燒傷等失效而不能繼續(xù)正常運轉(zhuǎn)。 因此，如何評價軸承的高速性能，提前預(yù)知軸承配套使用的可行性，成為軸承新產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)化及擴(kuò)大軸承配套應(yīng)用市場的前提條件，并為量化分析軸承性能提供必要的數(shù)據(jù)支持。

國家于2009年頒布了標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 24 609 滾動軸承 額定熱轉(zhuǎn)速 計算方法和系數(shù)》1，其中給出了軸承額定熱轉(zhuǎn)速的相關(guān)計算方法等公式，即是設(shè)定一個理想環(huán)境，通過求解軸承摩擦產(chǎn)生的熱量與通過軸承座散發(fā)的熱量達(dá)到平衡時的轉(zhuǎn)速，達(dá)到量化衡量軸承高速性能的目的。因此快速、正確地求解相關(guān)計算公式，對于應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行軸承性能評估具有重要意義。

本文旨在基于Matlab語言編寫的計算程序，應(yīng)用迭代法求解軸承額定熱轉(zhuǎn)速計算公式，謹(jǐn)供其他技術(shù)人員參考和借鑒。

2 Matlab簡介

Matlab是Mathworks公司推出的用于數(shù)值計算的交互式軟件系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的數(shù)值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示功能，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的工具箱使其可以廣泛應(yīng)用于自動控制、機(jī)械設(shè)計、流體力學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計等工程領(lǐng)域。

3 程序設(shè)計

本文使用的是Matlab7.5版本。正確安裝軟件后，打開Matlab程序，按以下順序選擇file-＞new-＞m-file，在打開的文本編輯框中開始編寫程序。例如，

標(biāo)準(zhǔn)中公式（3）：Ar=0.5×π ( D2- d2)，

可以單獨編輯為：A=0.5*pi*(d1^2-d2^2) ；

公式（4）：Ar=0.25×π ( D2+d- D-d2) ,

可以單獨編輯為：A=0.25*pi*(d1^2+d4^2-d3^2-d2^2)。

依此規(guī)律編寫國標(biāo)中相關(guān)公式并加以賦值、整合使之連貫即可完成，具體求解程序內(nèi)容如下：

4 運行及計算結(jié)果

程序編寫完畢后保存，例如保存為“GBT24609”，然后選擇“標(biāo)題欄”-＞ Debug-＞Run GBT24609，返回Matlab界面，在命令窗口中依次按照提示信息填寫相關(guān)數(shù)據(jù)，最終將得到額定熱轉(zhuǎn)速的數(shù)值。

本文選取部分軸承數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，結(jié)果見表1。

表1 部分軸承額定熱轉(zhuǎn)速計算結(jié)果

5 結(jié)束語

本文中的程序僅假定公式的左右兩端相差小于0.001倍，即認(rèn)定為相等；并且由于篇幅有限，也僅考慮軸承轉(zhuǎn)速在假定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)（本文為200 000 r/min）的情況，以上兩處不足可考慮軸承的特殊性和具體的工況要求，再做適當(dāng)調(diào)整以方便精確求解。