Наша компания ООО "ПодшипникТрейд" в г. Москва осуществляет тепловой расчет для современных быстроходных подшипников, который  имеет решающее значение. Данное вычисление сводится к проверке температуры опорных деталей или к определению потребной прокачки масла через подшипник для того, чтобы температура в нем сохранялась в допустимых пределах.

Расчет ведут на основе теплового баланса, т. е. приравнивая теплообразование в подшипнике теплоотдаче.

Для машин, работающих с частыми пусками и остановами или частыми изменениями режима (по сравнению со временем разогрева подшипника до установившейся температуры), можно вести данное вычисление по среднему теплообразованию.

Тепловой расчет

Теплоотдача происходит: 1) через корпус и вал; 2) через смазку, вытекающую из подшипников. Для расчетов подшипников без принудительной смазки ограничиваются первой составляющей. В опорных деталях тепловых двигателей и других машин, имеющих другие не менее мощные, чем подшипники, источники тепла, теплоотвод через корпус и вал невелик, а смазка принудительная. Поэтому в расчетах ограничиваются второй составляющей. В подшипниках современных быстроходных машин большая часть тепла отводится смазкой, однако теплоотвод через корпус и вал имеет также существенное значение, особенно при разогреве.

Теплоотвод W₁ (ккал/ч) через корпус и вал приближенно  принимают пропорциональным свободной поверхности подшипникового узла F (м²); избыточной температуре подшипника t_II  ^- t₀  (°С) и коэффициенту теплоотдачи k (ккал/(м²∙ ч ∙°С):

W₁ = kF (t_II  ^- t₀  )

Свободная поверхность корпусов зависит от конструкции и размера подшипников. При тепловом расчете берется средняя величина равная 25d² или 20dl, где d и l - диаметр и длина цапфы вала (м). Поверхность простейших корпусов может снижаться до 12dl, а высоких корпусов доходить до 40 dl и выше. Поверхность нормальных подшипников, имеющих суммарную высоту с крышкой Н и длину по оси L, можно определять по упрощенной зависимости

F = πН (L + 0,5Н).

К теплоотводящей поверхности корпуса условно добавляют приведенную поверхность вала, равную (5÷8) d² на каждый выходящий из подшипника конец вала. Меньшие значения принимают для валов диаметром до 100 мм, большие - для валов диаметром > 100 мм. Теплоотвод через вал составляет до 50% от теплоотвода через корпус.

Коэффициент теплоотдачи от корпуса можно определить по зависимости

k = 6 + 10 √v_в,

где v_в - скорость омывания корпуса воздухом, зависящая от скорости вращения валов и насаженных на них деталей. Минимальное значение v_в = 1 м/с и к_min= 16 ккал/(м²∙ ч ∙°С).

Теплоотвод через смазку, вытекающую из подшипника (ккал/ч)

W₂ = 60CQγ (t_вых  ^- t_вх ),

где Q - объем масла, прокачиваемого через подшипник, л/мин; γ- плотность масла, равная 0,87-0,89; С - теплоемкость масла, равная 0,4-0,5 ккал/(кг∙°С); t_вых   и t_вх - температуры масла на выходе из подшипника и на входе, °С.

Температура  подшипника  должна  быть  не  выше  60-75° С.

Прокачка масла через подшипник. Знать величину прокачки масла через подшипник нужно для теплового расчета, а также для проектирования смазочной системы.

Прокачку масла можно представить состоящей из расхода через нагруженную зону вследствие гидродинамического давления (естественное истечение), через ненагруженную зону и через смазочные канавки вследствие избыточного давления при принудительной подаче масла.