3.10　滚动轴承的摩擦计算

滚动轴承的摩擦主要有滚动体与滚道之间的滚动摩擦和滑动摩擦；保持架与滚动体及套圈引导面之间的滑动摩擦；滚子端面与套圈挡边之间的滑动摩擦；润滑剂的黏性阻力；密封装置的滑动摩擦等。其大小取决于轴承的类型、尺寸、载荷、转速、润滑、密封等多方面因素。用于评定轴承的摩擦性能的方法一般有两种，即摩擦力矩法和摩擦因数法。通常将轴承中的总摩擦，即滚动摩擦、滑动摩擦和润滑剂摩擦的总和产生的阻滞轴承运转的力矩称为摩擦力矩。

3.10.1　轴承的摩擦力矩

轴承的摩擦力矩一般可按下式计算：

M=M₀+M₁　　（7-3-34）

式中　M——轴承摩擦力矩，N·mm；

M₀——与载荷无关的摩擦力矩，又称为速度项摩擦力矩，N·mm；

M₁——与载荷有关的摩擦力矩，又称为载荷项摩擦力矩，N·mm。

M₀主要与轴承类型、润滑剂的黏度和数量、轴承转速有关。在高速轻载的应用场合，M₀起主要作用。

νn≥2000

　　（7-3-35）

νn<2000

　　（7-3-36）

式中　D_m——轴承平均直径，mm，D_m=0.5（D+d）；

f₀——与轴承类型和润滑有关的系数，列入表7-3-25中；

n——轴承转速，r/min；

ν——在轴承工作温度下润滑剂的运动黏度（对润滑脂取基油的黏度），mm²/s。

M₁主要是弹性滞后和接触表面差动滑动的摩擦损耗，由下式计算：

M₁=f₁P₁D_m　　（7-3-37）

式中　f₁——与轴承类型和载荷有关的系数，列入表7-3-25中；

P₁——计算轴承摩擦力矩时的轴承载荷，N，列入表7-3-25中。

圆柱滚子轴承同时承受径向载荷和轴向载荷，则应考虑附加力矩M₂，即在此的摩擦力矩为

M=M₀+M₁+M₂　　（7-3-38）

M₂=f₂F_aD_m　　（7-3-39）

式中　f₂——与轴承结构及润滑方式有关的系数，见表7-3-26。

3.10.2　轴承的摩擦因数

轴承摩擦因数一般按下式计算：

　　（7-3-40）

式中　μ——轴承摩擦因数；

　d——轴承内径，mm；

　P——轴承当量动载荷，N。

在P≈1、n=0.5n_g（n_g为极限转速）、润滑充足、运转正常的情况下，μ的数值可参考表7-3-27选取。对主要承受径向载荷的向心轴承，μ取较小值；对主要承受轴向载荷的向心轴承，μ取较大值；对推力轴承，由于作用于滚动体的离心力随转速而变化，μ值变化范围较大。若轴承承受力矩载荷，就一般情况而言，随着轴承的载荷增加、转速增高、润滑油量增多，μ值会相应增大。