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航空发动机轴承打滑原因分析
2020-12-03 15:55:51 分类:陌贝视角
摘要:轴承作为航空发动机的转动“关节”零部件,对于航空发动机的使用起着决定性的作用,轴承支撑着航空发动机转子系统的整个核心部件,其航空发动机中最重要的轴承,通常可称为主轴承。针对航空发动机轴承打滑原因进行分析。


   轴承作为航空发动机的转动“关节”零部件,对于航空发动机的使用起着决定性的作用,轴承支撑着航空发动机转子系统的整个核心部件,其航空发动机中最重要的轴承,通常可称为主轴承。针对航空发动机轴承打滑原因进行分析。

   航空燃气涡轮发动机主轴用滚动轴承的游隙要比轴承规范中规定值大很多,特别是涡轮附近的轴承大得更多,因此,在发动机设计时,一定要慎重选用轴承的游隙。


航空发动机传动的“关节”轴承结构


   航空发动机主轴轴承由于转速高与负荷小,当飞机作机动飞行时,轴承上还可能出现轻载甚至零载。当飞机的飞行包线较大时,有时转子轴向负荷会变方向,在变向的前后区间,作用在止推轴承滚珠轴承上的轴向负荷变得很小甚至为零。所有这些,均使轴承出现打滑。滚动轴承中,滚子与内外环滚道间应该是滚动摩擦,当轴承出现打滑时,即滚子与滚道间出现滑动摩擦,摩擦系数剧增;当滚子与滚道间的油膜由于振动与高温等原因而遭到破坏时,就出现金属表面间的摩擦,使金属表面出现局部擦痕,擦痕发展很快,破坏了滚子与滚道的原有形状与光洁度,使轴承报废。这种由于轴承打滑引起的故障,称为“滑蹭损伤”。


航空发动机轴承


   在现有发动机中,主轴上的滚棒轴承最容易出现由于打滑而引起的滑蹭损伤,滚珠轴承由于转子始终有由气动力产生的轴向负荷作用,因而不易出现打滑。但是当转子的轴向负荷在飞行中出现换向即轴向负荷由向前变为向后,或反之时,该滚珠轴承必定会出现打滑,并引起滑蹭损伤。例如斯贝发动机,在其民用型MK512中,低压转子的止推轴承为一中介轴承,其外环固定于高压轴内在飞行中轴向负荷始终向后,因而从未出现打滑现象。

   在发动机设计时应该对每个主轴承的工作条件进行分析,必要时在发动机发展试车时,对滚棒轴承是否打滑进行监测,根据监测到的打滑度,考虑飞行条件的影响, 采取防滑措施。另外,应采取设计措施,确保作用于滚珠轴承的轴向负荷在飞行包线内不会变向。

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