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介绍航空发动机轴承打滑原因和解决办法
2020-07-06 14:26:22 分类:轴承知识
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。


   在航空航天领域中,发动机是起到了相当于心脏的作用,最为重要。在发动机的零件中,轴承也是必不可少的一部分。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。航空发动机为了保证轴承在高DN值、高温和负荷下工作,它的内、外环和滚子的材料硬度都不小于RC58,不然轴承就会出现“压伤”损坏。随着工作温度的提升,材料的硬度也会逐渐下降。通常使用最普遍的是SAE 52100轴承钢,当工作环境超过175摄氏度时,硬度就低于RC58,这已经不能适应现代航发主轴承的需求,如下图所示,高温轴承钢WB-49的最大使用温度可达537摄氏度。


航空发电机轴承


   航空发动机轴承打滑原因

   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。

   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。

   防止航空发动机主轴承打滑的措施

   保持架在轴承内环上定心,例如:R211低压转子滚珠轴承;椭圆轴承例如JT3D、JT8D、JT15D、CF680C2和 T700等发动机的滚棒轴承;三瓣外环轴承如CF680C2的滚棒轴承;喷油改为斜喷,使喷油方向对着保持架旋转方向;将滚棒轴承改为轴向弹簧加载的滚珠轴承例如J69发动机;用轴向弹簧对滚珠轴承施加轴向预载例如斯贝MK202低压转子止推轴承处与遄达800低压涡轮后轴处;减小游隙例如阿伊20压气机前滚棒轴承等。

   附件传动机构中的轴承,由于转速稍低,而且始终有齿轮啮合时的径向负荷作用,因而不会出现打滑。但是,如果在高速传动链中例如传动油气分离器、离心通风器,如中间惰轮、主动齿轮、从动齿轮的中心处于一条直线上时,作用于中间惰轮支承轴承上将无负荷,该轴承必然会打滑,因此,建议将该轴承改用滑动轴承,或将三齿轮轮心不处于一直线上。


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