航空发动机轴承运转条件：高温、高速、重载。主轴轴承的工...
轴承超精基础知识
目录
• 轴承超精概述 • 轴承超精加工原理 • 轴承超精加工设备 • 轴承超精加工工艺 • 轴承超精加工实践案例 • 轴承超精加工技术挑战与解决方案
01
轴承超精概述
轴承超精定义与分类
轴承超精定义
轴承超精是一种利用磨粒切削和 研磨作用，对轴承零件进行微量 切削和光整加工的技术，以提高 轴承的精度、表面质量和性能。
轴承超精分类
根据加工方式和目的的不同，轴 承超精可分为研磨超精、抛光超 精和珩磨超精等。
轴承超精应用领域
01
02
03
汽车工业
轴承是汽车关键零部件之 一，轴承超精技术对于提 高汽车的性能和降低噪音 具有重要作用。
机械工业
各类机械装备中的轴承都 需要较高的精度和性能， 轴承超精技术可以满足这 些要求。
程，包括粗磨、半精磨、超精磨等工序。
设备选型与配置
02
选择适合的超精加工设备，如超精磨床、研磨机等，并合理配
置辅助设备和工具。
工艺参数设定
03
根据工艺流程和设备特性，设定合理的工艺参数，如磨削速度、
进给量、切削深度等。
关键工艺参数控制
磨削力控制
通过调整磨削参数和砂轮特性，控制磨削力在合适范围内，避免轴 承表面烧伤和裂纹等缺陷。
汽车变速器轴承超精加工
针对变速器高速、重载的工作环境，采用特殊的热处理工艺和表面 处理技术，提高轴承的耐磨性和疲劳寿命。
汽车转向系统轴承超精加工
转向系统轴承要求具有高精度、低摩擦和低噪音等特点，通过优化 磨削参数和采用高性能磨料，实现轴承的高精度加工。
机床主轴轴承超精加工案例
高速机床主轴轴承超精加工
根据轴承材料和表面质量要求，选择 合适的抛光轮或抛光布。
一般轴承温度正常标准
数控机床主轴运转过程中，因主轴润滑不足、润滑油太粘稠 以及主轴加工、安装等因素，都会引起主轴轴承温度升高。主轴 轴承温度过高，会引起材料膨胀，导致机械间隙变小而出现噪音 和机械损伤。数控机床可用测量法对主轴轴承温度进行监测。
通过测量主轴轴承运转中的温升，来了解主轴轴承是否正常 。监测中若发现轴承的温度超过70-80℃，应立即停机检查。
一般轴承温度正常标准
扩展资料 轴承在出厂时均涂有适量的防锈油并用防锈纸包装，只要该包装不被破坏，轴承的质量将 得到保证。但长期存放时，拟在湿度低于65%、温度为20℃左右的条件下，存放在高于地面 30cm的架子上为宜。另外，保管场所应避开直射阳光或与寒冷的墙壁触。 轴承间隙要适当，过大产生冲击，过小则润滑不良，可能烧瓦；轴承及轴颈表面质量和几 何形状应严格得到保证；改善润滑质量，控制机油的压力、温度及流量，加强机油滤清；采用 符合规定的燃油及润滑油。 为使轴承充分发挥并长期保持其应有的性能，必须切实做好定期维护保养(定期检查)。通过 适当的定期检查，做到早期发现故障，防止事故于未然，对提高生产率和经济性十分重要。
空气轴承的工作原理
空气轴承的工作原理空气轴承是一种利用气体动压力来支撑和定位轴的轴承，它具有低磨擦、高转速、高精度和长寿命等优点，被广泛应用于高速机械设备、精密加工设备以及航空航天领域等。
一、工作原理空气轴承的工作原理基于气体动压力的支撑效应。
当轴在轴承内旋转时，由于轴与轴承之间的间隙非常小，使得气体在间隙内形成气膜。
当轴转动时，气膜产生动压力，将轴支撑起来，并形成一个稳定的气膜层，从而实现轴与轴承的分离。
这种气膜层可以减小轴与轴承之间的接触面积，从而减小磨擦力和磨损，提高轴承的转速和精度。
二、气体供给系统为了保持气膜的稳定性和工作效果，空气轴承需要配备气体供给系统。
气体供给系统主要包括压缩空气源、气体过滤装置、气体调压阀温和体流量控制装置等。
压缩空气源提供气体动力，气体过滤装置用于过滤气体中的杂质，气体调压阀用于调整气体的压力，气体流量控制装置用于控制气体的流量。
通过合理的气体供给系统，可以确保空气轴承的正常工作。
三、轴承类型根据气体供给方式和轴承结构的不同，空气轴承可以分为气体静压轴承温和体动压轴承两种类型。
1. 气体静压轴承气体静压轴承是利用气体的静压力来支撑轴的轴承。
气体静压轴承通常由轴承座、气体供给孔、轴承套温和体流道等组成。
当气体通过气体供给孔进入轴承座时，经过轴承套温和体流道的作用，形成气体静压力，将轴承座与轴之间的间隙填满，从而实现轴的支撑和定位。
2. 气体动压轴承气体动压轴承是利用气体的动压力来支撑轴的轴承。
气体动压轴承通常由轴承座、气体供给孔、轴承套、气体流道温和体采集孔等组成。
当气体通过气体供给孔进入轴承座时，经过轴承套温和体流道的作用，形成气体动压力，将轴承座与轴之间的间隙填满，从而实现轴的支撑和定位。
与气体静压轴承相比，气体动压轴承由于气体动压力的作用，具有更高的转速和更好的动态特性。
四、应用领域空气轴承由于其独特的工作原理和优越的性能，在许多领域得到了广泛应用。
1. 高速机械设备空气轴承被广泛应用于高速机械设备，如高速机电、高速主轴等。
轴承过热原因分析及处理方法
防止轴承过热的方法轴承温度高是转动设备常见且危害较大的故障，将减少轴承的使用寿命，增加检修费用，当温度升高较快、温度超标时，易导致机组非计划停运或减负荷运行，这对经济效益影响很大。
因此，迅速判断故障产生的原因，采取得当的措施解决，才是设备连续安全运行的保障。
导致轴承温度过高的常见原因1. 润滑不良，如润滑不足或过分润滑，润滑油质量不符合要求、变质或有杂物；2. 冷却不够，如管路堵塞，冷却器选用不合适，冷却效果差；3. 轴承异常，如轴承损坏，轴承装配工艺差，轴承箱各部间隙调整不符合要求；4. 振动大，如联轴器找正工艺差不符合要求，转子存在动、静不平衡，基础刚性差、地脚虚，旋转失速和喘振。
当轴承温度高时，应先从以下几个方面解决问题：1. 加油量不恰当，润滑油脂过少或过多应当按照工作的要求定期给轴承箱加油。
轴承加油后有时也会出现温度高的情况，主要是加油过多。
这时现象为温度持续不断上升，到达某点后(一般在比正常运行温度高10℃~15℃左右)就会维持不变，然后会逐渐下降。
2. 轴承所加油脂不符合要求或被污染润滑油脂选用不合适，不易形成均匀的润滑油膜，无法减少轴承内部摩擦及磨损，润滑不足，轴承温度升高。
当不同型号的油脂混合时，可能会发生化学反应，造成油脂变质、结块，降低润滑效果。
油脂受污染也会使轴承温度升高，加油脂过程中落入灰尘，造成油脂污染，导致轴承箱内部油脂劣化破坏轴承润滑，温度升高。
因此应选用合适的油脂，检修中对轴承箱及轴承进行清洗，加油管路进行检查疏通，不同型号的油脂不许混用，若更换其它型号的油脂时，应先将原来油脂清理干净；运行维护中定期加油脂，油脂应妥善保管做防潮防尘措施。
3. 冷却不够检查管路是否堵塞，进油温度及回水温度是否超标。
若冷却器选用不合适，冷却效果差，无法满足使用要求时，应及时进行更换或并列安装新冷却器。
轴流式引风机还应检查中芯筒的保温和密封性。
4. 确认不存在上述问题后再检查联轴器找情况联轴器的找正要符合工艺标准。
航空发动机转子动平衡方法探究
航空发动机转子动平衡方法探究摘要：当航空发动机转子处于高速运转状态时，转子质心将会偏离旋转中心，导致发动机振动。
如果发动机振动来源于质量不平衡，就会降低发动机的性能，严重者使发动机零件受损，甚至是导致发动机停转。
面对这种现象，就需要对发动机进行维护，也就是让发动机转子动平衡，即用平衡机将转子的不平衡度测量配平，使转子的不平衡量相对趋于稳定水平。
鉴于此，本文立足于航空发动机转子动平衡概述，围绕动平衡方法展开如下探讨。
关键词：航空发动机；转子动平衡；振动；平衡方法引言如果航空发动机转子系统在处于高温、高速以及高压状态下的时候，很容易出现点变形，从而达到发动机整机振动，严重者还会影响发动机的正常使用。
通过分析航空发动机转子动平衡不平衡的原因，发现航空发动机转子动平衡方法的使用存在着一定的缺陷，在此基础之上，优化改进平衡方法，并且通过分析计算工装误差的方法，能够有效解决转子动平衡振动问题。
1.航空发动机转子动平衡概述航空发动机转子产生振动和噪声的主要原因是由于转子不平衡引起的，这种现象会直接影响发动机的使用寿命和使用性能。
因此，对于转子动平衡技术的研究意义重大，特别是对航空发动机柔性转子动平衡技术的研究具有非常重要的现实意义。
我们经常见到的用于旋转运动中的零件主要有主轴、各种驱动轴、涡轮转子以及电动机等，这些机械设备有着共同的特点，即均为旋转体。
如果旋转体处于理想的旋转状态时，此时轴承上的压力和不旋转时轴承上的压力相同，将这种旋转体称为平衡旋转体。
但是，在毛坯缺陷、材料均匀性不达标以及加工错误等因素的影响下，旋转体上的每个微小颗粒产生的离心惯性将难以抵消，最终将使轴承作用于机械以及基础上的离心惯性力引起振动，进而产生噪声，加剧轴承的磨损程度，这样一来，机械设备的使用寿命也将会被缩短，甚至对机械设备造成破坏性事故[1]。
为此，面对这种现象，必须通过对转子进行平衡，从而将其精确度控制在合理的范围内，或者通过减小机械振动幅度使转子处于平衡状态。
轴承基本知识培训课件pptx
摩擦性能
轴承在运转时的摩擦系数和磨 损情况，影响机器的效率和寿 命。
耐热性
轴承在高温环境下的性能表现 ，如硬度、尺寸稳定性等。
轴承的选用原则
根据轴承的承载能力和旋转 精度要求选择合适的轴承尺
寸和精度等级。
根据机器的工作条件和要求 选择合适的轴承类型和结构
不锈轴承钢
具有优良的耐腐蚀性能，适用 于潮湿、腐蚀等恶劣环境下的 轴承。
陶瓷材料
具有极高的硬度、耐磨性和耐 腐蚀性能，适用于高速、高温
和腐蚀性介质中的轴承。
轴承的制造工艺
锻造
通过锻造工艺可以得到内部组织致密 、晶粒细化的毛坯，为后续的热处理 和加工提供良好的基础。
热处理
包括淬火、回火等工艺，用以提高轴 承的硬度、耐磨性和抗疲劳性能。
。
01
02
03
根据轴承的摩擦性能和刚度 要求选择合适的轴承材料和
热处理方式。
根据轴承的耐热性要求选择 合适的轴承材料和润滑方式
。
04
05
考虑轴承的安装、拆卸和维 护方便性，选择合适的轴承
结构和紧固件。
轴承的寿命与可靠性
寿命
01
轴承在规定的工作条件下能够正常运转的时间或转数，受载荷
、转速、润滑等因素承工作时，滚动体与内、外圈之间 的接触为滚动摩擦，此摩擦远小于滑 动摩擦，因此轴承能够减少摩擦损失 并提高工作效率。
承载方式
轴承通过内、外圈的滚道以及滚动体 的滚动实现承载，同时保持架使滚动 体均匀分布并防止其相互碰撞，从而 保证轴承的平稳运行。
轴承的载荷与转速
载荷类型
轴承承受的载荷主要有径向载荷、轴向载荷和联合载荷。不同类型的轴承适用 于承受不同类型的载荷。
轴承的直径系列
轴承的直径系列
1. 直径系列 0：该系列轴承的内径较小，适用于低载荷、低转速的工作条件。
这些轴承通常用于精密仪器、钟表等设备中，以提供平稳的运转和精确的转动。
2. 直径系列 2：该系列轴承的内径较大，适用于高载荷、中低转速的工作条件。
这些轴承广泛应用于汽车、机床等重型机械设备中，以承受较大的载荷和提供稳定的运转。
3. 直径系列 3：该系列轴承的内径较大，适用于高载荷、高速运转的工作条件。
这些轴承常见于风力发电机、飞机发动机等高速旋转设备中，以提供可靠的支撑和高速运转。
4. 直径系列 4：该系列轴承的内径较大，适用于超大载荷、低速工作条件。
这些轴承常见于重型机械设备中，如钢铁厂的烧结机、水泥厂的磨煤机等，以承受极大的载荷和提供稳定的运转。
5. 直径系列 7：该系列轴承的内径较小，适用于高速、高温的工作条件。
这些轴承常见于汽车发动机、航空发动机等高温高速旋转设备中，以承受高温和高速的同时保持良好的润滑和运转。
6. 直径系列 9：该系列轴承的内径较小，适用于高速、低噪音的工作条件。
这些轴承常见于电机、风扇等电动设备中，以提供低噪音、高速运转的特点。
除了以上几个常见的直径系列外，还有一些特殊的直径系列，如直径系列 1、5、6、8等，它们具有特殊的设计和适用范围，常用于特定的工作条件下。
轴承的直径系列是根据轴承的内径规格划分的，不同的直径系列适用于不同的工作条件和载荷要求。
了解不同直径系列的特点和应用范围，可以帮助我们选择适合的轴承，以确保设备的正常运转和使用寿命。
轴承的主要分类
轴承的主要分类轴承是机械设备中的重要零部件，其作用是支撑和减少摩擦。
根据轴承的不同特点和用途，可以将其分为多种不同类型。
本文将详细介绍轴承的主要分类。
一、按照结构分类1. 深沟球轴承深沟球轴承是最常见的一种轴承类型，其结构简单，容易安装。
它由内外圈、钢球和保持架组成，可承受径向和轴向负载。
2. 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承由内外圈、滚子和保持架组成，可承受径向和轴向负载。
它适用于高速旋转和大负荷情况下使用。
3. 调心球轴承调心球轴承具有自我对中性能，在安装时不需要进行精确对中，可适应偏差角度较大的情况。
它由内外圈、钢球、保持架和调心环组成。
4. 圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承由内外圈、滚子和保持架组成，可承受大径向负载和一定的轴向负载。
它适用于低速旋转和大负荷情况下使用。
5. 推力球轴承推力球轴承由内外圈、钢球和保持架组成，可承受大径向负载和一定的轴向负载。
它适用于高速旋转和大负荷情况下使用。
二、按照用途分类1. 汽车轴承汽车轴承是指安装在汽车上的各种轴承，包括发动机主轴承、变速箱主轴承、差速器主轴承等。
汽车轴承要求耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能。
2. 机床轴承机床轴承是指安装在机床上的各种轴承，包括主轴支撑轴承、滚珠丝杠支撑轴承等。
机床要求精度高、稳定性好，对于机床上的各种加工过程都有很高的要求。
3. 风电设备用轴承风电设备用的是大型重载的滚动元件式自润滑滚动支撑系统，包括主桨轴承、发电机轴承、齿轮箱轴承等。
风电设备要求可靠性高、寿命长、耐腐蚀等性能。
4. 航空航天用轴承航空航天用的是高温、高压、低温等极端环境下的轴承，包括飞机发动机轴承、导弹陀螺仪支撑轴承等。
航空航天要求可靠性高、精度高、寿命长等性能。
三、按照材质分类1. 金属材质轴承金属材质轴承是指由金属制成的轴承，包括钢铁、铜合金等。
金属材质轴承具有强度高、耐磨损等优点。
2. 塑料材质轴承塑料材质轴承是指由塑料制成的轴承，包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚酰亚胺（PI）等。
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以高DN值2.5 ~ 3.0 106主轴轴承为预研重点，提高我 国航空发动机主轴轴承的研制水平
• 建立与发展航空发动机主轴轴承的设计分析方法与程序， 并以全尺寸轴承试验件在模拟条件下试验验证并修正，使 之成为设计分析的实用工具。 • 确立国产主轴轴承和润滑剂在高DN值下的工作性能和使用 寿命,使之达到实用的水平。着眼点如下：适于高DN值的 轴承设计技术；改进轴承生产技术，把轴承精度提高至C、 B级；渗碳M50NIL的应用与建立断裂力学设计准则;研究始 于表面失效的机理与采用相应的对策。
国内航空发动机主轴滚动轴承设计与试验
1：八十年代后，主轴轴承研制不断吸取先进技术和预研成 果，先后开发了滚子轴承准动态设计分析程序,滚子轴承 动态设计分析程序,球轴承设计分析程序,主轴承动刚度分 析程序和滚动轴承保持架振动系统分析程序等,使主轴轴 承设计水平大为提高。 2:八五期间,研究了主轴轴承定寿办法,用新材料(提高标准 的军甲钢,M50和M50NIL)制作了试验轴承,并研制了4010 合成润滑油。
航空发动机高速滚动轴承的力学特性分析
（1）分别采用拟动力学法和有限元法，建立了滚动轴承力 学分析模型，研究了滚动轴承的载荷分布特性，分析了不 同结构参数和载荷参数对其接触角、变形、接触刚度和极 限转速的影响规律。两种算法所得结果与实验结果基本一 致，有限元法在计算精度方面具有优势，而拟动力学法在 计算效率方面具有优势。 （2）基于弹流润滑理论，研究了滚动轴承的最小油膜厚度 和油膜刚度特性，分析了不同载荷参数对它们的影响规律。 将油膜刚度和接触刚度组合，推导了滚动轴承的综合刚度， 提出了滚动轴承等效刚度的概念和计算方法。 （3）考虑滚珠和径向游隙等因素的影响，对滚动轴承疲劳 寿命的计算公式进行了修正。研究表明：滚珠对轴承疲劳 寿命有一定影响，不考虑滚珠影响会使计算结果偏高。
航空轴承失效
---通过统计分析，发动机主轴轴承的失效模式大致分15种类别
• 1划伤、擦伤；2磨损；3轻载打滑；4锈蚀；5偏磨、 载荷轨迹下移；6压坑、撞伤；7疲劳剥落；8电流 侵蚀；9保持架变形；10裂纹；11保持架银层脱落； 12两极磨损猫眼圈；13受热变色；14尺寸胀大或 缩小；15振纹。
• 失效造成的直接结果是温度升高、振动加 大或振动状态发生变化、轴系功率消耗加 大、轴心轨迹形状发生变化。
轴承失效的监测
• 轴承温度的监测，一般把温度传感器贴近轴承外 圈。轴承温度变化是缓慢过程, 对轴承早期轻微的 失效不敏感, 只有轴承已发生较严重的失效时, 轴 承温升才会发生较急剧变化。 • 振动监测，分为对轴系的监测和对机体振动加速 度的监测。轴系振动信号是最直接反映轴承运转 状态及失效的信号, 轴承失效可以立即引起振动状 态变化。 • 系统功率消耗也是反映轴承运转状态及失效的重 要参数。当被试轴承发生故障或失效, 必然引起电 机输出功率的增大。
（4）在Hertz 接触理论和轴承运动学的基础 上，推导了滚动轴承非线性轴承力，建立 了滚动轴承非线性振动的分析模型，研究 了滚动轴承变刚度振动、表面波纹度对系 统动力特性的影响规律。研究表明：滚动 轴承的非线性轴承力会诱发变刚度振动； 通过适当地选取转速、阻尼、游隙和径向 力等参数，可以降低滚动轴承系统的非周 期振动；由几何缺陷引起的滚动轴承波纹 度，是导致轴承系统振动的主要因素之一。
• 提供足够的润滑和冷却：滑油流量是由轴承工作 温度确定的。滑油供给不仅要提供必要的润滑油 膜，还需使内、外圈轴向温差适当，以免影响工 作游隙。内、外圈轴向温差也要控制，以防产生 锥度增加额外负荷。 • 轴承内、外套圈安装需要仔细考虑离心力和零件 温度的影响。 • 确定主轴轴承的使用寿命有了新的准则。
轴承腔结构及汽油两相流
轴承腔内润滑油两相均匀流动的速度分布情况
• 润滑油在入口处出现漩涡现 象,其原因在于润滑油喷射 到轴承腔内时,由于轴承保 持架的阻碍作用,一部分油 流发生回流, 润滑油在轴承 腔内也产生回流,腔内回流 的润滑油如果在轴承腔内停 留的时间过长,将会导致轴 承腔过热;如果停留时间过 短,则可能造成润滑不够充 分,形成一定的油流缺损区, 导致“空转”现象发生,从 而加剧轴承磨损。
轴承的润滑与冷却方式
喷射润滑
• 喷射润滑的方法有 多种单喷嘴, 双向 单喷嘴, 多喷嘴等 • 研究表明, 当润滑 油对准保持架与内 环引导面之间时, 轴承温度最低。 • 喷射润滑对高DN 值工作的轴承,润滑 效果不好。
环下润滑
• 适应高DN值轴承润滑冷却 的需要。 • 所谓环下润滑就是滑油经 轴承内圈上的径向孔、槽 进入轴承，即从轴承内环 下部向轴承供油, 而不像喷 射润滑由轴承端面直接喷 入轴承。 • 环下润滑结构基本由两部 分组成, 即集油部和输油部。
对航空发动机轴承要求
（1） 轴承的故障将导致发动机转子振动增大甚至 发生严重的事故，因此要求轴承的可靠性高； （2） 在高温至315Co，低温至-250Co 条件下，轴 承都能正常工作，且具有较长的使用寿命； （3） 轴承能承受转子的径向负荷，或同时承受径 向和轴向两种负荷，且具有较大的承载能力； （4） 结构重量轻，具有足够的刚度，能保证旋转 轴到轴承座之间的传力，并缓解它们之间的冲击 和振动；
6 3 . 0 10 5：角接触球轴承在实验室条件以DN值 ，积累了十多 万小时的运转试验，其性能和复杂的变化已搞清楚了。高 速滚子轴承所出现的滚子歪扭引起的滚子端面偏心磨损， 已找到工程上解决的办法。 6：国外对反转轴间疲劳剥落已不是主要问 题，表面损伤和腐蚀一类占总失效的70%多。 8：用铁基合金跑道，氮化硅滚动元件组成的轴承及全陶瓷 轴承均进行了全尺寸轴承试验，显示出很大的发展潜力。
轴承特点
• 双半内圈角接触球轴承
能承受较大的双向推力载荷,也可承受一定的径向载荷。 四点接触型：轴向游隙小, 轴向窜动最小，摩擦发热量大， 高速性能不好。三点接触型：轴向游隙较大，非载荷半内 圈上可能产生附加接触，高速性能较好。
• 短圆柱滚子轴承
提高轴承的旋转精度,有利于轴承寿命的提高;相对外 圈可有较大的轴向位移, 可以补偿温度变化引起的热膨胀 差。
我国航空发动机轴承设计中存在的问题
• 确定主轴轴承寿命的负荷往往给得不全，目前主 要给的是静态和动态径向负荷，粗略的轴向负荷。 没认真研究的内容还很多，如静态和动态的轴向 不同心度，轴承套圈锥度等。 • 现有大多数发动机主轴轴承还是仿制产品的延续， 轴承精度维持在D级,这些轴承不适应在高DN值条 件下工作。 • 轴承径向游隙控制直接决定着轴承能否正常工作。 迄今为止，温度场的换热计算难以适应工程设计 的需要。 • 防止轴承保持架共振：轴承保持架可能对各种激 振产生共振，共振产生的交换应力能导致保持架 疲劳破坏。
喷管润滑
• 这种润滑方式主要用于轴间轴承润滑。由于轴间轴承内、 外圈同时旋转, 无法安装喷嘴, 故不能实施喷射润滑或环下 润滑。 • 在无环下润滑的情况下，也可将喷嘴直接对准与轴线平行 的油管喷入润滑油
喷管润滑的特点
• 种润滑方式, 油流动困难, 穿透力极差。因 此轴承润滑冷却一般不很充分, 表面常常出 现颜色变黑, 甚至硬度下降。 • 这种润滑方式在设计上要引起特别注意： 第一, 要适当加大喷嘴喷射流量；第二,输油 管直径加大, 内壁光滑, 保证油流通畅；第 三, 轴承材料要采用高温耐热合金。
• 成对双联有预载荷角接触球轴承
能提高轴承部件刚性,提高轴承的运转精度,并能减少 噪声、振动,从而提高了轴承寿命。
• 轴承套圈带安装边及设置油孔、油沟
轴承套圈上油孔、油沟的设置,起到既润滑又冷却的 作用。
国外航发主轴承最主要的结构特点如下:
• ⑴采用外圈带各种形状法兰盘的异形结构, 内圈的相应部位上设有油孔或油槽;角接触 球轴承接触角较大,不选用成对双联角接触 球轴承。 • ⑵为了克服旋滚比造成的不利影响,常取内 沟曲率系数f i 大于外沟曲率系数f o 。 • ⑶保持架突出套圈端面且带挡油边;内径上 开有油槽或油孔,利于润滑油的流通。 • ⑷滚子素线主要选用修正形和对数曲线形。 • ⑸轴承多为内引导,且间隙较小。
• 航空发动机轴承运转条件：高温、高速、 重载。 • 主轴轴承的工作特点：高DN值、高温、重 载、高可靠性。 • 航空发动机主轴承通常在低于2.3x 106 DN值和温
度在250℃以下工作，由于压气机或涡轮叶尖速度 和轮盘破裂强度限制了旋转部件的最高速度。所 以3x 106 DN值的轴承速度相当于发动机的实际工作 极限。
环下润滑的特点
• 突出优点是能使轴承温度普通降低, 特别是内圈工 作温度在各种工作条件下均比外圈低, 从而对轴承 内部间隙控制更为有利, 并能有效地防止高速轻载 下内圈打滑蹭伤故障。 • 其次, 由于滑油流路合理, 滑油利用率高。喷射润 滑只有70%滑油可被利用, 而环下润滑在结构设计 合理的情况下, 可达80%以上, 最高可达95%。 • 同时, 这种结构使搅拌损失大大降低, 减少功率损 耗, 并且降低了滑油中污物对轴承损坏的机率。 • 适应高DN值轴承润滑冷却的需要。
航空发动机主轴滚动轴承的技术进展
• 国外主轴滚动轴承技术进展
1：由于常规轴承钢和更好的W或Mo 系工具钢的不断改进， 主轴滚动轴承的疲劳寿命已大大提高。 2：轴承润滑冷却已由早期的喷射润滑改为环下润滑冷却。 3：使用合成润滑油并进行良好的过滤，主轴承可以在DN 6 值 2.4 10 ,工作温度360度下可靠地工作，使用寿命达上 万小时。 4：弹性流体动力学的发展，使轴承准动态和动态计算分析 成为可能，从而能定量地预测轴承性能。
航空发动机主轴轴承的结构分析 • 轴承的结构形式：
1双半内圈角接触球轴承 ---分为三点接触型和四点接触型 2短圆柱滚子轴承 3成对双联有预载荷角接触球轴承 4轴承套圈带安装边及设置油孔、油沟 • 航发主轴承所选用的结构型式主要有短圆柱滚子 轴承(承受径向载荷) 和双半内圈角接触球轴承 (承受两个方向的轴向载荷)