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飛機(jī)渦輪發(fā)動機(jī)主軸的軸承潤滑是一大難題，由于高旋轉(zhuǎn)速度和極寬的溫度范圍，這些問題是非常嚴(yán)峻的，目前用于渦輪發(fā)動機(jī)的滾動接觸軸承的材料的溫度受到限制，以至于現(xiàn)在正在考慮全新的材料。提供了一些數(shù)據(jù)，顯示了某些材料在高速和高溫下滾動接觸軸承及其保持架（隔板，保持架）的可接受的摩擦和磨損性能。對于液體潤滑軸承，通過適當(dāng)?shù)谋３旨芎洼S承設(shè)計，滾動接觸軸承的極限速度可以得到顯著改善。寬溫度范圍也對潤滑劑施加溫度限制問題。合成潤滑劑的極限溫度比石油高得多。對于更高的溫度，由于更好的熱穩(wěn)定性，正在考慮固體或氣體潤滑劑。諸如MoS 2和石墨等固體在高溫（500°至1000°F）下對滾動軸承的潤滑非常有效。類似地，氣體已經(jīng)在高溫下用作潤滑劑。對1000°F外部加壓空氣軸承的初步研究表明，非旋轉(zhuǎn)軸承在該溫度下以穩(wěn)定的方式支撐載荷。噴油潤滑廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)，渦輪機(jī)械，大功率傳動系統(tǒng)，是高速軸承潤滑的最常見形式之一。由于滾動元件和保持架的攪拌，復(fù)雜的油氣兩相流將存在于噴油潤滑的高速滾動軸承的腔體中。兩相流場的特性對軸承的發(fā)熱和溫度分布有著決定性的影響，對軸承的性能和使用壽命有很大影響。射流速度是影響軸承腔內(nèi)油氣兩相流場的重要因素。使用多相流的VOF方法和RNG k-3湍流模型。通過數(shù)值計算和分析了不同運(yùn)行速度和射流速度下軸承腔內(nèi)的流場。研究了射流速度和運(yùn)行速度對軸承腔內(nèi)油量分?jǐn)?shù)和攪拌轉(zhuǎn)矩的影響。
由于航空發(fā)動機(jī)軸承的高溫，快速和過載，傳統(tǒng)的油潤滑有時不起作用。因此，比瑟奴潤滑劑工程師與多家航空發(fā)動機(jī)工程師合作，并推出比瑟奴A.GREASE-05/CU 飛機(jī)渦輪發(fā)動機(jī)軸承高低溫潤滑脂，采用微鉬石墨結(jié)合體用于改善本文中的潤滑不足。并提供顯微硬度，摩擦系數(shù)和磨損率測試：采用GLC，與典型軸承材料相比，硬度至少提高兩倍，摩擦系數(shù)為25％，磨損率為1/100 。試驗(yàn)和計算結(jié)果表明：GLC涂層W9Cr4V的磨損周期是未涂層W9Cr4V的400倍以上，即使GLC涂層磨損，W9Cr4V的摩擦系數(shù)也只有0。如圖15所示，當(dāng)液體潤滑不起作用時，可以在短時間內(nèi)有效地潤滑軸承。因此，它被證明可有效地提高軸承的耐磨性和可靠性。
航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸承支承著整個發(fā)動機(jī)最核心的系統(tǒng)，是發(fā)動機(jī)中最重要的軸承，通常稱作主軸承。航空發(fā)動機(jī)主軸承具有轉(zhuǎn)速高、工作環(huán)境溫度高、載荷復(fù)雜的特點(diǎn)。如果把航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)比作一位跳芭蕾的舞者，主軸承就是她的足尖，優(yōu)雅的旋轉(zhuǎn)、絕佳的平衡莫不與其息息相關(guān)。正如精湛的舞姿需要付出超常的努力一般，主軸承也是經(jīng)過了千錘百煉以后才練就了一身絕技?？茖W(xué)家和工程師們本著“親量圭尺，躬察儀漏，目盡毫厘，心窮籌策”的科學(xué)精神與工匠精神，克服了材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、潤滑設(shè)計、可靠性設(shè)計等諸多難題，才成就了主軸承超凡的工作性能。根據(jù)滾動體的形狀，主軸承可以分為圓柱滾子軸承和角接觸球軸承。但它們與其他旋轉(zhuǎn)機(jī)械中相同類型的軸承有明顯的區(qū)別。通常來說，無論是圓柱滾子型主軸承還是角接觸型主軸承，結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜。主軸承的外圈通常都會加工出一些特殊的結(jié)構(gòu)，這樣處理既可以減重，又便于與發(fā)動機(jī)其他部件進(jìn)行配裝。此外，軸承的內(nèi)環(huán)通常做成分半式的，這種設(shè)計不僅僅是為了便于裝配，更重要的是使軸承在承受機(jī)動載荷時仍能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)可靠的支承作用。
在您的長途客機(jī)機(jī)翼下方的巨型噴氣渦輪發(fā)動機(jī)需要潤滑才能像更適中的汽車發(fā)動機(jī)一樣運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，保持這種復(fù)雜的發(fā)電廠潤滑比大多數(shù)都更具挑戰(zhàn)性。噴氣渦輪機(jī)以高達(dá)18000 rpm（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）的速度旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部溫度可升至1127°C以上，同時外部空氣溫度降至-60°C。渦輪發(fā)動機(jī)潤滑脂有許多要求。由于沒有往復(fù)運(yùn)動以及滾珠和滾柱軸承（減摩軸承）的存在，渦輪發(fā)動機(jī)使用粘度較低的潤滑劑。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)油必須具有高粘度以獲得良好的承載能力，但也必須具有足夠低的粘度以提供良好的流動性。它還必須具有低揮發(fā)性，以防止在發(fā)動機(jī)運(yùn)行的高海拔處的蒸發(fā)損失。此外，油不應(yīng)起泡，并且應(yīng)該對潤滑系統(tǒng)中的天然或合成橡膠密封件基本上無破壞性。此外，對于高速減摩軸承，碳或清漆的形成必須保持在最低限度。用于渦輪發(fā)動機(jī)的合成油通常以密封的一夸脫罐供應(yīng)。在專門為渦輪發(fā)動機(jī)開發(fā)的合成油中滿足潤滑油的許多要求。合成油比石油有兩個主要優(yōu)點(diǎn)。它具有較低的沉積漆和焦炭的傾向（溶劑蒸發(fā)后留下的固體），因?yàn)樗诟邷叵虏粫挠椭姓舭l(fā)溶劑。某些渦輪發(fā)動機(jī)中使用的油品通常含有熱和氧化預(yù)防劑，載荷添加劑以及降低傾點(diǎn)的物質(zhì)以及合成化學(xué)基料。MIL-L-7808是渦輪機(jī)油的軍用規(guī)格，是I型渦輪機(jī)油。渦輪機(jī)合成油在210℉時的粘度約為5至5.5厘米，符合軍用規(guī)格MIL-PRF-23699F。該油被稱為II型渦輪機(jī)油。
這種發(fā)動機(jī)通常還以每小時約30cl的速率將其基于油的潤滑劑丟失到大氣中。這種損失代表了航空業(yè)的成本，并污染了環(huán)境。
由于通常存在高溫，排氣渦輪軸承是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中最關(guān)鍵的潤滑點(diǎn)。在一些發(fā)動機(jī)中，除了對軸承進(jìn)行油冷卻之外還使用空氣冷卻，軸承支撐渦輪機(jī)。空氣冷卻，稱為二次空氣流，是來自壓縮機(jī)早期階段的引氣提供的冷卻空氣。這種內(nèi)部氣流在發(fā)動機(jī)內(nèi)部有許多用途。它用于冷卻渦輪盤，葉片和葉片。而且，一些渦輪機(jī)葉輪可能具有在渦輪機(jī)盤上流動的引氣，這減少了到軸承表面的熱輻射。軸承腔有時使用壓縮機(jī)空氣來幫助冷卻渦輪軸承。這種引氣，如其所稱，
冷卻空氣的使用大大減少了提供軸承充分冷卻所需的油量。由于冷卻是渦輪發(fā)動機(jī)中的油的主要功能，因此用于軸承冷卻的潤滑油通常需要油冷卻器。當(dāng)需要油冷卻器時，通常需要更大量的油來提供冷卻器和發(fā)動機(jī)之間的循環(huán)。為確保適當(dāng)?shù)臏囟龋屯ㄟ^風(fēng)冷和/或燃油冷卻的油冷卻器。該系統(tǒng)還用于加熱（調(diào)節(jié)）燃料以防止燃料中的冰。
星型航空發(fā)動機(jī)潤滑油設(shè)計用于在廣泛的工作溫度范圍內(nèi)潤滑發(fā)動機(jī)運(yùn)動部件，如軸承，齒輪，凸輪軸，搖臂，氣缸壁，活塞環(huán)，推桿和插座，并為發(fā)動機(jī)冷卻，清潔提供額外的功能和腐蝕抑制。大多數(shù)活塞發(fā)動機(jī)可歸類為兩種基本類型之一：徑向發(fā)動機(jī)或直列式發(fā)動機(jī)。徑向發(fā)動機(jī)可具有一個，兩個或四個氣缸環(huán)，每個氣缸由圍繞軸線徑向安裝的三至九個單元組成。每個環(huán)中總是有奇數(shù)個圓柱體。直列式發(fā)動機(jī)可以具有水平或垂直放置的一個或多個汽缸組，或者具有各種配置，因此產(chǎn)生直發(fā)動機(jī)，水平對置或所謂的扁平發(fā)動機(jī)，V型發(fā)動機(jī)和H ......
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