13092187002
18662083226
18662083226
本公司了解到，一般機(jī)械中使用的滾動軸承由于轉(zhuǎn)速低且始終有負(fù)荷作用其上很少出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。但是航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)主軸承卻很容易打滑這是因?yàn)?
(1)轉(zhuǎn)速高。在高速作用下滾子在大的離心力作用下有脫離內(nèi)環(huán)滾道接觸的趨勢;
(2)負(fù)荷小。航空發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)子均做得較輕使作用軸承上的徑向負(fù)荷小加上飛機(jī)作機(jī)動飛行時(shí)會在某些情況下使作用于軸承上的負(fù)荷更小甚至出現(xiàn)零載以及轉(zhuǎn)子的不平衡力在某些情況下會抵消一些作用在軸承上的徑向負(fù)荷造成軸承的輕載或零載。
這兩方面的因素會使得由摩擦產(chǎn)生的拖動力變得很小甚至為零這樣就必然會引起軸承打滑出現(xiàn)滑蹭損傷。對于滾珠軸承由于它還要承受軸向載荷所以一般不易打滑。
航空發(fā)動機(jī)軸承防止打滑的一些措施
采用增加拖動力的措施防止軸承滑蹭
減小軸承游隙使?jié)L子在離心力作用下仍能保持與內(nèi)環(huán)滾道的接觸。例如 CFM56發(fā)動機(jī)支承高壓渦輪的滾棒軸承(中介軸承)即用了小游隙甚至是負(fù)游隙來減少打滑;又如 WJ6發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)前滾棒軸承在長期試車中出現(xiàn)嚴(yán)重的滑蹭損傷后將該軸承的游隙由0.070~0.095mm 減小為0.045~0.065mm消除了滑蹭現(xiàn)象。
但是采用減小游隙的措施會帶來其他嚴(yán)重問題因此要慎重對待特別對于處于發(fā)動機(jī)熱端的軸承更應(yīng)慎用。
在早期的航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中為了解決保持架的平衡問題多將主軸承的保持架定位于外環(huán)但這種設(shè)計(jì)易引發(fā)軸承出現(xiàn)滑蹭損傷。這是因?yàn)楫?dāng)保持架定位于外環(huán)時(shí)存在于外環(huán)與保持架間的油膜在黏性的作用下妨礙滾棒保持架作正常運(yùn)動引發(fā)打滑而造成的。
如將保持架定位于內(nèi)環(huán)存在于內(nèi)環(huán)與保持架間的油膜在黏性的作用下將給滾子保持架組合體一個拖動力使其作正常運(yùn)動。這樣將原定位于外環(huán)的保持架改成定位于內(nèi)環(huán)上不僅減小了阻力而且還增加了拖動力顯然會減少滑蹭損傷當(dāng)然這還須提高保持架的加工精度以提高其平衡度。
裝配時(shí)對軸承施加一附加的徑向或軸向載荷即對軸承施加“預(yù)載”使軸承工作時(shí)始終在內(nèi)、外環(huán)滾道與滾子間有負(fù)荷作用不出現(xiàn)輕載或零載以增大拖動力。對軸承施加預(yù)載的辦法有:采用非圓軸承、軸向彈簧對軸承旋加預(yù)載、采用空心滾棒和調(diào)整對軸承的噴油方向等。
將軸承外環(huán)的外圓做成非圓形而機(jī)匣安裝軸承的座孔仍做成圓的。常用的非圓軸承有橢圓軸承外環(huán)與三瓣式的軸承外環(huán)。例如將橢圓軸承壓入軸承座孔中時(shí)橢圓的長軸處(外環(huán)凸出部位)即向該處的滾子作用一預(yù)加的載荷如長軸處于水平位置如圖3所示使在水平位置的幾個滾子與內(nèi)、外環(huán)間始終保持接觸并作用有一定負(fù)荷因此除了最下部的幾個滾子受到重力負(fù)荷的作用外在其左右90°處的滾棒也各受一定量的預(yù)加負(fù)荷從而使承受負(fù)荷的滾子數(shù)目約增加到滾子總數(shù)的60%能產(chǎn)生一定的拖動力克服軸承打滑。
采用“打滑度”來表明滾動軸承是否打滑以及打滑的嚴(yán)重程度
當(dāng)保持架實(shí)際轉(zhuǎn)速等于保持架理論轉(zhuǎn)速時(shí)軸承不打滑其打滑度為零;只要保持架實(shí)際轉(zhuǎn)速低于理論轉(zhuǎn)速軸承即打滑當(dāng)保持架實(shí)際轉(zhuǎn)速為零時(shí)打滑度為100%。
一般用測定保持架的實(shí)際轉(zhuǎn)速來求得軸承的打滑度。羅·羅公司在發(fā)展 RB211發(fā)動機(jī)時(shí)使用了放射性同位素來探測軸承的打滑。在保持架上固定一個很小的用鈷或銥(Co 60Ir 192)絲做的放射源利用反平方律(即傳到某點(diǎn)的放射性強(qiáng)度反比于放射源至該點(diǎn)距離的平方)的原理測出工作中保持架的速度從而發(fā)現(xiàn)軸承是否出現(xiàn)打滑并可計(jì)算出打滑度。也可利用切割磁力線的原理來測量保持架的轉(zhuǎn)速。
防止作用于滾珠軸承上的軸向負(fù)荷變向
如前所述RB211風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的止推軸承為一中介軸承由于風(fēng)扇轉(zhuǎn)子在工作中會出現(xiàn)軸向力方向改變因而在投入使用(1972年4月)后不到半年就出現(xiàn)過該滾珠軸承滑蹭損傷。
于是采取前述的將保持架外環(huán)定位改為內(nèi)環(huán)定位的措施在一定程度上解決了問題但是由于軸向負(fù)荷換向問題沒有解決因此長期以來在各種改型的 RB211中(524B、524C、524D4和 524D4Upgrade等)還是偶爾出現(xiàn)該軸承的滑蹭損傷的事件。為此在 RB211的最后改型的 RB211524G/H(1989年投入使用)中將卸荷腔封嚴(yán)環(huán)處的直徑由556.20mm增大為731.52mm消除了工作中轉(zhuǎn)子軸向負(fù)荷換向的問題。
基本上解決了該軸承的打滑問題。由 RB211 524G/H 衍生發(fā)展的遄達(dá)發(fā)動機(jī)除采用了大直徑的平衡腔封嚴(yán)環(huán)外還在低壓渦輪軸后端加裝了對轉(zhuǎn)子施加預(yù)載的彈簧及小軸承從根本上解決軸承打滑問題。
推薦文：什么是軸承潤滑脂 軸承潤滑脂更好的選擇
"
