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飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承有什么特殊要求,是怎么做到耐高溫和潤(rùn)滑的?

發(fā)布日期:2021-03-10

首先,了解一下飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況:

1、高轉(zhuǎn)速,一般飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在18000轉(zhuǎn)/分鐘以上,這么高的轉(zhuǎn)速對(duì)材料的要求是很高的。

2、高溫,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行溫度非常的高,軸承的運(yùn)行溫度也可能達(dá)到300°C,軸承材料需要能耐受高溫。

3、高可靠度,不管是民用飛機(jī)還是戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)可靠度的要求都是非常高的,稍有差池就是人命關(guān)天啊。

知道軸承的運(yùn)行工況了,就可以選取適應(yīng)該工況的軸承了,由于軸承運(yùn)行溫度很高,外圈采用耐高溫且高溫穩(wěn)定性好的AISIM50材料,這種材料在300°C時(shí)硬度仍可達(dá)到58HRC。

當(dāng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于軸承內(nèi)圈是轉(zhuǎn)動(dòng)的,離心力非常大,軸承內(nèi)圈截面承受環(huán)向拉應(yīng)力,所以內(nèi)圈表面不能有任何的微觀裂紋,以避免在拉應(yīng)力下裂紋擴(kuò)展,因此常采用AISIM50NiL材料做內(nèi)圈。

由于轉(zhuǎn)速非常之高,為了降低鋼球由于離心力帶來(lái)的額外載荷,一般采用質(zhì)量比較輕的,硬度比較高的陶瓷材料,比如氮化硅(Si3N4)或者碳化鈦(TiC)等作為鋼球材料,有時(shí)為了增加軸承內(nèi)外圈的耐磨性和降低摩擦力,內(nèi)-外圈滾道也噴鍍陶瓷。

這還沒(méi)完,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度可不止300°C啊,最高要1500°C以上,軸承溫度怎么才300°C,這就是潤(rùn)滑系統(tǒng)的功勞了,其實(shí)軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)還有一個(gè)主要的功能就是冷卻作用了,下面看看發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的潤(rùn)滑系統(tǒng):

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這么多管路,一部分就是潤(rùn)滑用的,發(fā)動(dòng)機(jī)軸承潤(rùn)滑其實(shí)和一般軸承的潤(rùn)滑差不多,由于軸承轉(zhuǎn)速太高,無(wú)法采用接觸密封,所以發(fā)動(dòng)機(jī)軸承采用的是迷宮密封方式,只是他用的潤(rùn)滑油要好很多,因?yàn)檫\(yùn)行溫度太高了,一般的潤(rùn)滑油很容易氧化變質(zhì),所以一般都是用的合成油MIL-PRF23699HTS。

下面欣賞兩發(fā)動(dòng)機(jī)軸承結(jié)構(gòu)圖吧:


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