● 摘要
主轴承的结构、材料、尺寸等相关参数对轴承的性能及可靠性存在决定性的影响。一旦出现相关参数和发动机主机不匹配,会加剧轴承的损坏,主轴承一旦失效会导致系统精度降低,不平衡量加大,振动急剧增大,磨损,甚至导致发动机报轴和断轴。转子间轴承一般外环装在高压涡轮前缘上,内环装在低压涡轮轴颈上。作为发动机的关键零件,转子间轴承的失效所引起的故障往往会对发动机乃至飞机产生灾难性的后果。
本文试图深入研究转子间轴承的故障形貌,包括故障形貌描述、理化检查、硬度检查等,转子间轴承载荷性质计算及结构分析,分析轴承材料、润滑冷却效果(仿真计算)、可靠性等对轴承性能的影响,并在航空轴承试验器上对原结构轴承的工作温度进行准在线测量,摸清轴承工作温度和转速、载荷之间的关系,最终得出轴承失效机理。根据转子间轴承的故障机理分析,得出轴承失效的真正原因。依据轴承失效原因,提出针对性改进措施,从轴承材料、保持架结构尺寸、尺寸精度、润滑冷却效果、可靠性等方面提出改进意见,重新设计轴承。根据国军标相关规定,需对新设计的轴承进行可靠性试验,包括性能试验和耐久性试验。性能试验的方案为:试验新旧结构轴承,根据试验结果,得出改进效果,再选出改进效果良好的轴承进行耐久性试验,使装机轴承具有高可靠长寿命特征。检查试车或试飞后轴承的表面状态,和原结构做对比,得出改进轴承的应用效果。
本项目的深入研究对改善航空发动机的经济性、转子间轴承的安全性和可靠性必将起到重要作用。
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