【摘要】：隨著航空發(fā)動機朝著高轉(zhuǎn)速、高推重比方向發(fā)展,主軸軸承作為航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件,其工況條件越來越苛刻,致使軸承滑蹭損傷越加突出,嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的使用性能及可靠性。目前某航空發(fā)動機企業(yè)旗下一款航空發(fā)動機試車,主軸軸承頻繁發(fā)生滑蹭損傷,工廠采用拋修去除軸承內(nèi)圈滾道表面的磨損痕跡,再進(jìn)行附加試車(試車條件不變),軸承滑蹭損傷率明顯下降。目前,工廠對于拋修軸承滾道表面質(zhì)量和滑蹭損傷之間的內(nèi)在關(guān)系尚不清楚,國內(nèi)外也未見這方面文獻(xiàn)報道。因此有必要開展航空發(fā)動機主軸軸承滑蹭損傷分析及機理研究,為航空發(fā)動機軸承滑蹭損傷保護(hù)提供理論指導(dǎo)。本文以某型航空發(fā)動機主軸軸承為研究對象,通過對航空發(fā)動機軸承及相關(guān)部件裝配工藝跟蹤檢查,利用大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軸承滑蹭損傷,由于考慮到滾動軸承滑蹭損傷屬于滾道/滾子摩擦磨損范疇,因此在高精度摩擦磨損試驗機上,模擬滾道與滾子的接觸方式,通過研究不同工況對滾道/滾子摩擦磨損的影響規(guī)律,結(jié)合摩擦行為和損傷微觀分析,揭示滾道/滾子的摩擦磨損機理,具體結(jié)論如下:(1)主軸軸承滑蹭損傷與總平衡裝配工藝密切相關(guān),試車前總平衡對軸承內(nèi)圈表面粗糙度影響最大,粗糙度不均勻顯著。試車前軸承內(nèi)圈表面粗糙度R_a為0.045μm~0.065μm范圍內(nèi),軸承滑蹭損傷率較高。(2)干態(tài),摩擦系數(shù)隨循環(huán)周次變化經(jīng)歷初始、上升(波動)、穩(wěn)定三個階段。隨著法向載荷逐漸增加,摩擦系數(shù)穩(wěn)定階段數(shù)值逐漸減少。隨著滑動頻率、表面粗糙度及位移幅值逐漸增加,摩擦系數(shù)穩(wěn)定階段數(shù)值逐漸增加。在較大滑動頻率或位移幅值,摩擦系數(shù)進(jìn)入穩(wěn)定階段前出現(xiàn)較大幅度波動,這可能歸結(jié)為摩擦界面產(chǎn)生較多磨屑,排屑不及時,造成摩擦界面不穩(wěn)定。隨著法向載荷、位移幅值、滑動頻率逐漸增加,磨損逐漸加劇,表面粗糙度與之相反,其磨損機制主要為磨粒磨損、氧化磨損及剝落。(3)油潤滑,摩擦系數(shù)曲線隨循環(huán)周次變化呈現(xiàn)“跑合、上升、下降、穩(wěn)定”四個階段。隨著法向載荷逐漸增加,摩擦系數(shù)穩(wěn)定階段數(shù)值逐漸減少。隨著位移幅值逐漸增加,摩擦系數(shù)穩(wěn)定階段數(shù)值逐漸增加。在較大滑動頻率或較小位移幅值,摩擦系數(shù)進(jìn)入穩(wěn)定階段出現(xiàn)較大幅度波動,這可能歸結(jié)為摩擦副界面較難形成穩(wěn)定油膜。隨著表面粗糙度逐漸增加,摩擦系數(shù)穩(wěn)定階段數(shù)值逐漸減少,這可能歸結(jié)為表面越粗糙,摩擦副越容易儲油,減摩效果越好。隨著法向載荷的增加,磨損逐漸加劇,位移幅值與之相反。磨損機制主要為磨粒磨損及剝落。(4)與干態(tài)相比,油潤滑狀態(tài)下的摩擦系數(shù)的變化規(guī)律增加了“下降”階段。在干態(tài)和油潤滑狀態(tài),法向載荷和位移幅值對摩擦系數(shù)穩(wěn)定階段數(shù)值的影響規(guī)律一致。干態(tài)下,摩擦系數(shù)穩(wěn)定階段數(shù)值隨著滑動頻率的增加而增加,而油潤滑工況下,滑動頻率對摩擦系數(shù)穩(wěn)定階段數(shù)值的影響不明顯。在干態(tài)和油潤滑狀態(tài),隨著表面粗糙度增加,摩擦系數(shù)穩(wěn)定階段數(shù)值的變化規(guī)律相反。因油膜保護(hù),與干態(tài)相比,油潤滑的磨損機制為輕微剝落和磨粒磨損。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V263.6
【圖文】：

某航空發(fā)動機企業(yè)旗下一款航空發(fā)動機試車(試車是借助專門的測試設(shè)備檢驗發(fā)動機性能、可靠性及耐久性的試驗。)，主軸軸承(圓柱滾子軸承)頻繁發(fā)生滑蹭損傷，造成內(nèi)圈滾道與滾子發(fā)生磨損（圖1-1(a)、(b)）。工廠采用拋修去除軸承內(nèi)圈滾道表面磨損痕跡，然后附加試車（試車條件不變），軸承滑蹭損傷率明顯下降。在去除軸承內(nèi)圈滾道滑蹭損傷痕跡的同時，會造成軸承滾道表面質(zhì)量發(fā)生變化。目前，工廠對拋修后軸承滾道表面質(zhì)量與滑蹭損傷之間內(nèi)在關(guān)系并不清楚，且國內(nèi)外文獻(xiàn)也未見這方面的報道。(a)內(nèi)圈滾道 (b)滾子圖 1-1 航空發(fā)動機試車主軸軸承滾道與滾子滑蹭損傷照片滾動軸承作為航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的重要零部件，其使用性能好壞直接關(guān)乎到航空發(fā)動機安全和可靠性。近年來，隨著航空發(fā)動機朝著高推重比、高轉(zhuǎn)速等方向發(fā)展，作為廣泛應(yīng)用的航空發(fā)動機的主軸軸承的工作條件變得越來越苛刻，致使主軸軸承出現(xiàn)劃傷壓坑、滑蹭損傷、受熱變形等早期失效，嚴(yán)重影響到軸承的壽命和可靠性。以廣泛使用于航空發(fā)動機主軸的滾動軸承為例

糙度的測量設(shè)備是 SJ210 便，然后夾具放在臺架上，通承內(nèi)圈滾道表面粗糙度值。周方向 6 個點(等角度間隔)沿被測輪廓軸向表面方向移可以獲得更準(zhǔn)確的信息，最同時顯示多個表面形貌評價及測量長度，在 0.5 μm 的長據(jù)點。粗糙度 Ra選取技術(shù)參，0.25 mm/s；采樣長度，2.5度 90°，靜態(tài)測力 4 mN。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;《航空發(fā)動機》征稿簡則[J];航空發(fā)動機;2019年04期

2 賈金莉;;科學(xué)家精神助力航空發(fā)動機發(fā)展[J];軍工文化;2019年06期

3 王巍巍;;航空發(fā)動機領(lǐng)域軍民融合發(fā)展的思考[J];航空動力;2018年03期

4 ;《航空發(fā)動機》征稿簡則[J];航空發(fā)動機;2019年01期

5 李添宇;;航空發(fā)動機關(guān)鍵制造技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2019年02期

6 ;《航空發(fā)動機》征稿簡則[J];航空發(fā)動機;2019年02期

7 [纈

本文編號：2741560