首先,北京中科创新帮助大家了解一下飞机发动机的运行工况:
1、高转速,一般飞机发动机的转速在18000转/分钟以上,这么高的转速对材质和材料表面处理的表面精度、摩擦系数等要求是很高的。
2、高温,发动机运行温度非常的高,轴承的运行温度也可能达到300°C,轴承材料表面需要能耐受高温。
3、高可靠度,不管是民用飞机还是战斗机对可靠度的要求都是非常高的,稍有差池就是人命关天啊,发动机的材质和表面防护层必须稳定可靠。
由于轴承运行温度很高,外圈采用耐高温且高温稳定性好的AISI M50材料,这种材料在300°C时硬度仍可达到58HRC。

当高速运转时,由于轴承内圈是转动的,离心力非常大,轴承内圈截面承受环向拉应力,所以内圈表面不能有任何的微观裂纹,以避免在拉应力下裂纹扩展,因此常采用AISI M50NiL 材料做内圈。
航空发动机的一部分管路是润滑用的,发动机轴承润滑其实和一般轴承的润滑差不多,由于轴承转速太高,无法采用接触密封,所以发动机轴承采用的是迷宫密封方式,只是他用的润滑油要好很多,因为运行温度太高了,一般的润滑油很容易氧化变质。
由于转速非常之高,为了降低钢球由于离心力带来的额外载荷,一般采用质量比较轻的,硬度比较高的陶瓷材料,比如氮化硅(Si3N4)或者碳化钛(TiC)等作为钢球材料,有时为了增加轴承内外圈的耐磨性和降低摩擦力,内-外圈滚道也喷镀陶瓷。而合金催化液的表面硬度,适当热处理之后能达到1200HV。 |