航空轴承的研究方向
日期: 2024-12-04 17:00
作者: admin
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1. 工况参数
工况参数主要指轴承工作条件下承受的载荷、转速、温度等,工况参数是轴承性能分析与研制的基础。按照宏观到微观,分为三个层级。第一层级为航空发动机对轴承作用效果,属于发动机设计,该过程是通过航空发动机结构分析,获得轴承承受工况参数;第二层级为轴承零件间相互作用效果,属于轴承宏观结构设计,该过程是在第一层级基础上增加轴承结构参数和材料属性,获得承载区工况参数;第三层级为承载区对表面粗糙度微凸体的作用效果,属于轴承微观设计,在前两层级基础上,增加表面粗糙度,获得单个微凸体工况参数。
2. 服役表面
广义而言,轴承服役表面分为表面和次表面。表面类似人体的皮肤,次表面类似皮肤下面的肌肉组织。早期寿命研究更多关注次表层对轴承寿命影响,但随着研究深入,经统计,绝大多数的轴承失效均是表面失效,表面失效成为影响轴承寿命的重要因素,所以说为提高轴承寿命,减少表面缺陷是关键。同时,将会根据轴承使用环境的不同,采用不同的表面改性技术对轴承表面进行处理,给轴承穿上特制“铠甲”,让其拥有耐磨损、抗腐蚀、自润滑的“超能力”。skf轴承查询手册
3.材料应用
航空轴承材料应用研究主要解决温度、载荷、速度“三座大山”的联合压迫,可以说是挑战是全面的。温度方面,既要在200℃的高温下,保持一定硬度不会软化,同时也要-20℃低温下,承受冷启动较高磨损。载荷方面,通常轴承接触应力通常大于1GPa,相当于一头大象站立在钢丝绳上,同时由于飞机的机动或者着舰等特殊工况,可能还要承受一定冲击载荷,此时接触应力高于常规工况数倍,材料仍要保持极高疲劳特性。速度方面,航空发动机转速与性能成正比,转速的提高将导致轴承零件产生巨大的离心力,同时根据航空发动机要求,轴承套圈常常拥有槽、孔等结构,该结构也成为断裂潜在起源点。因此,需要降低材料密度,同时提高抗断裂能力。除此以外,还有海洋腐蚀环境、沙漠风沙环境等,为满足轴承服役性能,要根据轴承的要求,选取不同的材料方案。skf轴承真伪查询
4.润滑条件
根据润滑充分与否,将润滑分为全膜润滑、混合润滑以及边界润滑。两边的零件和夹在中间的润滑剂,就形成了“夹心饼干”。当润滑剂“夹心”充足,零件完全分开,不接触,此时为全膜润滑;当润滑剂量减少,零件会出现少量部分接触,此时为混合润滑;当润滑剂量严重缺乏,“夹心”几乎可以忽略,零件发生较大面积的接触,此时为边界润滑。减少磨损是轴承重要作用之一,为了使磨损降至最低,希望两零件不接触,也就是全膜润滑状态,但是又不能存在多余的润滑油,因为润滑油多将导致轴承搅拌功率提高,反而不利于润滑,所以说轴承最佳滑油需求量计算成为一个重要问题。此外,还有特殊的极限工况,如油泵故障导致润滑油中断供应,此时,轴承是否会损坏,在损伤的情况还能用多久,怎么缓解损伤发展成为重要的研究方向。通过建立润滑条件对轴承性能影响的关系,可预判风险,掌握损伤演变规律,优化改进设计。