zprávy

Konceptuální návrh ložiska leteckého motoru

Letecké motory jsou srdcem letadel a jejich výkon, bezpečnost a spolehlivost přímo určují výkon, životnost a spolehlivost letadla a výkon ložisek je jedním z důležitých faktorů ovlivňujících životnost a spolehlivost leteckých motorů.

 

Letecký motorložiskamají náročné provozní podmínky, zejména vřetenová ložiska, která musí splňovat požadavky na vysokou teplotu, vysokou rychlost, stabilní provoz (vhodná pro lehké zatížení, těžké zatížení, rychlé zrychlení a zpomalení, rázové zatížení, vibrační zatížení atd.), vysokou spolehlivost a dlouhou životnost. V současné době se provádí mnoho výzkumů ložisek leteckých motorů, přičemž hlavní typ ložiska a jeho hlavní parametry, metoda mazání a konstrukce přírub, struktura kapes, úhel těsnění, technologie povrchové úpravy, metoda použití kombinace ložisek atd. mají významný vliv na jejich výkon, rozumná konstrukce může zabránit předčasnému selhání.ložiska, zlepšit jeho pracovní výkon a prodloužit jeho životnost. Tento článek představuje specifika ložisek leteckých motorů a rozebírá ovlivňující faktory, které by měly být zohledněny v procesu návrhu ložisek.

Specifika ložisek leteckých motorů

Strukturální vlastnosti:

Ložiska leteckých motorů: podle použití je lze rozdělit do tří kategorií: ložiska vřetena, ložiska převodovky příslušenství a ložiska reduktoru.

1. Ložisko vřetena

Vřetenová ložiska nesou rotory ventilátorů motorů, rotory plynových generátorů a rotory výkonových turbín a obvykle se používají v kombinaci tříbodových kuličkových ložisek s kosoúhlým stykem a válečkových ložisek. Tříbodová kuličková ložiska s kosoúhlým stykem nesou axiální a radiální zatížení rotoru, válečková ložiska nesou pouze radiální zatížení. Provozní vlastnosti vřetenových ložisek zahrnují vysokou rychlost otáčení (hodnota dn až 2,6×106 mm·ot/min), vysokou teplotu (180 ~ 250 °C, krátkodobě více než 300 °C), velké axiální zatížení, krátkodobé malé zatížení a přetížení v radiálním směru, změnu směru axiálního zatížení a kompaktní instalační prostor. Proto mají vřetenová ložiska vysokou toleranci, obecně ne nižší než úroveň P4, a také přísné požadavky na přesnost obrábění válcových válečků. Kromě toho jsou vřetenová ložiska většinou mazána pod kroužkem, což vyžaduje odpovídající speciální konstrukci.

 

2 Ložisko převodovky příslušenství

 

Ložisko převodovky přídavného zařízení podpírá rotor ozubeného kola přídavného zařízení a jeho provozní vlastnosti jsou malé zatížení, nízká teplota (120 ~ 150 °C) a nízká rychlost otáčení (hodnota dn není vyšší než 1,5 × 106 mm · ot/min）.

 

3 Ložisko reduktoru

 

Ložisko reduktoru, sestava reduktoru, jehož provozní vlastnosti jsou velké zatížení, nízká rychlost a nízká teplota (120 ~ 150 °C).

 

Obecné požadavky

Vzhledem ke specifickým podmínkám použití a provozním podmínkám leteckých motorů jsou obecné požadavky na ložiska přísnější než u běžných ložisek a příslušné požadavky jsou následující.

 

1. Odolné vůči vysokým teplotám při parkování

 

Když motor běží, je přiváděn studený vzduch pro chlazení lopatek, ložisek a dalších součástí a ložiska jsou také chlazena mazacím olejem. Po vypnutí však tato chladicí opatření nefungují a teplo turbíny se přenáší do ložiska přes pouzdro ložiska a hřídel, což má za následek rychlý nárůst teploty ložiska v krátkém časovém úseku, zejména teplota ložiska horkého konce motoru abnormálně stoupá a některá data z monitorování motoru ukazují, že teplota ložiska dosáhne přibližně 350 °C.

 

2. Kapacita přerušení mazacího oleje

 

Podmínky dodávky mazacího oleje do ložisek leteckých motorů se dělí hlavně do dvou kategorií:

1) Než motor nastartuje do normálního provozu mazacího olejového systému, je ve studeném stavu, s nízkými otáčkami a malým zatížením;

2) Pokud za chodu motoru systém mazacího oleje nemůže z nějakých zvláštních důvodů dále dodávat olej a motor musí po určitou dobu běžet, ložisko bude ve stavu špatného mazání olejem nebo dokonce provozu nasucho a nebude moci být dobře mazáno a chlazeno. Pro zajištění bezpečnosti letu musí být ložiska schopna po určitou dobu normálně fungovat bez poruchy bez mazacího oleje.

 

3 Dobré zpracování

 

Letecký motorložiskaMusí mít dobré zpracování, montážní řemeslné vlastnosti a nízkou hmotnost. Aby se snížila obtížnost montáže, letecké motory vyžadují co nejméně dílů a vřeteno musí být obvykle vybaveno pružnými podpěrami v podpěrné poloze pro nastavení kritické rychlosti rotoru a tlumiče olejového filmu jsou nastaveny tak, aby potlačily vibrace rotoru, které obojí zabírají radiální prostor. Aby se ušetřil radiální prostor, zvýšil se počet valivých těles a zlepšila se únosnost, je vnější kroužek ložiska obvykle integrován s pružnou podpěrou klece veverky a tlumičem olejového filmu. Aby se snížil počet dílů a snížila obtížnost montáže, je podpěra klece veverky, montážní příruba a drážka tlumicího kroužku olejového filmu integrovány do vnějšího kroužku ložiska, ale existují i ​​problémy, jako je zvýšená konstrukční obtížnost, snížená konstrukční pevnost a přísnější výběr materiálu a výrobní proces.

 

4 Pokročilý systém zajištění kvality

 

Kromě pokročilých konstrukčních konceptů a vysoké přesnosti zpracování je nutné se spoléhat také na pokročilý systém zajištění kvality, který zahrnuje procesní standardy, procesní zařízení, kontrolu kvality, operátory, ověřování testů, certifikaci kvality a další prvky.