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  • 1 # 猴子軍師

    飛機發動機的軸承靠燃燒後的高溫燃氣推動渦輪,渦輪透過一根軸帶動。  以航空發動機主軸承為例,主軸承是航空發動機的關鍵部件之一。在高速、高溫、受力複雜的條件下運轉,主軸承質量和效能直接影響到發動機效能、壽命和可靠性。  航空發動機的關鍵的指標之一就是高可靠性。要想保證可靠性,前提之一就是要保證發動機內的軸承具備長壽命——主軸承的壽命,軍機航空發動機要求在3000小時以上,民機航空發動機要求更高,要達到數萬小時。而航空發動機中軸承工作環境完全可以用“煉獄”來形容,它們不僅要以每分鐘上萬轉的速度長時間高速運轉,還要承受著各種形式的應力擠壓、摩擦與超高溫。

    其實,高速高速渦輪為了降低摩擦一般用全浮動軸承,只能傳遞扭矩,摩擦力降到最低,角接觸軸承只是用來承受其他力矩軸向推力主要由止推軸承承受。 發動機葉片主要由複合材料組成,壓氣機葉片沒太大要求。發動機軸中有潤滑道和氣道。渦輪葉片和導氣葉片中間有氣道,葉片表面有用鐳射打出的小孔,工作時在葉片表面形成氣膜隔開高溫燃氣。

    為了增加發動機的效能和使用壽命,在高溫合金發展過程中,製造工藝對合金的發展起著極大的推進作用。由於真空熔鍊技術的出現,合金中有害雜質和氣體的去除,特別是合金成分的精確控制,使高溫合金效能不斷提高。隨後,定向凝固、單晶生長、粉末冶金、機械合金化、陶瓷型芯、陶瓷過濾、等溫鍛造等新型工藝的研究成功,推動了高溫合金的迅猛發展。其中定向凝固技術最為突出,採用定向凝固工藝製出的定向、單晶合金,其使用溫度接近初熔點的90%。因此,目前各國先進航空發動機葉片都採用定向、單晶合金製造渦輪葉片。從國際範圍來看,鎳基鑄造高溫合金已形成等軸晶、定向凝固柱晶和單晶合金體系。粉末高溫合金也由第一代650℃發展到750℃、850℃粉末渦輪盤和雙效能粉末盤,用於先進高效能發動機。

    下面,我說說軸承的製作材料方面吧:軸承套圈、滾動體和保持回材料的應用情況。 1.套圈和滾動體用材料 (1)高碳鉻軸承鋼 絕大多數軸承套圈和滾動體都彩用專用鋼材製造。用高碳鉻軸承鋼(GCr15和GCr15SiMn與ZGCr15和ZGCr15SiMn)製造套圈和滾動體,其零件硬度如下: 用GCr15和ZGCr15材料製造的套圈和滾子為HRc61~65,鋼球為HRc62~66; 用GCr15SiMn和ZGCr15SiMn材料製造的套圈和滾子為HRc60~64,鋼球為HRc60~66。 用高碳鋼鉻軸承鋼製造的軸承一般適用於工作溫度為-40~130度範圍,油與脂潤滑正常。可滿足一般機械的要求。 高碳鉻軸承鋼軸承零件經高溫回過火後,其適應工作溫度可高達250度。 隨著冶煉技術的進步,高碳鉻軸承鋼可以採用不同的冶煉方法,如真空冶煉技術等可使鋼材的內在質量大大改革,尢其是鋼中含氧量及其所形成的非金屬夾雜物有明顯的減少。用這種高碳鉻軸承鋼製造的軸承,其疲勞壽命能成倍的增長。 根據大量試驗對比資料表明,不同冶煉方法所獲得GCr15、GCr15SiMn、ZGCr15、ZGCr15SiMn軸承鋼製造軸承。 (2)滲碳軸承鋼 用滲碳軸承鋼等製造的套圈和滾動體,其硬度為:套圈和滾動體為HRc60~64,一般適和於工作溫度為-40~140攝氏度範圍,油與脂潤滑正常,能在較大沖擊振動條件下使用,如機車車輛及軋鋼機用軸承等,但該鋼種的熱處理工藝比較複雜。 (3)耐熱軸承鋼 用耐熱軸承鋼製造的套圈的滾動體,其硬度:套圈和滾子為HRc60~64,鋼球為HRc61~65,在潤滑正常的情況下,適用於工作溫度為120~250攝氏度,如航空發動機、燃氣渦輪機等主軸工作條件。 (4)耐腐蝕軸承鋼 用耐腐蝕軸承鋼製造套圈和滾動體,其硬度為:套圈和滾動體不應低於HRc58,適用於水、硝酸、化學試劑等腐蝕性介質,溫度為-253~350攝氏度。 2.保持架用材料 (1)絕大多數軸承都採用鋼質保持架,應用最廣泛的是低碳鋼板衝壓浪形、筐形、盒形等保持架,適用於用高碳鉻軸承鋼的軸承工況和環境;用中碳不鏽鋼板衝壓的保持架適用於用耐腐蝕軸承鋼的軸承工況及環境。 (2)用有色金屬優良光潔的表面質量。在高溫條件下工作,可採用矽青銅製造實體保持架,工作溫度可達315攝氏度;由於鋁材的強度比黃銅低,比重輕,因而常用鋁代黃銅製造實體保持架,主要適用於轉速較高、比重較輕、耐腐蝕等工況。 (3)用工程塑膠製造保持架,近年來又有較大發展,主要是因為它具有一定的耐腐蝕效能,自潤滑效能好,摩擦阻力小,取材方便,價格便宜,製造容易等優點,但易“老化”。目前所採用的增強尼龍66應用最廣泛,它能持續工作的溫度範圍為-40~120攝氏度。 聚四氟乙烯強度較高,自潤滑效能好,持續工作溫度可達300攝氏度,酚醛膠布有很高的機械強度,良好的耐磨耐熱效能,但成本昂貴,適用於高速旋圍,工作溫度為-40~150攝氏度,瞬時可高達180攝氏度。

  • 2 # CrazyTruck

    從2004年開始,我公司(Phoenix Aerospace Components. Inc.)就陸續供應北美航空維修市場提供FAA-PMA航空軸承超過100000套,大都球軸承、滾子軸承、滾針軸承,少量配對軸承,目前大約提供了超過150個型號,廣泛應用於航電系統、燃油控制系統、起落架系統、航空發動機、渦輪減速機上,大部分軸承的內外圈材料如下:

    1. VIM-VAR 52100(AMS6440/AMS6444),

    2. VIM-VAR M50(AMS6491),

    3. VIM-VAR M50 NIL (AMS 6278),

    4.AISI 440C STAINLESS STEEL(AMS 5618/ AMS 5880),

    5. BG-42(AMS 5749) VIM-VAR

    6. PYROWEAR 675 (AMS 5930)

    7. 陶瓷球CERAMIC ROLLING ELEMENTS

    如有航空軸承需求,可聯絡我[email protected].

  • 3 # LetFly飛行君

    看見其它答主答不對題有點心累,我們直入主題。

    在飛機渦扇發動機中,渦輪軸的航空軸承要能承受超過10,000 rpm的轉速,附件齒輪箱的航空軸承要能承受超過30,000 rpm的轉速,可以在超過200攝氏度的溫度下長時間穩定工作。

    渦輪軸航空軸承要滿足高轉速,低扭矩,防水,耐高溫和抗震等要求,所以通常由使用真空電弧重熔製造的金屬材料製成。原材料有M50工具鋼(AMS6491),碳鉻鋼(AMS6444),耐腐蝕AMS5930,440C不鏽鋼,氮化矽陶瓷材料,碳化鈦可用於塗層處理。

    渦輪軸使用軸承主要為:滾珠軸承,圓柱滾子軸承,

    圓錐滾子軸承,調心滾子軸承。業界主要製造商有Barden,Fafrir,MPB,SKF,Kaydon,FAG,ND,KOYO,NSK,RMB,KBC,SMT,GMN。

  • 4 # 楊朱學派

    我原來就在軸承廠上班,後來下崗了。

    所有軸承的材料,都是用軸承鋼製造。

    飛機發動機轉速高。對軸承的紅硬性和耐磨性要求更高。所以,飛機發動機的軸承採用耐熱軸承鋼。

    耐熱軸承鋼的製造有兩個重點:

    一是在軸承鋼中加入鉬,鉬能夠大幅度提高鋼材的紅硬性和耐磨性。

    二是採取先進的熱處理技術。對軸承進行熱處理淬火。

    我最早在洛陽軸承廠工作。後來去一家電磁感應企業工作,是生產電磁感應的熱處理裝置。現在洛陽鉬業公司工作

    這三類企業決定的航空發動機軸承的質量。

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