一、航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的軸承為什么尤其難
為什么說航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的軸承設(shè)計(jì)起來尤其難呢？有的朋友可能第一反應(yīng)就是：因?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，所以軸承難設(shè)計(jì)。這個(gè)說法有道理，因?yàn)閷?duì)于比較大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速在10000-20000轉(zhuǎn)/分鐘之間，對(duì)于小一些的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，這個(gè)轉(zhuǎn)速甚至于可以接近40000轉(zhuǎn)/分鐘，也許大家沒有直觀的體驗(yàn)，但是我們平時(shí)見到的電扇轉(zhuǎn)速大概是600轉(zhuǎn)/每分鐘左右，只有航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的1.5%，所以在如此高的轉(zhuǎn)速下，軸承的工作環(huán)境自然很惡劣。
但是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承可不止這一個(gè)困難：
1、溫度是一個(gè)大問題
某些航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的軸承必須要距離發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室很近，會(huì)有大量的熱量傳導(dǎo)到軸承位置，再加上航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的空間比較局促，冷卻潤(rùn)滑并非易事，所以航空發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承工作溫度會(huì)比其他機(jī)械中的軸承高很多，這就對(duì)軸承本身的材料提出了一些要求。另外，溫度提高之后軸承材料會(huì)發(fā)生膨脹，如果設(shè)計(jì)的不好，就有可能導(dǎo)致軸承出現(xiàn)較大的熱應(yīng)力，帶來軸承的破壞。
2、航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)軸承的振動(dòng)更加敏感
航空發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)橐獪p重，所以大量的零件是越做越薄，而越來越薄的零件最大的問題就是對(duì)振動(dòng)非常敏感，稍有不慎就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)破壞。而軸承中無時(shí)無刻不在發(fā)生的碰撞就有可能產(chǎn)生較大的振動(dòng)能量，引起航空發(fā)動(dòng)機(jī)其他零件的破壞。
3、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種工況變化很大的機(jī)械。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是安裝在飛機(jī)上的，飛機(jī)需要起飛、著陸、機(jī)動(dòng)，所以對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)而言，在不同工況下，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、渦輪前溫度還有轉(zhuǎn)子變形都會(huì)有很大的變化。而在變化的過程中，軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)不是單調(diào)的內(nèi)環(huán)或者外環(huán)安穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)，而是前后上下左右地亂動(dòng)，這也同樣是極大的隱患。
二、航發(fā)軸承面臨的不僅僅是技術(shù)問題
說航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承難，實(shí)際上還不僅僅是技術(shù)問題。航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的軸承作為連接轉(zhuǎn)動(dòng)件和非轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的“交界面”，可以說是兩頭受氣。轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的不好，振動(dòng)過大，結(jié)果轉(zhuǎn)子沒事兒，先把軸承振壞了；靜子設(shè)計(jì)的不好，振動(dòng)能量沒有能夠妥善消除，結(jié)果又是軸承倒霉。
總之，發(fā)動(dòng)機(jī)任何部件設(shè)計(jì)的不好，都有可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)中的連鎖反應(yīng)，而軸承作為整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)中的薄弱點(diǎn)，往往是最先遭殃的，所以表現(xiàn)出來就是：航空發(fā)動(dòng)機(jī)老是會(huì)出現(xiàn)軸承損壞的故障。
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