ştiri

Designul conceptului de rulment al motorului aero

Motoarele aeronautice sunt inima aeronavelor, iar performanța, siguranța și fiabilitatea lor determină direct performanța, durata de viață și fiabilitatea aeronavei, iar performanța rulmenților este unul dintre factorii importanți care afectează durata de viață și fiabilitatea motoarelor aeronautice.

 

Motor aerodinamicrulmențiau condiții dure de lucru, în special rulmenții axului, care trebuie să îndeplinească cerințele de temperatură ridicată, viteză mare, funcționare stabilă (potrivită pentru sarcini ușoare, sarcini grele, accelerare și decelerare rapidă, sarcini de șoc, sarcini de vibrații etc.), fiabilitate ridicată și durată lungă de viață. În prezent, s-au efectuat numeroase cercetări asupra rulmenților motoarelor aeronautice, tipul rulmentului principal și principalele parametri de proiectare, metoda de lubrifiere și structura flanșei, structura buzunarului, unghiul garniturii, tehnologia de tratare a suprafeței, metoda de utilizare a combinației de rulmenți etc. au un impact semnificativ asupra performanței sale, un design rezonabil poate evita defectarea prematură a acestora.rulmenți, să îi îmbunătățească performanța de funcționare și să îi prelungească durata de viață. Această lucrare introduce particularitățile rulmenților motoarelor aeronautice și prezintă factorii de influență care ar trebui luați în considerare în procesul de proiectare a rulmenților.

Particularități ale rulmenților motoarelor aeronautice

Caracteristici structurale:

Rulmenți pentru motoare aeronautice: în funcție de piesa de utilizare, aceștia pot fi împărțiți în trei categorii: rulmenți pentru ax, rulmenți pentru cutia de viteze auxiliară și rulmenți pentru cutia de viteze a reductorului.

1. Rulment ax

Rulmenții axului susțin rotoarele ventilatorului motorului, rotoarele generatoarelor de gaz și rotoarele turbinelor de putere, utilizând de obicei o combinație de rulmenți cu bile cu contact unghiular în trei puncte și rulmenți cu role cilindrice. Rulmenții cu bile cu contact unghiular în trei puncte suportă sarcina axială și sarcina radială a rotorului, rulmenții cu role cilindrice suportă doar sarcini radiale, iar caracteristicile de lucru ale rulmenților axului sunt viteza mare de rotație (valoare dn de până la 2,6 × 10⁶ mm · r/min), temperatura ridicată (180 ~ 250 °C, pe termen scurt mai mare de 300 °C), sarcina axială mare, sarcina ușoară pe termen scurt și suprasarcina în direcția radială, direcția de schimbare a sarcinii axiale și spațiul compact de instalare. Prin urmare, rulmenții axului au niveluri ridicate de toleranță, în general nu mai mici de nivelul P4, și au, de asemenea, cerințe stricte pentru precizia de prelucrare a rolelor cilindrice; În plus, rulmenții axului sunt în mare parte lubrifiați sub inel, ceea ce necesită un design special corespunzător.

 

2 Rulment accesoriu al cutiei de viteze

 

Rulmentul cutiei de viteze a transmisiei accesoriilor susține rotorul angrenajului sistemului de transmisie accesoriilor, iar caracteristicile sale de funcționare sunt sarcină mică, temperatură scăzută (120 ~ 150 °C) și viteză de rotație redusă (valoarea dn nu este mai mare de 1,5 × 10⁶ mm · r/min).().

 

3 Rulment cutie de viteze reductor

 

Rulmentul cutiei de viteze a reductorului susține ansamblul angrenajului reductor, caracteristicile sale de funcționare fiind sarcină mare, viteză redusă și temperatură scăzută (120 ~ 150 °C).

 

Cerințe generale

Datorită particularităților mediului de utilizare și condițiilor de lucru ale motoarelor aeronautice, cerințele generale pentru rulmenți sunt mai stricte decât cele ale rulmenților obișnuiți, iar cerințele relevante sunt următoarele.

 

1. Rezistent la temperaturi ridicate la parcare

 

Când motorul funcționează, se introduce aer rece pentru a răci palele, rulmenții și alte componente, iar rulmenții sunt, de asemenea, răciți cu ulei de ungere. Cu toate acestea, după oprire, aceste măsuri de răcire nu funcționează, iar căldura turbinei va fi transmisă la rulment prin carcasa și arborele rulmentului, rezultând o creștere rapidă a temperaturii rulmentului într-o perioadă scurtă de timp, în special temperatura rulmentului din capătul fierbinte al motorului va crește anormal, iar unele date de monitorizare a motorului arată că temperatura rulmentului va ajunge la aproximativ 350 °C.

 

2. Capacitatea de funcționare cu întrerupere a uleiului de ungere

 

Condițiile de alimentare cu ulei de ungere ale rulmenților motoarelor aeronautice sunt împărțite în principal în două categorii:

1) Înainte ca motorul să pornească la funcționarea normală a sistemului de ungere, acesta se află într-o stare de funcționare la rece, cu turație redusă și sarcină mică;

2) Dacă sistemul de ungere nu mai poate continua să furnizeze ulei din motive speciale când motorul funcționează, iar motorul trebuie să continue să funcționeze o perioadă de timp, rulmentul va avea o lubrifiere deficitară sau chiar va funcționa fără ulei, neputând fi lubrifiat și răcit corespunzător. Pentru a asigura siguranța zborului, rulmenții trebuie să aibă capacitatea de a continua să funcționeze normal pentru o anumită perioadă de timp fără defecțiuni, fără ulei de ungere.

 

3 Bună lucrare

 

Motor aerodinamicrulmențitrebuie să aibă o prelucrare bună, o manoperă de asamblare bună și caracteristici de greutate redusă. Pentru a reduce dificultatea asamblării, motoarele aeronautice necesită cât mai puține piese posibil, iar axul trebuie de obicei echipat cu suporturi elastice în poziția de susținere pentru a regla viteza critică a rotorului, iar amortizoarele cu peliculă de ulei sunt setate pentru a suprima vibrațiile rotorului, ambele ocupând spațiul radial. Pentru a economisi spațiu radial pentru a crește numărul de elemente de rulare și a îmbunătăți capacitatea portantă, inelul exterior al rulmentului este de obicei integrat cu suportul elastic al coliviei și amortizorul cu peliculă de ulei. Pentru a reduce numărul de piese și a reduce dificultatea asamblării, suportul coliviei, flanșa de montare și canelura inelului de amortizare cu peliculă de ulei sunt integrate în inelul exterior al rulmentului, dar există și probleme precum dificultatea crescută de proiectare, rezistența structurală redusă și selecția materialelor și procesul de producție mai stricte.

 

4 Sistem avansat de asigurare a calității

 

Pe lângă conceptele avansate de design și precizia ridicată a procesării, este necesar să se bazeze și pe un sistem avansat de asigurare a calității, inclusiv standarde de proces, echipamente de procesare, inspecție a calității, operatori, verificare a testelor, certificare a calității și alte elemente.