noticias

Deseño conceptual de rolamentos de motores aeronáuticos

Os motores aeronáuticos son o corazón das aeronaves, e o seu rendemento, seguridade e fiabilidade determinan directamente o rendemento, a vida útil e a fiabilidade das aeronaves, e o rendemento dos rolamentos é un dos factores importantes que afectan a vida útil e a fiabilidade dos motores aeronáuticos.

 

Motor aeronáuticorodamentosteñen condicións de traballo duras, especialmente os rodamentos do eixo, que deben cumprir os requisitos de alta temperatura, alta velocidade, funcionamento estable (adecuado para cargas lixeiras, cargas pesadas, aceleración e desaceleración rápidas, cargas de choque, cargas de vibración, etc.), alta fiabilidade e longa vida útil. Na actualidade, realizáronse moitas investigacións sobre os rodamentos de motores aeronáuticos, o tipo de rodamento principal e o deseño dos principais parámetros, o método de lubricación e a estrutura de bridas, a estrutura do peto, o ángulo da xunta, a tecnoloxía de tratamento superficial, o método de uso da combinación de rodamentos, etc. teñen un impacto significativo no seu rendemento, un deseño razoable pode evitar fallos prematuros derodamentos, mellorar o seu rendemento e prolongar a súa vida útil. Este artigo presenta a particularidade dos rolamentos dos motores aeronáuticos e clasifica os factores influentes que deben considerarse no proceso de deseño dos rolamentos.

Particularidades dos rolamentos dos motores aeronáuticos

Características estruturais:

Rodamentos de motores aeronáuticos: segundo a parte de uso, pódense dividir en tres categorías: rodamentos do eixo, rodamentos da caixa de cambios de transmisión auxiliar e rodamentos da caixa de cambios do redutor.

1. Rodamento do eixo

Os rodamentos do eixo soportan rotores de ventiladores de motores, rotores de xeradores de gas e rotores de turbinas de potencia, normalmente usan unha combinación de rodamentos de bólas de contacto angular de tres puntos e rodamentos de rolos cilíndricos. Os rodamentos de bólas de contacto angular de tres puntos soportan a carga axial e a carga radial do rotor, os rodamentos de rolos cilíndricos só soportan cargas radiais, e as características de traballo dos rodamentos do eixo son alta velocidade de rotación (valor dn de ata 2,6 × 106 mm · r/min), alta temperatura (180 ~ 250 °C, a curto prazo superior a 300 °C), gran carga axial, carga lixeira a curto prazo e sobrecarga na dirección radial, dirección de cambio de carga axial e espazo de instalación compacto. Polo tanto, os rodamentos do eixo teñen altos niveis de tolerancia, xeralmente non inferiores ao nivel P4, e tamén teñen requisitos estritos para a precisión de mecanizado dos rolos cilíndricos; Ademais, os rodamentos do eixo están lubricados principalmente debaixo do anel, o que require un deseño especial correspondente.

 

2 Rodamento da caixa de cambios de transmisión accesoria

 

O rolamento da caixa de cambios de transmisión de accesorios soporta o rotor de engrenaxes do sistema de transmisión de accesorios e as súas características de traballo son carga pequena, baixa temperatura (120 ~ 150 °C) e baixa velocidade de rotación (o valor dn non é superior a 1,5 × 106 mm · r/min)）.

 

3 Rodamento da caixa de cambios redutora

 

O rodamento da caixa de cambios do redutor soporta o conxunto de engrenaxes do redutor, as súas características de traballo son gran carga, baixa velocidade e baixa temperatura (120 ~ 150 °C).

 

Requisitos xerais

Debido á particularidade do ambiente de uso e ás condicións de traballo dos motores aeronáuticos, os requisitos xerais dos rodamientos son máis estritos que os dos rodamientos ordinarios, e os requisitos relevantes son os seguintes.

 

1. Resistente a altas temperaturas ao aparcar

 

Cando o motor está en marcha, introdúcese aire frío para arrefriar as láminas, os rolamentos e outras pezas, e os rolamentos tamén se arrefrían con aceite lubricante. Non obstante, despois da parada, estas medidas de arrefriamento non funcionan e a calor da turbina transmitirase ao rolamento a través da carcasa e do eixe do rolamento, o que provocará un rápido aumento da temperatura do rolamento nun curto período de tempo, especialmente a temperatura do rolamento do extremo quente do motor aumentará de forma anormal e algúns datos de monitorización do motor mostran que a temperatura do rolamento alcanzará uns 350 °C.

 

2. Capacidade de funcionamento por interrupción do aceite lubricante

 

As condicións de subministración de aceite lubricante dos rolamentos dos motores aeronáuticos divídense principalmente en dúas categorías:

1) Antes de que o motor comece a funcionar normalmente co sistema de aceite lubricante, este está nun estado de funcionamento en frío, a baixa velocidade e pequena carga;

2) Cando o motor está en marcha, se o sistema de aceite lubricante non pode seguir subministrando aceite por razóns especiais e o motor necesita seguir funcionando durante un período de tempo, o rodamento estará nun estado de mala lubricación do aceite ou mesmo funcionará en seco, e non poderá lubricarse nin arrefriarse ben. Para garantir a seguridade do voo, os rodamentos deben ter a capacidade de seguir funcionando normalmente durante un determinado período de tempo sen fallar e sen aceite lubricante.

 

3 Bo traballo

 

Motor aeronáuticorodamentosprecisan ter un bo procesamento, man de obra de montaxe e características lixeiras. Para reducir a dificultade de montaxe, os motores aeronáuticos requiren o menor número de pezas posible, e o fuso normalmente necesita estar equipado con soportes elásticos na posición de soporte para axustar a velocidade crítica do rotor, e os amortecedores de película de aceite están configurados para suprimir a vibración do rotor, os cales ocuparán espazo radial. Para aforrar espazo radial para aumentar o número de elementos rodantes e mellorar a capacidade de rodamento, o anel exterior do rodamento adoita estar integrado co soporte elástico da gaiola de esquío e o amortecedor de película de aceite. Para reducir o número de pezas e reducir a dificultade de montaxe, o soporte da gaiola de esquío, a brida de montaxe e a ranura do anel de amortecemento da película de aceite están integrados no anel exterior do rodamento, pero tamén hai problemas como unha maior dificultade de deseño, unha resistencia estrutural reducida e unha selección de materiais e un proceso de produción máis rigorosos.

 

4 Sistema avanzado de garantía de calidade

 

Ademais dos conceptos de deseño avanzados e da alta precisión do procesamento, tamén é necesario confiar no sistema avanzado de garantía de calidade, incluíndo estándares de proceso, equipos de procesamento, inspección de calidade, operadores, verificación de probas, certificación de calidade e outros elementos.