noticias

Rodamentos de motores aeronáuticos

Rodamentotipo

A velocidade do fuso do motor aeronáutico é alta, a temperatura do extremo quente é alta e orolamentonecesita soportar carga axial e carga radial, polo que os rodamentos divídense en dúas categorías: rodamentos de fulcro axiais e rodamentos de fulcro flotantes: os rodamentos de fulcro axiais adoitan usar rodamentos de bólas de contacto angular de tres puntos para soportar carga axial e controlar a folgura axial do estator rotatorio; Os rodamentos de fulcro desprazables só soportan cargas radiais e, debido a que o rotor se moverá na dirección axial debido á expansión e contracción térmicas,rodamentos de rolos cilíndricosadoitan empregarse sen bordos no anel exterior ou interior.

 

As caixas de cambios auxiliares dos motores aeronáuticos adoitan ser accionadas por engrenaxes cilíndricas, e os rolamentos só soportan cargas radiais e a expansión térmica do rotor é pequena, polo querodamentos de rolos cilíndricoserodamentos de bolas de ranura profundason principalmente seleccionados.

 

A caixa de cambios redutora transmite unha gran cantidade de potencia, algunhas das cales usan engrenaxes helicoidais, e os rolamentos deben soportar cargas radiais e axiais, polo querodamentos de rolos cilíndricos, rodamentos de bolas de ranura profundae tres puntosrodamentos de bólas de contacto angularson principalmente seleccionados.

 

Os motores aeronáuticos empregan rolamentos de bólas de contacto angular de tres puntos erolamentos de rolos cilíndricos.

Rodamentos de bólas de contacto angular de tres puntos

Cando o motor aeronáutico está en funcionamento, xérase carga radial e carga axial no fuso, e un conxunto de rolamentos de bólas xeralmente colócase no punto de fulcro diante do fuso para soportar a carga radial formada pola superposición da forza desequilibrada de cada fuso e a rotación a alta velocidade, e ao mesmo tempo soportar a diferenza de carga axial entre a forza pneumática do ventilador e o compresor cara adiante e a forza pneumática cara atrás da turbina.

 

Comparación da estrutura dos rodamentos de bólas de ranura profunda e os rodamentos de bólas de contacto angular de tres puntos: o centro da ranura do anel interior do rodamento de bólas de contacto angular de tres puntos está equipado cunha excentricidade axial Lo, o que fai que a súa folga axial Ga e a cantidade de rotor na dirección axial sexan menores e máis fáciles de controlar a folga axial do estribo rotatorio do motor.

 

O rodamento de bólas de contacto angular de tres puntos ten unha estrutura de dobre medio anel interior e o seu deseño separable de semianel interior permite a instalación de máis bólas, o que aumenta significativamente a capacidade de soporte.

 

Comparación da estrutura dos rodamentos de bólas de contacto angular e os rodamentos de bólas de contacto angular de tres puntos: os rodamentos de bólas de contacto angular só poden soportar cargas axiais unidireccionais; se precisan soportar cargas axiais bidireccionais, deben combinarse, o que ocupará máis espazo e aumentará a masa; os aneis interiores dobres e medios dos rodamentos de bólas de contacto angular de tres puntos poden soportar directamente cargas axiais bidireccionais, o que pode aforrar arredor do 50 % de espazo e calidade en comparación cos rodamentos de bólas de contacto angular de dobre fila ou grupo de soporte, e son fáciles de instalar, o que é conveniente para o deseño do motor.

 

O conxunto de gaiola e bóla do rodamento de bólas de contacto angular de tres puntos pódese separar do anel exterior, polo que se pode usar unha gaiola sólida dunha soa peza, que ten maior resistencia, é axeitada para alta velocidade de rotación e é máis doado obter unha maior precisión de mecanizado; Ao mesmo tempo, a estrutura tamén fai que a instalación e a inspección dos rodamentos sexan máis cómodas.

 

Rodamentos de rolos cilíndricos

En comparación cos rodamentos de rolos cilíndricos mecánicos ordinarios, o diámetro do rolo dos rodamentos de rolos cilíndricos de motores aeronáuticos é menor e as súas vantaxes son as seguintes:

1) Pode reducir a resistencia á axitación do aceite do rodillo durante o funcionamento a alta velocidade;

2) A forza de inercia é pequena;

3) Pódese manter unha presión de contacto suficiente cando a forza radial é pequena para evitar o deslizamento do rodillo;

4) Dado que os compoñentes da virola, o rodillo e a gaiola pódense separar, pódese usar unha gaiola sólida, que ten mellor resistencia e estabilidade a alta velocidade.

 

Rodamentos de rolos cilíndricosAs rodas sen brida no anel interior adoitan ter unha anchura de anel interior maior para acomodar o movemento axial entre os aneis interior e exterior causado polo alongamento causado pola expansión térmica entre o eixe e o anel interior do rolamento, así como o desalineamento relativo entre os aneis interior e exterior causado polo erro de montaxe axial do conxunto do rotor durante a montaxe. Se o espazo de instalación é pequeno ou hai requisitos especiais, pódese usar directamente o eixe ou a carcasa do rolamento en lugar do anel interior sen brida.

 

Motor aeronáuticorodamentos de rolos cilíndricosa miúdo enfróntanse a condicións de traballo con carga radial pequena ou nula, e a velocidade de rotación é moi alta, os rolos son propensos a esvarar e rozar, para evitar o esvarar, adoitan usarse pistas de rodadura non circulares para realizar a precarga radial do rodamento, e adoita usarse a distribución de carga de dous rodamentos de pista de rodadura non circulares típicos.

 

Material do rolamento

A temperatura ambiente de funcionamento do rodamento da turbina do motor é moi alta e normalmente é necesario arrefriar o rodamento cun volume de aceite lubricante de varios litros por minuto, pero a temperatura de traballo do rodamento aínda pode alcanzar uns 250 °C.

 

Para cumprir as condicións de traballo a altas temperaturas, o anel do rodamento adoita empregar aceiro 8Cr4Mo4V (M50) e outros aceiros para rodamentos de alta temperatura, e trátase cun revenido a alta temperatura; mesmo se a temperatura do rodamento alcanza os 400 °C despois de parar o motor, aínda se pode garantir o rendemento do rodamento. Para cumprir a vida útil da fatiga de rodadura, a dureza superficial do material do rodamento xeralmente non debe ser inferior a 60 HRC a temperatura ambiente, e o aceiro 8Cr4Mo4V total endurecese mediante tratamento térmico, pero a tenacidade é inferior á do material do compoñente estrutural, o que provocará a fisuración da virola cando a forza centrífuga da virola e a tensión circunferencial do eixe sexan grandes. Polo tanto, o valor dn supera os 2,5 × 106 mm · r/min. Os rodamentos deben estar feitos de material G13Cr4Mo4Ni4V (M50NiL), que ten unha mellor tenacidade do núcleo.

 

O material da gaiola dos rodamentos dos motores aeronáuticos adoita estar feito de aceiro estrutural como 40CrNiMoA (4030), e a gaiola debe estar chapada en prata para reducir o desgaste durante a fase de arranque. O elemento rodante é o mesmo que o material da férula, e a súa dureza é xeralmente a mesma que a da férula, e nalgúns casos será 1 ~ 2 HRC maior que a da férula. Ás veces, a bóla tamén usa materiais cerámicos como nitruro de silicio, alúmina e circona.