vijesti

Ležajevi avio motora

Ležajtip

Brzina vretena avionskog motora je visoka, temperatura vrućeg kraja je visoka iležajTreba podnijeti aksijalno i radijalno opterećenje, pa se ležaj dijeli u dvije kategorije: aksijalni ležaj s osloncem i ležaj s plivajućim osloncem: aksijalni ležaj s osloncem obično koristi kuglični ležaj s tri tačke ugaonog kontakta za podnošenje aksijalnog opterećenja i kontrolu aksijalnog zazora rotirajućeg statora; pokretni ležajevi s osloncem podnose samo radijalna opterećenja, a budući da će se rotor kretati u aksijalnom smjeru zbog termičkog širenja i skupljanja,cilindrični valjkasti ležajeviObično se koriste bez ivica na vanjskom ili unutrašnjem prstenu.

 

Pomoćne mjenjače avionskih motora obično pokreću cilindrični zupčanici, a ležajevi podnose samo radijalna opterećenja, a termičko širenje rotora je malo, tako dacilindrični valjkasti ležajeviikuglični ležajevi s dubokim žlijebomsu uglavnom odabrani.

 

Reduktor prenosi veliku količinu snage, od kojih neke koriste spiralne zupčanike, a ležajevi moraju podnijeti i radijalna i aksijalna opterećenja, tako dacilindrični valjkasti ležajevi, kuglični ležajevi s dubokim žlijebomi tri poenakuglični ležajevi s ugaonim kontaktomsu uglavnom odabrani.

 

Avio motori koriste kuglične ležajeve s trostrukim kutnim kontaktom icilindrični valjkasti ležajevi.

Kuglični ležajevi s trostrukim kontaktom

Kada avionski motor radi, na vretenu se stvara radijalno i aksijalno opterećenje, a set kugličnih ležajeva se obično postavlja u tačku oslonca ispred vretena kako bi podnio radijalno opterećenje nastalo superpozicijom neuravnotežene sile svakog vratila i velike brzine rotacije, a istovremeno podnio razliku aksijalnog opterećenja između pneumatske sile ventilatora i kompresora naprijed i pneumatske sile nazad turbine.

 

Poređenjem strukture kugličnih ležajeva s dubokim žljebom i kugličnih ležajeva s trostrukim ugaonim kontaktom, centar unutrašnjeg žljeba prstena kugličnog ležaja s trostrukim ugaonim kontaktom opremljen je aksijalnim ekscentricitetom Lo, što smanjuje njegov aksijalni zazor Ga i količinu rotora u aksijalnom smjeru i olakšava kontrolu aksijalnog zazora rotirajućeg kotača motora.

 

Kuglični ležaj s trostrukim ugaonim kontaktom ima strukturu dvostrukog poluunutrašnjeg prstena, a njegov dizajn s odvojivim poluunutrašnjim prstenom omogućava ugradnju više kuglica, značajno povećavajući nosivost.

 

Poređenje strukture kugličnih ležajeva sa ugaonim kontaktom i trotačkastih kugličnih ležajeva sa ugaonim kontaktom: kuglični ležajevi sa ugaonim kontaktom mogu podnijeti samo jednosmjerna aksijalna opterećenja, ako trebaju podnijeti dvosmjerna aksijalna opterećenja, potrebno ih je kombinirati, što će zauzeti više prostora i povećati masu; Dvostruki i polovični unutrašnji prstenovi trotačkastih kugličnih ležajeva sa ugaonim kontaktom mogu direktno podnijeti dvosmjerna aksijalna opterećenja, što može uštedjeti oko 50% prostora i kvalitete u usporedbi s dvostrukim redom ili grupom nosećih kugličnih ležajeva sa ugaonim kontaktom, a jednostavni su za ugradnju, što je pogodno za dizajn motora.

 

Kavez i kuglični sklop trotočkastog ugaonog kontaktnog kugličnog ležaja mogu se odvojiti od vanjskog prstena, tako da se može koristiti jednodijelni čvrsti kavez, koji ima veću čvrstoću, pogodan je za velike brzine rotacije i lakše se postiže veća tačnost obrade; Istovremeno, konstrukcija također olakšava ugradnju i inspekciju ležajeva.

 

Cilindrični valjkasti ležajevi

U poređenju sa običnim mehaničkim cilindričnim valjkastim ležajevima, prečnik valjka cilindričnih valjkastih ležajeva avionskih motora je manji, a njegove prednosti su sljedeće:

1) Može smanjiti otpor valjka pri miješanju ulja tokom rada velikom brzinom;

2) Inercijalna sila je mala;

3) Dovoljan kontaktni pritisak može se održavati kada je radijalna sila mala kako bi se izbjeglo klizanje valjka;

4) Budući da se komponente ferule, valjka i kaveza mogu odvojiti, može se koristiti čvrsti kavez, koji ima bolju čvrstoću i stabilnost pri velikim brzinama.

 

Cilindrični valjkasti ležajeviLežajevi bez prirubnice obično imaju veću širinu unutrašnjeg prstena kako bi se prilagodili aksijalnom pomjeranju između unutrašnjeg i vanjskog prstena uzrokovanom izduženjem uzrokovanim termičkim širenjem između osovine i unutrašnjeg prstena ležaja, kao i relativnom neusklađenosti između unutrašnjeg i vanjskog prstena uzrokovanoj aksijalnom greškom pri montaži rotorskog sklopa tokom montaže. Ako je prostor za ugradnju mali ili postoje posebni zahtjevi, umjesto unutrašnjeg prstena bez prirubnice može se direktno koristiti osovina ili kućište ležaja.

 

Avio motorcilindrični valjkasti ležajeviČesto se suočavaju s radnim uvjetima malog ili nikakvog radijalnog opterećenja, a brzina rotacije je vrlo visoka, valjci su skloni klizanju i trenju, kako bi se spriječilo klizanje, često se koriste nekružne staze za postizanje radijalnog predopterećenja ležaja, a često se koristi raspodjela opterećenja dva tipična nekružna ležaja staza.

 

Materijal ležaja

Radna temperatura ležaja turbine motora je vrlo visoka i obično je potrebno hladiti ležaj količinom mazivog ulja od nekoliko litara u minuti, ali radna temperatura ležaja i dalje može doseći oko 250 °C.

 

Kako bi se zadovoljili uslovi rada na visokim temperaturama, prsten ležaja obično se koristi od čelika 8Cr4Mo4V (M50) i drugih visokotemperaturnih čelika za ležajeve, te se tretira otpuštanjem na visokim temperaturama. Čak i ako temperatura ležaja dostigne 400 °C nakon zaustavljanja motora, i dalje se mogu osigurati performanse ležaja. Da bi se zadovoljio vijek trajanja od zamora kotrljanja, površinska tvrdoća materijala ležaja općenito ne smije biti manja od 60 HRC na sobnoj temperaturi, a ukupni čelik 8Cr4Mo4V se očvršćava termičkom obradom, ali žilavost je niža od žilavosti materijala strukturnih komponenti, što će dovesti do pucanja prstena kada su centrifugalna sila prstena i obodni napon osovine veliki. Stoga, ako vrijednost dn prelazi 2,5×106 mm·o/min, ležajevi moraju biti izrađeni od materijala G13Cr4Mo4Ni4V (M50NiL), koji ima bolju žilavost jezgra.

 

Materijal kaveza ležajeva avionskih motora obično je napravljen od konstrukcijskog čelika kao što je 40CrNiMoA (4030), a kavez mora biti posrebren kako bi se smanjilo habanje tokom faze pokretanja. Valjkasti element je isti kao i materijal ferule, a njegova tvrdoća je uglavnom ista kao i tvrdoća ferule, a u nekim slučajevima će biti 1 ~ 2 HRC veća od tvrdoće ferule. Ponekad se za kuglice koriste i keramički materijali kao što su silicijum nitrid, aluminijum oksid i cirkonijum.