Lagre for flymotorer
Peilingtype
Flymotorens spindelhastighet er høy, den varme enden er høy, ogpeilingmå bære aksiallast og radiallast, så lageret er delt inn i to kategorier: aksialdreielager og svømmende dreielager: aksialdreielager bruker vanligvis trepunkts vinkelkontaktkulelager for å bære aksiallast og kontrollere aksialklaringen til den roterende statoren. Bevegelige dreielager bærer kun radiallast, og fordi rotoren vil bevege seg i aksialretningen på grunn av termisk utvidelse og sammentrekning,sylindriske rullelageruten kanter på den ytre eller indre ringen brukes vanligvis.
Tilbehørsgirkasser for flymotorer drives vanligvis av tannhjul, og lagrene bærer bare radialbelastninger og rotorens termiske ekspansjon er liten, såsylindriske rullelagerogdype sporkulelagerer hovedsakelig utvalgt.
Reduksjonsgirkassen overfører en stor mengde kraft, hvorav noen bruker spiralformede gir, og lagrene må bære både radiale og aksiale belastninger, såsylindriske rullelager, dype sporkulelagerog trepoengsvinkelkontaktkulelagerer hovedsakelig utvalgt.
Flymotorer bruker trepunkts vinkelkontaktkulelager ogsylindriske rullelager.
Trepunkts vinkelkontaktkulelager
Når flymotoren er i gang, vil det genereres radial belastning og aksial belastning på spindelen, og et sett med kulelager er vanligvis plassert ved dreiepunktet foran spindelen for å bære den radielle belastningen som dannes av superposisjonen av den ubalanserte kraften fra hver aksel og høyhastighetsrotasjon, og samtidig bære differansen i aksial belastning mellom den pneumatiske kraften til viften og kompressoren fremover og den pneumatiske kraften bakover på turbinen.
Sammenligning av strukturen til dypsporkulelager og trepunkts vinkelkontaktkulelager, er midten av det indre ringsporet i trepunkts vinkelkontaktkulelageret utstyrt med en aksial eksentrisitet Lo, noe som gjør dens aksiale klaring Ga og mengden rotoren i aksial retning mindre og lettere å kontrollere den aksiale klaringen til motorens roterende stover.
Trepunktsvinkelkontaktkulelageret har en dobbel halv indre ringstruktur, og den delvis avtakbare designen med indre ring tillater installasjon av flere kuler, noe som øker lagerkapasiteten betydelig.
Sammenligning av strukturen til vinkelkontaktkulelager og trepunkts vinkelkontaktkulelager: Vinkelkontaktkulelager kan bare bære enveis aksialbelastning. Hvis de trenger å bære toveis aksialbelastning, må de kombineres, noe som vil ta opp mer plass og øke massen. De doble og halve indre ringene til trepunkts vinkelkontaktkulelager kan bære toveis aksialbelastning direkte, noe som kan spare omtrent 50 % plass og kvalitet sammenlignet med doble rader eller grupper av støttende vinkelkontaktkulelager, og de er enkle å installere, noe som er praktisk for motordesign.
Bur- og kuleaggregatet til trepunkts vinkelkontaktkulelageret kan skilles fra den ytre ringen, slik at et solid bur i ett stykke kan brukes, som har høyere styrke, er egnet for høy rotasjonshastighet og er lettere å oppnå høyere maskineringsnøyaktighet. Samtidig gjør strukturen også installasjon og inspeksjon av lagrene mer praktisk.
Sammenlignet med vanlige mekaniske sylindriske rullelager er rullediameteren til sylindriske rullelager for flymotorer mindre, og fordelene er som følger:
1) Det kan redusere oljens omrøringsmotstand til valsen under høyhastighetsdrift;
2) Treghetskraften er liten;
3) Tilstrekkelig kontakttrykk kan opprettholdes når den radielle kraften er liten for å unngå rulleglidning;
4) Siden hylsen, rullen og burkomponentene kan separeres, kan et solid bur brukes, som har bedre styrke og høyhastighetsstabilitet.
Sylindriske rullelagerLager uten flens i innerringen har vanligvis en større innerringbredde for å imøtekomme den aksiale bevegelsen mellom inner- og ytre ringene forårsaket av forlengelsen forårsaket av termisk ekspansjon mellom akselen og innerringen i lageret, samt den relative feiljusteringen mellom inner- og ytre ringene forårsaket av aksial monteringsfeil i rotorenheten under montering. Hvis installasjonsplassen er liten eller det er spesielle krav, kan akselen eller lagerhuset brukes direkte i stedet for den flensløse innerringen.
Aeromotorsylindriske rullelagerOfte står rullene overfor arbeidsforhold med liten eller ingen radial belastning, og rotasjonshastigheten er svært høy, og rullene er utsatt for glidning og gnidning. For å forhindre glidning brukes ofte ikke-sirkulære løpebaner for å realisere lagerets radiale forspenning, og lastfordelingen til to typiske ikke-sirkulære løpebaner brukes ofte.
Lagermateriale
Driftstemperaturen til motorens turbinlager er svært høy, og det er vanligvis nødvendig å kjøle lageret med et volum smøreolje på flere liter per minutt, men lagerets driftstemperatur kan fortsatt nå rundt 250 °C.
For å tåle høye temperaturer, bruker lagerringen vanligvis 8Cr4Mo4V (M50) stål og annet høytemperaturlagerstål, og behandles med høytemperaturherding. Selv om lagertemperaturen når 400 °C etter at motoren er stoppet, kan det fortsatt sikre lagerets ytelse. For å oppfylle rulleutmattingslevetiden, kreves det vanligvis at overflatehardheten til lagermaterialet ikke er mindre enn 60 HRC ved romtemperatur, og det totale 8Cr4Mo4V-stålet herdes ved varmebehandling, men seigheten er lavere enn for strukturkomponentmaterialet, noe som vil føre til sprekkdannelser i hylsen når sentrifugalkraften til hylsen og omkretsspenningen på akselen er stor. Derfor må dn-verdien overstige 2,5 × 106 mm · r/min. Lagrene må være laget av G13Cr4Mo4Ni4V (M50NiL) materiale, som har bedre kjerneseighet.
Lagerburmaterialet i flymotorer er vanligvis laget av konstruksjonsstål som 40CrNiMoA (4030), og buret må forsølves for å redusere slitasje i oppstartsfasen. Rulleelementet er det samme som hylsematerialet, og hardheten er vanligvis den samme som hylsens, og i noen tilfeller vil den være 1 ~ 2 HRC høyere enn hylsens. Noen ganger bruker kulen også keramiske materialer som silisiumnitrid, alumina og zirkoniumoksid.
Publisert: 08.06.2026
