精密轴承提高转速,可用于航空技术

  我们都知道，轴承的用处非常广泛，大到重型机械，小到玩具，都起了至关重要的作用，轴承的转速，直是轴承研发者头疼的问题，精密轴承转速越高，摩擦力就越小，用于发动机等配件上，动力就会越强劲。航空技术对精密轴承的要求更高，因为航空仪器需要动力非常强，才能冲向云霄。今天，汇普轴承带您了解下精密轴承提高转速，可以用于航空技术。
  
  航空轴承是航空发动机的核心部件之，具有高温、高速、载荷大、受力复杂、工作环境苛刻等点。
  
  从理论上说，目前提高航空发动机推力和燃油率的直接方法依然是提高涡轮进口温度和转子转速，而提高转速对航空轴承的限转速性能、耐温能力、润滑性能和承载能力均提出了更加严峻的要求。

  
  据公开资料披露，外先进航空轴承产品的寿命般为计算寿命的8倍以上（高可达30倍以上），可靠性为98%以上，而我航空轴承的寿命般为计算寿命的3至5倍，可靠性为96%左右。
  
  例如我涡轮发动机主轴轴承寿命般为500至1500小时左右，大耐温高度不超过200℃，传动装置断油应急干运转能力不超过半个小时，而西方发达家可做到轴承寿命达到3000至6000小时，耐温值为350℃，干运转能力超过1个半小时，并且实际性能比上述指标还要好。
  
  正是由于我高轴承技术不足，致使内航空轴承、高铁轴承、机器人轴承等高轴承域基本上都是以进口轴承为主，在这些关键域急需提高。
  
  因此在家863计划、973计划、家科技攻关计划、家自然科学基金等项目的联合支持下，我哈尔滨工业大学、哈尔滨轴承制造有限公司共同开展了Si3N4氮化硅陶瓷混合轴承的研究及产业化应用工作。
  
  混合陶瓷轴承由内外圈轴承钢+氮化硅陶瓷球+不锈钢保持器等组合而成，它综合了金属和陶瓷两者性能的优点。
  
  据公开资料介绍，在要求高性能的轴承应用域，氮化硅陶瓷球被认为具有佳的机械物理综合性能。在高温环境下轴承钢球很容易丧失其硬度和强度，而氮化硅陶瓷球在400℃时可完保持其原有硬度，只在达到800℃时，其硬度和强度才开始大幅下降。并且即使发生轴承失，那么也是以类似于轴承钢球失的方式即局部剥落方式发生的，而其它类型的陶瓷材料则以灾难性的碎裂方式损坏，这种情况在航空轴承域是对不允许的。并且轴承中的陶瓷球具有无油自润滑属性，摩擦系数很小，可达到很高的转速，是般金属轴承转速1.5倍以上，能够满足发动机加大推力和提高燃烧率的需求。
  
  由于陶瓷球可以做到即使润滑油脂干掉，轴承还是可以正常运行，这样就避免了普通金属轴承中因为油脂干掉导致的轴承过早损坏现象，其适合航空发动机运行时的情况。
  
  据公开资料披露，推测混合陶瓷轴承或已经在我新型涡扇15航空发动机及传动域得到了初步应用。为了提高我海军舰艇的远程有打击能力，某潜射/舰射反舰导弹提出了增加射程和速度的设计要求，其弹用涡轮机转子需要达到120000转/分钟以上的额定转速。
  
  在开展项目试验初期，在采用某产金属航空轴承进行发动机运行试验时，当试验转速达到40000转/分钟后，轴承很快发热并引起周围冒出烟雾。继续运转数分钟后，轴承发出强烈噪声，随后抱轴停止，严重影响了导弹研制进度，不得不通过殊渠道采购外高速航空轴承来满足导弹涡轮发动机转子需求。
  
  在后期改用哈工大研制的混合陶瓷轴承后，轴承次性通过5小时连续运行寿命考核，在试验过程中，轴承除了有轻微烟雾产生外，均无异常情况。试验后轴承旋转灵活，无异常。随着我直升机发动机传动技术的不断发展，陶瓷滚动体轴承以其优异的性能逐渐被应用于传动系统高速输入、离合器、尾传动轴和尾减速器桨距操纵杆以及行星轮系等部位，其中主减速器干运转时间由原来的半个小时提升到个小时，满足了装机使用要求。
  
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