Aeromoottorin laakerit
Laakerityyppi
Lentokoneen moottorin karan nopeus on korkea, kuumapään lämpötila on korkea jalaakeriLaakeri jaetaan kahteen luokkaan: työntölaakeri ja uintilaakeri: työntölaakerissa käytetään yleensä kolmipistekulmakosketuskuulalaakeria aksiaalikuorman kantamiseen ja pyörivän staattorin aksiaalivälyksen säätämiseen; liikkuvat tukilaakerit kantavat vain säteittäisiä kuormia, ja koska roottori liikkuu aksiaalisuunnassa lämpölaajenemisen ja supistumisen vuoksi,lieriörullalaakerityleensä käytetään ulko- tai sisärenkaalla ei ole reunoja.
Lentokoneiden moottoreiden apuvaihteistoja käytetään yleensä lieriöhammaspyörillä, ja laakerit kantavat vain säteittäisiä kuormia ja roottorin lämpölaajeneminen on pieni, jotenlieriörullalaakeritjasyväurakuulalaakeritvalitaan pääasiassa.
Vaihdelaatikko välittää suuren määrän tehoa, joista osa käyttää kierukkavaihteita, ja laakereiden on kestettävä sekä säteittäisiä että aksiaalisia kuormia, jotenlieriörullalaakerit, syväurakuulalaakeritja kolmen pisteenkulmakosketuskuulalaakeritvalitaan pääasiassa.
Lentokonemoottoreissa käytetään kolmipistekulmakosketuskuulalaakereita jalieriörullalaakerit.
Kolmipistekulmakosketuskuulalaakerit
Kun lentokonemoottori on käynnissä, karaan syntyy säteittäinen ja aksiaalinen kuormitus, ja karan edessä olevaan tukipisteeseen on yleensä asetettu kuulalaakerisarja, joka kantaa kunkin akselin epätasapainoisen voiman ja suurnopeuspyörimisen päällekkäisyyden muodostaman säteittäisen kuormituksen ja samalla kantaa puhaltimen ja kompressorin eteenpäin suuntautuvan pneumaattisen voiman ja turbiinin taaksepäin suuntautuvan pneumaattisen voiman välisen aksiaalisen kuormituksen eron.
Syväurakuulalaakerin ja kolmipistekulmakosketuskuulalaakerin rakenteen vertailussa kolmipistekulmakosketuskuulalaakerin sisärengasuran keskellä on aksiaalinen epäkeskisyys Lo, mikä pienentää sen aksiaalivälystä Ga ja roottorin määrää aksiaalisuunnassa ja helpottaa moottorin pyörivän stoverin aksiaalivälyksen hallintaa.
Kolmipistekulmakosketuskuulalaakerissa on kaksinkertainen puolisisärengasrakenne, ja sen puolisisärenkaan irrotettava rakenne mahdollistaa useampien kuulien asentamisen, mikä lisää merkittävästi kantavuutta.
Kulmakosketuskuulalaakerien ja kolmipistekulmakosketuskuulalaakereiden rakenteen vertailu: Kulmakosketuskuulalaakerit voivat kantaa vain yksisuuntaisia aksiaalikuormia. Jos niiden on kannettava kaksisuuntaisia aksiaalikuormia, ne on yhdistettävä, mikä vie enemmän tilaa ja lisää massaa. Kolmipistekulmakosketuskuulalaakereiden kaksois- ja puolirenkaat voivat kantaa suoraan kaksisuuntaisia aksiaalikuormia, mikä voi säästää noin 50 % tilaa ja laatua verrattuna kaksirivisiin tai -ryhmiin tukikulmakosketuskuulalaakereihin. Ne on helppo asentaa, mikä on kätevää moottorin suunnittelussa.
Kolmipistekulmakosketuskuulalaakerin häkki- ja kuulakokoonpano voidaan erottaa ulkorenkaasta, joten voidaan käyttää yhtenäistä kiinteää häkkiä, jolla on suurempi lujuus, joka soveltuu suurille pyörimisnopeuksille ja jolla on helpompi saavuttaa suurempi työstötarkkuus; Samalla rakenne tekee laakereiden asennuksesta ja tarkastuksesta helpompaa.
Verrattuna tavallisiin mekaanisiin lieriömäisiin rullalaakereihin, lentokonemoottorin lieriömäisten rullalaakereiden rullan halkaisija on pienempi, ja sen edut ovat seuraavat:
1) Se voi vähentää telan öljyn sekoittumisvastusta suurnopeuskäytössä;
2) Hitausvoima on pieni;
3) Riittävä kosketuspaine voidaan ylläpitää, kun säteittäinen voima on pieni rullan luistamisen välttämiseksi;
4) Koska holkki-, rulla- ja häkkikomponentit voidaan erottaa, voidaan käyttää kiinteää häkkiä, jolla on parempi lujuus ja vakaus suurilla nopeuksilla.
Sylinterimäiset rullalaakeritLaipattomissa sisärenkaissa on yleensä suurempi sisärenkaan leveys, jotta sisä- ja ulkorenkaan välinen aksiaalinen liike voidaan ottaa huomioon. Tämä johtuu akselin ja laakerin sisärenkaan välisen lämpölaajenemisen aiheuttamasta venymästä. Myös sisä- ja ulkorenkaan välinen suhteellinen linjausvirhe, joka johtuu roottorin aksiaalisesta kokoonpanovirheestä kokoonpanon aikana, voidaan ottaa huomioon. Jos asennustila on pieni tai on olemassa erityisvaatimuksia, akselia tai laakeripesää voidaan käyttää suoraan laipattoman sisärenkaan sijaan.
Aeromoottorilieriörullalaakeritusein kohtaavat pienen tai olemattoman säteittäisen kuormituksen työolosuhteet, ja pyörimisnopeus on erittäin korkea, rullat ovat alttiita luistamiselle ja hankaukselle. Luistamisen estämiseksi käytetään usein ei-pyöreitä laakeriratoja laakerin säteittäisen esikuormituksen toteuttamiseen, ja usein käytetään kahden tyypillisen ei-pyöreän laakerin kuormituksen jakautumista.
Laakerimateriaali
Moottorin turbiinilaakerin käyttölämpötila on erittäin korkea, ja laakeria on yleensä jäähdytettävä useiden litrojen minuutissa voiteluöljyllä, mutta laakerin käyttölämpötila voi silti nousta noin 250 °C:een.
Korkeiden lämpötilojen käyttöolosuhteiden täyttämiseksi laakerirenkaassa käytetään yleensä 8Cr4Mo4V (M50) terästä ja muuta korkean lämpötilan laakeriterästä, ja se käsitellään korkean lämpötilan päästöllä. Vaikka laakerin lämpötila saavuttaisi 400 °C moottorin pysäyttämisen jälkeen, se voi silti varmistaa laakerin suorituskyvyn. Vierintäväsymislujuuden saavuttamiseksi laakerimateriaalin pintakovuuden on yleensä oltava vähintään 60 HRC huoneenlämmössä. Kokonaisuudessaan 8Cr4Mo4V-teräs on karkaistu lämpökäsittelyllä, mutta sen sitkeys on pienempi kuin rakennekomponenttimateriaalin. Tämä johtaa holkin halkeiluun, kun holkin keskipakoisvoima ja akselin kehäjännitys ovat suuria. Siksi dn-arvo ylittää 2,5 × 106 mm · r/min. Laakerien on oltava valmistettu G13Cr4Mo4Ni4V (M50NiL) -materiaalista, jolla on parempi ytimen sitkeys.
Lentokoneiden moottorien laakereiden häkkimateriaali on yleensä valmistettu rakenneteräksestä, kuten 40CrNiMoA (4030), ja häkki on hopeoitava kulumisen vähentämiseksi käynnistysvaiheessa. Vierintäelementti on samaa kuin holkkimateriaali, ja sen kovuus on yleensä sama kuin holkin, ja joissakin tapauksissa se on 1–2 HRC:tä korkeampi kuin holkin. Joskus kuulassa käytetään myös keraamisia materiaaleja, kuten piinitridiä, alumiinioksidia ja zirkoniumoksidia.
Julkaisun aika: 8. kesäkuuta 2026
