陶瓷混合轴承与全钢轴承拟动态性能对比

高利霞，李贵林，赵强

（中国燃气涡轮研究院，成都610500）

陶瓷混合轴承与全钢轴承拟动态性能对比

高利霞，李贵林，赵强

（中国燃气涡轮研究院，成都610500）

利用拟动力学方法建立了轴承性能分析模型，在DN值为2.45×106mm·r/min的轴承运转条件下，对陶瓷混合轴承和全钢轴承的离心力、接触角、接触力、陀螺力矩、旋滚比、接触变形量的变化特性进行了全面的对比分析。研究表明，陶瓷混合轴承中滚动体的离心力不到全钢轴承的1/2，且各滚动体之间的差异及滚动体与套圈滚道接触角的变化要小于全钢轴承，其陀螺力矩和旋滚比也小于全钢轴承。即在高速运行条件下，相较于全钢轴承，陶瓷混合轴承具有更优越的综合性能。

航空发动机；陶瓷混合轴承；全钢轴承；动态特性；高速工况；拟动力学分析

1　引言

航空发动机轴承需在高速、高温工况条件下长寿命、高可靠性地工作，如何提高轴承可靠性、延长其使用寿命，是目前航空发动机轴承研制的一项关键技术。因航空发动机钢制轴承实际使用寿命远小于设计寿命，失效形式通常以非正常过量磨损、滚道烧伤、热失稳咬死等恶性失效为主［1-3］，仅靠改进轴承设计和提高轴承加工精度很难满足其要求。为此，研究者们提出将陶瓷材料应用于轴承领域。陶瓷材料具有密度低、抗疲劳和抗磨损性能优、抗润滑剂污染能力强、热膨胀系数小、硬度高等优点，与轴承钢相比具有优良稳定的摩擦性能；此外，陶瓷和钢在高温下不会出现粘接咬死等恶性失效［4-5］，因此陶瓷混合轴承能克服全钢轴承的大部分失效形式。……