航空发动机高速滚动轴承力学特性研究

廉变峰

（中国航发西安航空发动机有限公司，陕西 西安 710000）

0 引言

作为一种应用极其广泛的一种机械支撑，轴承的的性能对于机械的动力学特征具有重要的影响。对于需满足高转速的航空发动机来说，滚动轴承是最为适用的一种轴承类型，这也对其性能提出了更高的要求。因此，对于滚动轴承力学特性的研究具有重要的现实意义。

1 滚动轴承的机构特点及其理论基础

1.1 滚动轴承的结构特点

在航空发动机上，主要使用的为滚珠轴承，其可以分为深沟滚珠轴承和斜角滚珠轴承两大类[1]。深沟球轴承由于结构简单，仅由内外环、滚珠和保持架组成；在实际使用过程操作便利，所以是最常用的滚动轴承之一，尤其是在高速的工况下。根据保持架的数量可以分为单列和双列两种结构。对于深沟球轴承来说，径向载荷是其主要的承受力。斜角滚珠轴承又被称为向心推力轴承。作为一种非分离型的轴承形式，其可以承受很高的径向负荷，同时对单向的轴向载荷也有较高的耐受性。斜角滚珠轴承需要成对使用的，安装形式一般为面对面或背靠背。

1.2 滚动轴承的理论基础

1.2.1 Hertz弹性接触理论

早在1895年，Hertz就研究发现了接触理论，这个理论广泛应用在分析轴承接触的相关模型中。这个理论需要有如下假设：一是接触的弹性变形必须满足胡克定律；二是载荷与接触面是垂直的且接触面为绝对光滑面；三是接触面尺寸与接触体的曲率半径之比很小[2]。……