novice

Konceptualna zasnova ležajev letalskih motorjev

Letalski motorji so srce letala, njihova zmogljivost, varnost in zanesljivost pa neposredno določajo zmogljivost, življenjsko dobo in zanesljivost letala, zmogljivost ležajev pa je eden pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na življenjsko dobo in zanesljivost letalskih motorjev.

 

Aerodinamični motorležajiimajo težke delovne pogoje, zlasti ležaji vretena, ki morajo izpolnjevati zahteve glede visoke temperature, visoke hitrosti, stabilnega delovanja (primerni za lahke obremenitve, težke obremenitve, hitro pospeševanje in zaviranje, udarne obremenitve, vibracijske obremenitve itd.), visoke zanesljivosti in dolge življenjske dobe. Trenutno je bilo opravljenih veliko raziskav o ležajih letalskih motorjev, pri čemer imajo glavni tip ležaja in zasnova glavnih parametrov, način mazanja in struktura prirobnic, struktura žepov, kot tesnila, tehnologija površinske obdelave, način uporabe kombinacije ležajev itd. pomemben vpliv na njihovo delovanje, razumna zasnova pa lahko prepreči prezgodnjo okvaro.ležaji, izboljšati njegovo delovno zmogljivost in podaljšati njegovo življenjsko dobo. Ta članek predstavlja posebnost ležajev letalskih motorjev in navaja vplivne dejavnike, ki jih je treba upoštevati pri procesu načrtovanja ležajev.

Posebnosti ležajev letalskih motorjev

Strukturne značilnosti:

Ležaji letalskih motorjev: glede na uporabo jih lahko razdelimo v tri kategorije: ležaji vretena, ležaji menjalnika pomožnih naprav in ležaji reduktorja.

1. Ležaj vretena

Vretenski ležaji podpirajo rotorje ventilatorjev motorjev, rotorje plinskih generatorjev in rotorje turbin, običajno se uporablja kombinacija tritočkovnih kotnih krogličnih ležajev in valjastih valjčnih ležajev. Tritočkovni kotni kroglični ležaji nosijo aksialno in radialno obremenitev rotorja, valjasti valjčni ležaji pa nosijo samo radialne obremenitve. Delovne značilnosti vretenskih ležajev so visoka hitrost vrtenja (vrednost dn do 2,6 × 106 mm · vrt/min), visoka temperatura (180 ~ 250 °C, kratkotrajno več kot 300 °C), velika aksialna obremenitev, kratkotrajna majhna obremenitev in preobremenitev v radialni smeri, sprememba smeri aksialne obremenitve in kompakten namestitveni prostor. Zato imajo vretenski ležaji visoke tolerance, običajno ne nižje od ravni P4, in imajo tudi stroge zahteve glede natančnosti obdelave valjastih valjev. Poleg tega so vretenski ležaji večinoma mazani pod obročem, kar zahteva ustrezno posebno zasnovo.

 

2 Ležaj menjalnika dodatne opreme

 

Ležaj menjalnika priključka podpira rotor zobnika dodatnega prenosnega sistema, njegove delovne značilnosti pa so majhna obremenitev, nizka temperatura (120 ~ 150 °C) in nizka hitrost vrtenja (vrednost dn ni višja od 1,5 × 106 mm · vrt/min)）.

 

3 Ležaj reduktorja

 

Nosilec ležaja reduktorja reduktorja, sklop reduktorja, njegove delovne značilnosti so velika obremenitev, nizka hitrost in nizka temperatura (120 ~ 150 °C).

 

Splošne zahteve

Zaradi posebnosti okolja uporabe in delovnih pogojev letalskih motorjev so splošne zahteve za ležaje strožje od zahtev za navadne ležaje, ustrezne zahteve pa so naslednje.

 

1. Odporno na visoke temperature pri parkiranju

 

Ko motor deluje, se za hlajenje lopatic, ležajev in drugih delov dovaja hladen zrak, ležaji pa se hladijo tudi z mazalnim oljem. Vendar pa po izklopu ti hladilni ukrepi ne delujejo več in toplota turbine se prenaša na ležaj skozi ohišje ležaja in gred, kar povzroči hiter dvig temperature ležaja v kratkem času, zlasti temperatura ležaja vročega dela motorja se bo nenormalno dvignila, nekateri podatki spremljanja motorja pa kažejo, da bo temperatura ležaja dosegla približno 350 °C.

 

2. Zmogljivost delovanja pri prekinitvi mazalnega olja

 

Pogoji oskrbe z mazalnim oljem ležajev letalskih motorjev so v glavnem razdeljeni v dve kategoriji:

1) Preden se motor zažene v normalno delovanje mazalnega oljnega sistema, mora delovati hladen, z nizko hitrostjo in majhno obremenitvijo;

2) Če med delovanjem motorja sistem mazalnega olja zaradi posebnih razlogov ne more več dovajati olja in mora motor nekaj časa delovati, bo ležaj slabo mazan z oljem ali celo deloval na suho in ga ni mogoče dobro mazati in hladiti. Za zagotovitev varnosti letenja morajo ležaji imeti možnost normalnega delovanja določen čas brez okvare brez mazalnega olja.

 

3 Dobra izdelava

 

Aerodinamični motorležajiZahteva dobro obdelavo, montažo in lahko težo. Da bi zmanjšali težavnost montaže, letalski motorji potrebujejo čim manj delov, vreteno pa mora biti običajno opremljeno z elastičnimi nosilci na podpornem položaju za nastavitev kritične hitrosti rotorja, dušilci oljnega filma pa so nastavljeni za dušenje vibracij rotorja, ki oba zasedata radialni prostor. Da bi prihranili radialni prostor, povečali število kotalnih elementov in izboljšali nosilnost, je zunanji obroč ležaja običajno integriran z elastičnim nosilcem kletke veverice in dušilcem oljnega filma. Da bi zmanjšali število delov in zmanjšali težavnost montaže, so nosilec kletke veverice, pritrdilna prirobnica in utor dušilnega obroča oljnega filma integrirani v zunanji obroč ležaja, vendar obstajajo tudi težave, kot so povečana težavnost načrtovanja, zmanjšana konstrukcijska trdnost ter strožja izbira materialov in proizvodni proces.

 

4 Napredni sistem zagotavljanja kakovosti

 

Poleg naprednih konceptov zasnove in visoke natančnosti obdelave se je treba zanašati tudi na napreden sistem zagotavljanja kakovosti, vključno s procesnimi standardi, opremo za obdelavo, pregledom kakovosti, upravljavci, preverjanjem testov, certificiranjem kakovosti in drugimi elementi.