Ρουλεμάν αεροκινητήρα
Ρουλεμάντύπος
Η ταχύτητα του άξονα του αεροκινητήρα είναι υψηλή, η θερμοκρασία του θερμού άκρου είναι υψηλή και τορουλεμάνπρέπει να φέρει αξονικό φορτίο και ακτινικό φορτίο, επομένως το ρουλεμάν χωρίζεται σε δύο κατηγορίες: ωστικό ρουλεμάν υπομοχλίου και ρουλεμάν κολυμβητικού υπομοχλίου: το ωστικό ρουλεμάν υπομοχλίου συνήθως χρησιμοποιεί ρουλεμάν τριών σημείων γωνιακής επαφής για να φέρει αξονικό φορτίο και να ελέγχει την αξονική απόσταση του περιστρεφόμενου στάτη. Τα κινούμενα ρουλεμάν υπομοχλίου φέρουν μόνο ακτινικά φορτία και επειδή ο ρότορας θα κινηθεί στην αξονική κατεύθυνση λόγω θερμικής διαστολής και συστολής,κυλινδρικά ρουλεμάνσυνήθως χρησιμοποιούνται χωρίς περιθώρια στον εξωτερικό ή τον εσωτερικό δακτύλιο.
Τα κιβώτια ταχυτήτων των βοηθητικών κινητήρων αεροκινητήρα συνήθως κινούνται από οδοντωτούς τροχούς και τα ρουλεμάν φέρουν μόνο ακτινικά φορτία και η θερμική διαστολή του ρότορα είναι μικρή, επομένωςκυλινδρικά ρουλεμάνκαιβαθιά ρουλεμάν αυλακιούεπιλέγονται κυρίως.
Το κιβώτιο ταχυτήτων του μειωτήρα μεταδίδει μεγάλη ποσότητα ισχύος, μερικές από τις οποίες χρησιμοποιούν ελικοειδή γρανάζια, και τα ρουλεμάν πρέπει να φέρουν τόσο ακτινικά όσο και αξονικά φορτία, έτσικυλινδρικά ρουλεμάν, βαθιά ρουλεμάν αυλακιούκαι τρίποντορουλεμάν γωνιακής επαφήςεπιλέγονται κυρίως.
Οι αεροκινητήρες χρησιμοποιούν ρουλεμάν τριών σημείων με γωνία επαφής καικυλινδρικά ρουλεμάν.
Ρουλεμάν τριών σημείων με γωνία επαφής
Όταν ο αεροκινητήρας λειτουργεί, δημιουργείται ακτινικό φορτίο και αξονικό φορτίο στον άξονα και ένα σετ ρουλεμάν τοποθετείται γενικά στο σημείο υπομόχλιου μπροστά από τον άξονα για να φέρει το ακτινικό φορτίο που σχηματίζεται από την υπέρθεση της μη ισορροπημένης δύναμης κάθε άξονα και της περιστροφής υψηλής ταχύτητας και ταυτόχρονα να φέρει τη διαφορά αξονικού φορτίου μεταξύ της πνευματικής δύναμης του ανεμιστήρα και του συμπιεστή προς τα εμπρός και της πνευματικής δύναμης προς τα πίσω του στροβίλου.
Σύγκριση της δομής των ρουλεμάν βαθιάς αυλάκωσης και των ρουλεμάν τριών σημείων γωνιακής επαφής, το κέντρο της εσωτερικής αυλάκωσης δακτυλίου του ρουλεμάν τριών σημείων γωνιακής επαφής είναι εξοπλισμένο με αξονική εκκεντρότητα Lo, η οποία καθιστά την αξονική κάθαρση Ga και την ποσότητα του ρότορα στην αξονική κατεύθυνση μικρότερη και ευκολότερο να ελεγχθεί η αξονική κάθαρση του περιστρεφόμενου σοβέρ του κινητήρα.
Το ρουλεμάν τριών σημείων με γωνιακή επαφή έχει διπλή δομή μισού εσωτερικού δακτυλίου και ο σχεδιασμός του με ημι-εσωτερικό δακτύλιο επιτρέπει την εγκατάσταση περισσότερων σφαιρών, αυξάνοντας σημαντικά την ικανότητα φέρουσας ικανότητας.
Σύγκριση της δομής των ρουλεμάν γωνιακής επαφής και των ρουλεμάν τριών σημείων γωνιακής επαφής, τα ρουλεμάν γωνιακής επαφής μπορούν να αντέξουν μόνο μονόδρομα αξονικά φορτία, εάν χρειάζεται να αντέξουν αμφίδρομα αξονικά φορτία, πρέπει να συνδυαστούν, κάτι που θα καταλαμβάνει περισσότερο χώρο και θα αυξήσει τη μάζα. Οι διπλοί και μισοί εσωτερικοί δακτύλιοι των ρουλεμάν τριών σημείων γωνιακής επαφής μπορούν να αντέξουν άμεσα αμφίδρομα αξονικά φορτία, τα οποία μπορούν να εξοικονομήσουν περίπου 50% χώρου και ποιότητας σε σύγκριση με τη διπλή σειρά ή ομάδα υποστηρικτικών ρουλεμάν γωνιακής επαφής, και είναι εύκολο να εγκατασταθούν, κάτι που είναι βολικό για το σχεδιασμό του κινητήρα.
Το συγκρότημα κλωβού και σφαιρών του ρουλεμάν τριών σημείων γωνιακής επαφής μπορεί να διαχωριστεί από τον εξωτερικό δακτύλιο, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα μονοκόμματο συμπαγές κλουβί, το οποίο έχει μεγαλύτερη αντοχή, είναι κατάλληλο για υψηλή ταχύτητα περιστροφής και είναι ευκολότερο να επιτευχθεί υψηλότερη ακρίβεια κατεργασίας. Ταυτόχρονα, η δομή καθιστά επίσης την εγκατάσταση και την επιθεώρηση των ρουλεμάν πιο βολικές.
Σε σύγκριση με τα συνηθισμένα μηχανικά κυλινδρικά ρουλεμάν, η διάμετρος των κυλινδρικών ρουλεμάν αεροκινητήρα είναι μικρότερη και τα πλεονεκτήματά της είναι τα εξής:
1) Μπορεί να μειώσει την αντίσταση ανάδευσης λαδιού του κυλίνδρου κατά τη λειτουργία υψηλής ταχύτητας.
2) Η αδρανειακή δύναμη είναι μικρή.
3) Μπορεί να διατηρηθεί επαρκής πίεση επαφής όταν η ακτινική δύναμη είναι μικρή για να αποφευχθεί η ολίσθηση του κυλίνδρου.
4) Δεδομένου ότι τα εξαρτήματα του κυλινδρικού συνδέσμου, του κυλίνδρου και του κλωβού μπορούν να διαχωριστούν, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα συμπαγές κλουβί, το οποίο έχει καλύτερη αντοχή και σταθερότητα σε υψηλές ταχύτητες.
Κυλινδρικά ρουλεμάνΤα ρουλεμάν χωρίς φλάντζα στον εσωτερικό δακτύλιο έχουν συνήθως μεγαλύτερο πλάτος εσωτερικού δακτυλίου για να προσαρμόζονται στην αξονική κίνηση μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού δακτυλίου που προκαλείται από την επιμήκυνση που προκαλείται από τη θερμική διαστολή μεταξύ του άξονα και του εσωτερικού δακτυλίου του ρουλεμάν, καθώς και στη σχετική κακή ευθυγράμμιση μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού δακτυλίου που προκαλείται από το σφάλμα αξονικής συναρμολόγησης του συγκροτήματος ρότορα κατά τη συναρμολόγηση. Εάν ο χώρος εγκατάστασης είναι μικρός ή υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις, ο άξονας ή το περίβλημα του ρουλεμάν μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας αντί του εσωτερικού δακτυλίου χωρίς φλάντζα.
Αεροκινητήρακυλινδρικά ρουλεμάνσυχνά αντιμετωπίζουν τις συνθήκες εργασίας μικρού ή καθόλου ακτινικού φορτίου ακτινικού φορτίου και η ταχύτητα περιστροφής είναι πολύ υψηλή, οι κύλινδροι είναι επιρρεπείς σε ολίσθηση και τριβή, προκειμένου να αποφευχθεί η ολίσθηση, χρησιμοποιούνται συχνά μη κυκλικοί διάδρομοι για την πραγματοποίηση της ακτινικής προφόρτισης του ρουλεμάν και χρησιμοποιείται συχνά η κατανομή φορτίου δύο τυπικών μη κυκλικών ρουλεμάν.
Υλικό ρουλεμάν
Η θερμοκρασία περιβάλλοντος λειτουργίας του ρουλεμάν του στροβίλου του κινητήρα είναι πολύ υψηλή και συνήθως είναι απαραίτητο να ψύχεται το ρουλεμάν με όγκο λιπαντικού λαδιού αρκετών λίτρων ανά λεπτό, αλλά η θερμοκρασία λειτουργίας του ρουλεμάν μπορεί να φτάσει περίπου τους 250 °C.
Προκειμένου να ανταποκριθεί στις συνθήκες λειτουργίας υψηλής θερμοκρασίας, ο δακτύλιος ρουλεμάν χρησιμοποιεί συνήθως χάλυβα 8Cr4Mo4V (M50) και άλλο χάλυβα ρουλεμάν υψηλής θερμοκρασίας και υποβάλλεται σε επεξεργασία υψηλής θερμοκρασίας. Ακόμα και αν η θερμοκρασία του ρουλεμάν φτάσει τους 400 °C μετά το σβήσιμο του κινητήρα, μπορεί να διασφαλιστεί η απόδοση του ρουλεμάν. Προκειμένου να επιτευχθεί η διάρκεια ζωής λόγω κόπωσης κύλισης, η επιφανειακή σκληρότητα του υλικού του ρουλεμάν γενικά πρέπει να είναι τουλάχιστον 60 HRC σε θερμοκρασία δωματίου και ο συνολικός χάλυβας 8Cr4Mo4V σκληρύνεται με θερμική επεξεργασία, αλλά η σκληρότητα είναι χαμηλότερη από αυτή του υλικού του δομικού στοιχείου, γεγονός που θα οδηγήσει σε ρωγμές του δαχτυλιδιού όταν η φυγόκεντρος δύναμη του δαχτυλιδιού και η περιφερειακή τάση του άξονα είναι μεγάλες. Επομένως, η τιμή dn υπερβαίνει τα 2,5×106 mm · τα ρουλεμάν r/min πρέπει να είναι κατασκευασμένα από υλικό G13Cr4Mo4Ni4V (M50NiL), το οποίο έχει καλύτερη σκληρότητα πυρήνα.
Το υλικό του κλωβού των ρουλεμάν αεροκινητήρων είναι γενικά κατασκευασμένο από δομικό χάλυβα όπως 40CrNiMoA (4030), και ο κλωβός πρέπει να είναι επιπλατινωμένος με ασήμι για να μειωθεί η φθορά κατά το στάδιο εκκίνησης. Το κυλιόμενο στοιχείο είναι το ίδιο με το υλικό του στελέχους και η σκληρότητά του είναι γενικά η ίδια με αυτή του στελέχους και σε ορισμένες περιπτώσεις θα είναι 1 ~ 2 HRC υψηλότερη από το στελέχος. Μερικές φορές η σφαίρα χρησιμοποιεί επίσης κεραμικά υλικά όπως νιτρίδιο του πυριτίου, αλουμίνα και ζιρκονία.
Ώρα δημοσίευσης: 08 Ιουνίου 2026
