Lejer til flymotorer
Lejetype
Flymotorens spindelhastighed er høj, den varme endetemperatur er høj, oglejeskal bære aksial belastning og radial belastning, så lejet er opdelt i to kategorier: trykdrejeleje og svømmende drejeleje: trykdrejeleje bruger normalt trepunktsvinkelkontaktkuglelejer til at bære aksial belastning og kontrollere den roterende stators aksiale spillerum; bevægelige drejelejer bærer kun radiale belastninger, og fordi rotoren bevæger sig i aksial retning på grund af termisk udvidelse og sammentrækning,cylindriske rullelejeruden kanter på den ydre eller indre ring anvendes normalt.
Tilbehørsgearkasser til flymotorer drives normalt af cylindriske tandhjul, og lejerne bærer kun radiale belastninger, og rotorens termiske udvidelse er lille, såcylindriske rullelejerogdybsporkuglelejerer hovedsageligt udvalgte.
Reduktionsgearkassen overfører en stor mængde kraft, hvoraf nogle bruger spiralformede gear, og lejerne skal kunne bære både radiale og aksiale belastninger, såcylindriske rullelejer, dybsporkuglelejerog trepointsvinkelkontaktkuglelejerer hovedsageligt udvalgte.
Flymotorer bruger trepunktsvinkelkontaktkuglelejer ogcylindriske rullelejer.
Trepunkts vinkelkontaktkuglelejer
Når flymotoren kører, vil der blive genereret radial belastning og aksial belastning på spindlen, og et sæt kuglelejer er generelt placeret ved omdrejningspunktet foran spindlen for at bære den radiale belastning, der dannes af overlapningen af den ubalancerede kraft fra hver aksel og højhastighedsrotation, og samtidig bære forskellen i aksial belastning mellem ventilatorens og kompressorens pneumatiske kraft fremad og turbinens pneumatiske kraft bagud.
Sammenligning af strukturen af dybsporkuglelejer og trepunktsvinkelkontaktkuglelejer, er midten af den indre ringrille i trepunktsvinkelkontaktkuglelejet udstyret med en aksial excentricitet Lo, hvilket gør dets aksiale spillerum Ga og rotorens størrelse i aksial retning mindre og lettere at kontrollere det aksiale spillerum i motorens roterende aksel.
Trepunktsvinkelkontaktkuglelejet har en dobbelt halv-indre ringstruktur, og dets semi-indre ringadskillelige design muliggør installation af flere kugler, hvilket øger lejekapaciteten betydeligt.
Sammenligning af strukturen af vinkelkontaktkuglelejer og trepunkts-vinkelkontaktkuglelejer: Vinkelkontaktkuglelejer kan kun bære envejs aksiale belastninger. Hvis de skal bære tovejs aksiale belastninger, skal de kombineres, hvilket vil optage mere plads og øge massen. De dobbelte og halve inderringe i trepunkts-vinkelkontaktkuglelejer kan direkte bære tovejs aksiale belastninger, hvilket kan spare omkring 50% plads og kvalitet sammenlignet med dobbeltrækkede eller gruppevise understøttende vinkelkontaktkuglelejer, og de er nemme at installere, hvilket er praktisk for motordesign.
Lejeburet og kugleenheden i trepunktsvinkelkontaktkuglelejet kan adskilles fra den ydre ring, så der kan anvendes et massivt lejebur i ét stykke, som har højere styrke, er egnet til høj rotationshastighed og er lettere at opnå med højere bearbejdningsnøjagtighed. Samtidig gør strukturen også installation og inspektion af lejer mere bekvem.
Sammenlignet med almindelige mekaniske cylindriske rullelejer er rullediameteren på cylindriske rullelejer til flymotorer mindre, og fordelene er som følger:
1) Det kan reducere rullens olieomrøringsmodstand under højhastighedsdrift;
2) Inertikraften er lille;
3) Tilstrækkeligt kontakttryk kan opretholdes, når den radiale kraft er lille, for at undgå rulleglidning;
4) Da komponenterne i ferrulen, rullen og buret kan adskilles, kan der anvendes et solidt bur, som har bedre styrke og stabilitet ved høj hastighed.
Cylindriske rullelejerUden flange i den indre ring har de normalt en større indre ringbredde for at imødekomme den aksiale bevægelse mellem den indre og ydre ring forårsaget af forlængelsen forårsaget af termisk udvidelse mellem akslen og lejets indre ring, samt den relative forskydning mellem den indre og ydre ring forårsaget af rotoraggregatets aksiale monteringsfejl under montering. Hvis installationspladsen er lille, eller der er særlige krav, kan aksel- eller lejehuset anvendes direkte i stedet for den flangeløse indre ring.
Aeromotorcylindriske rullelejerOfte står de over for arbejdsforhold med lille eller ingen radial belastning, og rotationshastigheden er meget høj, og rullerne er tilbøjelige til at glide og gnide. For at forhindre glidning bruges ofte ikke-cirkulære løbebaner til at realisere lejets radiale forspænding, og lastfordelingen af to typiske ikke-cirkulære løbebanelejer anvendes ofte.
Lejemateriale
Driftstemperaturen for motorens turbinelejer er meget høj, og det er normalt nødvendigt at køle lejet med en mængde smøreolie på flere liter i minuttet, men lejets driftstemperatur kan stadig nå op på omkring 250 °C.
For at kunne modstå høje temperaturer, bruger lejeringen normalt 8Cr4Mo4V (M50) stål og andet højtemperaturlejestål, og behandles med højtemperaturhærdning. Selv hvis lejetemperaturen når 400 °C efter motoren er stoppet, kan det stadig sikre lejets ydeevne. For at overholde rulleudmattelseslevetiden skal lejematerialets overfladehårdhed generelt være mindst 60 HRC ved stuetemperatur, og det samlede 8Cr4Mo4V-stål hærdes ved varmebehandling, men sejheden er lavere end strukturkomponentmaterialets, hvilket vil føre til revner i ferrulen, når ferrulens centrifugalkraft og akslens omkredsspænding er stor. Derfor skal dn-værdien overstige 2,5 × 106 mm · r/min. Lejer skal være lavet af G13Cr4Mo4Ni4V (M50NiL) materiale, som har bedre kernesejhed.
Lejeburmaterialet i flymotorer er generelt lavet af konstruktionsstål såsom 40CrNiMoA (4030), og buret skal forsølves for at reducere slid i opstartsfasen. Rulningselementet er det samme som ferrulmaterialet, og dets hårdhed er generelt den samme som ferrulens, og i nogle tilfælde vil den være 1 ~ 2 HRC højere end ferrulen. Nogle gange bruger kuglen også keramiske materialer såsom siliciumnitrid, aluminiumoxid og zirkoniumoxid.
Opslagstidspunkt: 8. juni 2026
