某发动机滑油中断试验轴承失效分析与改进

针对某型发动机压气机前支点轴承在润滑油中断试验时的故障问题,对失效轴承进行宏观、微观检查和金相组织检查,确定轴承的失效为高温磨损失效,主要是由于轴承断油过程中摩擦生热量过高。对轴承进行摩擦生热机制分析,得出在载荷和转速一定时,轴承的摩擦生热与轴承的沟曲率半径、兜孔间隙及引导间隙等参数有关。采用正交试验分析轴承结构参数对轴承生热量的影响,得出增大轴承的内沟半径、引导间隙,可提高轴承的抗断油能力。改进设计的轴承顺利地通过了发动机润滑油中断试验。     

国产牙钻混合陶瓷球轴承性能评估分析

应用自建的牙钻轴承试验机对某国产牙钻混合陶瓷球轴承的使用寿命进行了试验评估,并与全钢轴承进行了对比试验,对轴承失效原因进行了分析.试验结果表明,在相同试验工况下,混合陶瓷球轴承的使用寿命低于全钢轴承,但是其沟道表面的磨损情况优于全钢轴承.经分析,导致国产混合陶瓷球轴承使用寿命下降的主要原因是保持架的提前失效.     

轴承表面钨掺杂类金刚石薄膜性能研究

利用物理气相沉积技术在圆柱滚子轴承表面制备钨掺杂类金刚石(W-DLC)薄膜,通过试验考核了Cr4Mo4V高温轴承表面W-DLC薄膜的均匀性和断油条件下的减摩耐磨特性。结果表明:薄膜层间以及膜层与基体之间结合力不小于55 N;与未镀膜的基体表面相比,镀膜后表面的摩擦因数降低了70%,磨损量减少了约80%;经过30 min断油试验后镀膜轴承表面W-DLC薄膜仍保持完整,可继续使用,未镀膜轴承滚道表面出现烧蚀斑块、点状剥落,滚子表面出现较大的剥落坑与划痕等缺陷。     

8Cr4Mo4V钢制轴承套圈磨削表面烧伤检测方法

采用调整8Cr4Mo4V钢制角接触轴承套圈沟道磨削工艺参数的方法制备磨削试样,利用X射线衍射应力仪、冷酸洗及Barkhausen噪声等检测手段分析了套圈沟道磨削表面性能。结果表明:当磨削表面没有烧伤时,X射线衍射应力检测表面有10μm左右的残余压应力层,冷酸洗无烧伤,Barkhausen噪声Max/Min值大部分满足标样值(≤1.2)的要求;Barkhausen噪声检测结果不仅能够反映磨削烧伤,还能够起到表征套圈磨削表面性能不均匀性的效果。     

单一缺陷航天轴承的摩擦力矩判据

轴承套圈的圆度、表面粗糙度以及沟道形状误差都是影响灵敏轴承摩擦力矩的重要因素,以陀螺仪框架灵敏轴承为研究对象,对轴承外圈沟道形状误差、内圈沟道形状误差、内圈沟道圆度和内圈沟道表面粗糙度超差时的动态摩擦力矩进行了试验,运用Matlab,Fourier变换和小波分析等数学工具,通过对一些参数指标的计算和分析得出了辨别该轴承缺陷的初步判据。     

某发动机机匣轴承沟道剥落及铆钉断裂故障分析

针对发动机使用过程中附件机匣轴承沟道剥落及铆钉断裂故障,分析其失效原因为外圈沟道表面损伤产生表面疲劳剥落,继而引起铆钉断裂脱落,并对此提出预防改进措施。     

润滑剂中固体污染物对轴承振动和磨损的影响

润滑剂中固体夹杂物所致的表面损伤已经成为轴承失效的主要原因.介绍了试验及检测方法.分析了清洁油及污染油中试验时轴承的振动、轴承磨损和污染颗粒大小对振动的影响等,并提出了防止润滑剂污染的措施.     

新型无保持架角接触球轴承的断油性能试验

轴承的抗断油能力直接影响航空发动机的可靠性。为了探究一种新型无保持架角接触球轴承的干运转性能,设计了轴承环下断油试验方案,构建了断油试验平台及运行程序,分析了断油之后的轴承外观形貌、温度、转速及电流等变化情况。试验结果表明,在高转速、高轴向载荷工况下,新型轴承的干运转时间为51 min,验证了该新型轴承具有良好的抗断油能力,可以在机械工业领域广泛应用。     

基于油雾润滑的高速电主轴断油性能试验研究

对基于油雾润滑的高速电主轴进行断油性能试验,利用B&K声学/振动分析系统、红外热像仪等仪器对断油过程中高速电主轴系统的振动特性、主轴轴承内部的润滑、电主轴表面的温度场等状态参数进行监测,并与正常油雾润滑时高速电主轴的状态参数进行比较,分析研究了断油状态对高速电主轴工作性能的影响.试验结果表明:高速电主轴正常工作时主轴轴承所需要的润滑油量很少;短时间断油对电主轴系统的正常运行状态影响不大,主轴轴承内部的润滑、电主轴系统的振动特性和电主轴的热状态等性能参数能够维持在基本正常的水平.     

微沟槽表面的滑动轴承性能分析

分析了微沟槽表面滑动轴承的润滑性能 ,计算结果表明 ,微沟槽表面轴承的压力分布与光滑表面轴承有着显著不同。轴承表面油槽中的油在油润滑时能防止轴承表面的胶合失效 ,而且这种轴承衬表面层的应力分布与光滑表面轴承也有显著不同。     

环下供油轴承的断油试验

介绍了两种环下供油轴承断油试验装置、试验条件及程序,并对试验结果进行了分析,试验表明环下供油轴承具有良好的断油耐受能力。     

水介质氮化硅全陶瓷滚动轴承磨损特性的研究

为研究氮化硅全陶瓷轴承在水中的磨损特性,制备了6202全陶瓷深沟球轴承,在水介质轴承专用跑合仪上进行不同温度水介质中的跑合试验。试验后利用TP-107轮廓仪对轴承内圈沟道表面粗糙度进行分析,利用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对轴承内圈沟道磨损形貌进行微观观察。结果表明:在水介质中跑合可降低陶瓷轴承内圈沟道的表面粗糙度值;轴承的磨损率随水介质温度的升高而增大。     

航空发动机主轴轴承失效模式分析

航空发动机圆柱滚子主轴承常常因为工作条件恶劣,发生失效。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线光电子能谱等对服役后的圆柱滚子轴承进行失效分析。结果表明:根据失效机制与微观形貌对失效模式,可以将圆柱滚子轴承的失效模式分为8种不同的失效模式,包括划伤和擦伤、打滑蹭伤、压坑凹坑、疲劳剥落、振纹、受热变色、内圈烧伤、保持架镀银层磨损。对打滑蹭伤、烧伤和保持架镀银层磨损等失效模式的轴承进行分析,结果表明:在打滑蹭伤的轴承表面发现O元素,表明打滑蹭伤过程中发生了氧化磨损;在烧伤轴承表面发现了Fe的氧化物FeO和Fe2O3,表明轴承在烧伤时温度较高,润滑油膜被破坏,滚子和内圈互相接触发生剧烈磨损;保持架表面银层脱落,部分磨损区域露出铜表面,表明保持架在服役过程中发生了摩擦磨损。     

变桨轴承微动磨损分析与沟道参数确定

在交变和振动载荷的作用下,风力发电机组变桨轴承的主要失效形式为钢球和沟道之间的微动磨损。分析了变桨轴承微动磨损产生的原因、损伤形式及微动运行模式,为降低变桨轴承的微动磨损,通过试验对其沟道参数的取值进行了研究。结果表明:变桨轴承的沟道曲率半径系数为0.53左右,初始接触角为45°左右时,可提高变桨轴承的抗微动磨损能力,减缓沟道微动磨损损伤。     

基于EHL理论的脂润滑轴承沟道表面缺陷研究北大核心

根据脂润滑轴承失效表现形式,分析了滚动轴承沟道表面缺陷产生的原因,建立了球-沟道表面缺陷条件下的脂润滑弹流数学模型和油膜厚度方程,采用数值计算方法分析了不同尺寸的表面缺陷及表面光滑条件下的脂润滑弹流润滑油膜压力和油膜厚度分布规律。结果表明:轴承工作过程中,球-沟道表面会形成位置、尺寸和形状随机分布的凸起和凹坑;相比于光滑表面,缺陷表面会引起油膜压力和油膜厚度显著变化,且对于同类型表面缺陷,随着缺陷尺寸的增大,引起油膜压力和油膜厚度分布变化的规律大致相同但效果增强;表面缺陷均会对轴承润滑脂的润滑效果造成不良影响。     

基于EHL理论的脂润滑轴承沟道表面缺陷研究

根据脂润滑轴承失效表现形式,分析了滚动轴承沟道表面缺陷产生的原因,建立了球-沟道表面缺陷条件下的脂润滑弹流数学模型和油膜厚度方程,采用数值计算方法分析了不同尺寸的表面缺陷及表面光滑条件下的脂润滑弹流润滑油膜压力和油膜厚度分布规律。结果表明:轴承工作过程中,球-沟道表面会形成位置、尺寸和形状随机分布的凸起和凹坑;相比于光滑表面,缺陷表面会引起油膜压力和油膜厚度显著变化,且对于同类型表面缺陷,随着缺陷尺寸的增大,引起油膜压力和油膜厚度分布变化的规律大致相同但效果增强;表面缺陷均会对轴承润滑脂的润滑效果造成不良影响。     

乘用车轮毂轴承单元侧向冲击损伤分析

针对轮毂轴承单元冲击失效占比越来越高的问题,分析了侧向冲击机理,通过设计1/4转、1/2转及全转向3种不同侧向冲击试验,分析了冲击损伤对轮毂轴承振动噪声、沟道塑性变形与沟道接触疲劳寿命的影响,得到抗冲击型轮毂轴承单元的设计判据为:在主机客户要求的冲击工况下,轮毂轴承单元沟道冲击压痕不大于4.5μm,接触应力小于4900...     

GCr15SiMn钢过烧的分析

就GCr15SiMn钢轴承套圈在磨加工后，内沟道表面出现裂纹这一现象进行了试验分析，结果表明，钢材的严重方框形偏析是造成轴承套圈锻造加 热时局都过烧的根本原因，并以裂纹形态残留于磨加工后套圈沟道表面上。文中提出了三条预防过烧的措施。附图3幅．     

自润滑Cr/C复合镀层钢球对轴承速度性能的影响

应用非平衡磁控溅射技术在6204轴承钢球表面制备出Cr/C复合镀层,用电子透射显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析镀层微观结构,对镀层钢球轴承和无镀层钢球轴承的速度性能和断油性能进行了试验。结果表明,Cr/C复合镀层有良好的显微结构,有大量的石墨存在。与无镀层钢球轴承相比,镀层钢球轴承有缓慢的温升、良好低振动性能和振动的平稳性能,特别是高速运转时,减振效果尤为明显,保证了轴承有优异的高速性能;镀层钢球轴承有良好的自润滑性能,极大提高轴承应急运行性能。     

轴承断油性能试验及破坏机理分析

在专用试验机上模拟发动机主轴轴承D12 76 72 0QT1 K2进行断油性能试验。结果表明 ,17s、30s断油试验证明该轴承具有较强的抗断油能力 ,但 30min断油试验 ,结果三套轴承均已破坏。介绍了试验内容和方法 ,获得了大量有价值的数据 ,积累了综合判定轴承损坏的经验。附图 4幅 ,表 3个。