Aeromootori laagrid
Laagertüüp
Lennukimootori spindli kiirus on kõrge, kuumotsa temperatuur on kõrge jalaagerpeab kandma aksiaalset ja radiaalset koormust, seega jaguneb laager kahte kategooriasse: tõukejõu tugilaager ja ujuv tugilaager: tõukejõu tugilaagris kasutatakse tavaliselt kolmepunktilist nurkkontaktkuullaagrit aksiaalse koormuse kandmiseks ja pöörleva staatori aksiaalse kliirensi reguleerimiseks; liikuvad tugilaagrid kannavad ainult radiaalseid koormusi ja kuna rootor liigub soojuspaisumise ja kokkutõmbumise tõttu aksiaalsuunas,silindrilised rull-laagridtavaliselt kasutatakse välis- või siserõnga ääriseid.
Lennukimootorite lisakäigukastid töötavad tavaliselt silinderhammasratastega ning laagrid kannavad ainult radiaalkoormusi ja rootori soojuspaisumine on väike, seegasilindrilised rull-laagridjasügava soonega kuullaagridvalitakse peamiselt välja.
Reduktori käigukast edastab suurt võimsust, millest mõned kasutavad spiraalseid käike ja laagrid peavad kandma nii radiaalset kui ka aksiaalset koormust, seegasilindrilised rull-laagrid, sügava soonega kuullaagridja kolmepunktivisenurkkontaktkuullaagridvalitakse peamiselt välja.
Lennukimootorites kasutatakse kolmepunktilisi nurkkontaktiga kuullaagreid jasilindrilised rull-laagrid.
Kolmepunktilised nurkkontaktiga kuullaagrid
Kui lennundusmootor töötab, tekib spindlile radiaalne ja aksiaalne koormus ning spindli ees olevasse tugipunkti on tavaliselt paigutatud kuullaagrite komplekt, mis kannab iga võlli tasakaalustamata jõu ja kiire pöörlemise superpositsioonist tekkivat radiaalset koormust ning samal ajal kannab ventilaatori ja kompressori ettepoole suunatud pneumaatilise jõu ning turbiini tahapoole suunatud pneumaatilise jõu vahelist aksiaalset koormust.
Sügava soonega kuullaagrite ja kolmepunktiliste nurdikontaktkuullaagrite struktuuri võrdlus näitab, et kolmepunktiliste nurdikontaktkuullaagrite sisemise rõngassoone keskel on aksiaalne ekstsentrilisus Lo, mis vähendab selle aksiaalset kliirensit Ga ja rootori suurust aksiaalsuunas ning lihtsustab mootori pöörleva stoveri aksiaalse kliirensi juhtimist.
Kolmepunktilisel nurkkontaktkuullaagril on kahekordne poolsisemine rõngasstruktuur ja selle poolsisemise rõnga eraldatav disain võimaldab paigaldada rohkem kuulikesi, suurendades oluliselt kandevõimet.
Nurkkontaktkuullaagrite ja kolmepunktiliste nurkkontaktkuullaagrite struktuuri võrdlus: nurkkontaktkuullaagrid taluvad ainult ühesuunalisi aksiaalkoormusi. Kui need peavad taluma kahesuunalisi aksiaalkoormusi, tuleb need kombineerida, mis võtab rohkem ruumi ja suurendab massi. Kolmepunktiliste nurkkontaktkuullaagrite kahekordsed ja poolrõngad taluvad otse kahesuunalisi aksiaalkoormusi, mis säästab umbes 50% ruumist ja kvaliteedist võrreldes kaherealiste või -rühma kuuluvate nurkkontaktkuullaagritega. Lisaks on neid lihtne paigaldada, mis on mootori projekteerimisel mugav.
Kolmepunktilise nurkkontaktkuullaagri puuri ja kuulikomplekti saab välimisest rõngast eraldada, seega saab kasutada ühes tükis tahket puuri, millel on suurem tugevus, mis sobib suure pöörlemiskiiruse jaoks ja on lihtsam saavutada suuremat töötlemistäpsust; Samal ajal muudab konstruktsioon ka laagrite paigaldamise ja kontrollimise mugavamaks.
Võrreldes tavaliste mehaaniliste silindriliste rull-laagritega on lennukimootori silindriliste rull-laagrite rulli läbimõõt väiksem ja selle eelised on järgmised:
1) See võib vähendada rulli õli segamistakistust kiirel töötamisel;
2) Inertsiaaljõud on väike;
3) Rulli libisemise vältimiseks saab väikese radiaaljõu korral säilitada piisava kontaktrõhu;
4) Kuna ferruli, rulli ja puuri komponente saab eraldada, saab kasutada tahket puuri, millel on parem tugevus ja kiire stabiilsus.
Silindrilised rull-laagridSisemise rõnga äärikuta laagritel on tavaliselt suurem sisemine rõnga laius, et mahutada sisemise ja välimise rõnga vaheline aksiaalne liikumine, mis on põhjustatud võlli ja laagri sisemise rõnga vahelisest soojuspaisumisest tingitud pikenemisest, samuti sisemise ja välimise rõnga suhteline joondusnihe, mis on põhjustatud rootori aksiaalsest montaaživeast montaaži ajal. Kui paigaldusruum on väike või on erinõuded, saab äärikuta sisemise rõnga asemel kasutada otse võlli või laagrikorpust.
Lennukimootorsilindrilised rull-laagridsageli seisavad nad silmitsi väikese või olematu radiaalkoormusega töötingimustega ning pöörlemiskiirus on väga kõrge, rullid on libisemisele ja hõõrdumisele kalduvad. Libisemise vältimiseks kasutatakse laagri radiaalse eelkoormuse saavutamiseks sageli mitte-ümmargusi rööbasteid ja sageli kasutatakse kahe tüüpilise mitte-ümmarguse rööbastee laagri koormusjaotust.
Laagrimaterjal
Mootori turbiinilaagri töökeskkonna temperatuur on väga kõrge ja tavaliselt on vaja laagrit jahutada määrdeõliga, mille maht on mitu liitrit minutis, kuid laagri töötemperatuur võib siiski ulatuda umbes 250 °C-ni.
Kõrgtemperatuuriliste töötingimuste täitmiseks kasutatakse laagrirõngas tavaliselt 8Cr4Mo4V (M50) terast ja muud kõrgtemperatuurilist laagriterast ning seda töödeldakse kõrgtemperatuurse karastamisega. Isegi kui laagri temperatuur pärast mootori seiskamist jõuab 400 °C-ni, tagab see laagri jõudluse. Veeremisväsimusaja täitmiseks peab laagrimaterjali pinna kõvadus toatemperatuuril olema üldiselt vähemalt 60 HRC. Kogu 8Cr4Mo4V teras on küll kuumtöödeldud, kuid selle sitkus on madalam kui konstruktsioonielemendi materjalil. See põhjustab ferruli pragunemist, kui ferruli tsentrifugaaljõud ja võlli ümbermõõt on suured. Seetõttu peab dn väärtus ületama 2,5 × 106 mm · p/min laagrid olema valmistatud G13Cr4Mo4Ni4V (M50NiL) materjalist, millel on parem südamiku sitkus.
Lennukimootori laagrite puurimaterjal on tavaliselt valmistatud konstruktsiooniterasest, näiteks 40CrNiMoA (4030), ja puur tuleb käivitamisetapis kulumise vähendamiseks hõbetada. Veeremielement on sama mis ferruli materjal ja selle kõvadus on üldiselt sama kui ferrulil ning mõnel juhul on see 1–2 HRC võrra kõrgem kui ferrulil. Mõnikord kasutatakse kuuli puhul ka keraamilisi materjale, nagu räninitriidi, alumiiniumoksiidi ja tsirkooniumoksiidi.
Postituse aeg: 08.06.2026
