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TB飛機(jī)起落架機(jī)輪軸承失效的緣由剖析
來源:海力軸承網(wǎng) 時(shí)間:2013-03-11
一、軸承的根本布局及受力剖析
TB飛機(jī)機(jī)輪軸承為鐵姆肯(Timken)公司出產(chǎn)的圓錐形軸承；它由四有些組成：內(nèi)滾道、外滾道、圓錐滾棒和保持架.正常情況下；內(nèi)滾道、外滾道和滾棒接受載荷；而保持架使?jié)L棒彼此均勻地離隔；防止彼此磕碰和沖突；并使每個(gè)滾棒均勻和輪番地接受持平的載荷.內(nèi)滾道、滾棒和保持架合稱為滾道組件.一般它和外滾道是可分的(外滾道固定在可分化的輪轂上的)；使設(shè)備軸承比擬便利.
軸承選用低碳鋼；經(jīng)外表滲碳處置；它使軸承有合適的硬度；抗疲憊、忍性的歸納功能.正常運(yùn)用情況下；軸承的最大溫度范圍在120-150℃；短時(shí)溫度可達(dá)175℃；最大周期觸摸應(yīng)力在2100～3100MPa；而保持架一般用低碳鋼制成.
因?yàn)閳A錐軸承的幾許特色及描繪特色；它能夠接受經(jīng)向和軸向的歸納載荷.外滾道與軸承中間線的夾角越大；能接受的軸向推力和經(jīng)向推力的比值越大；滾棒和滾道的觸摸線越長(zhǎng)；那么接受載荷的才能越強(qiáng).飛機(jī)處于不一樣的作業(yè)情況；軸承的受力情況不一樣：
1。飛機(jī)處于停止情況；軸承首要接受停止載荷.飛機(jī)的重力發(fā)作的停載荷 P經(jīng)過軸承的滾棒傳遞給外滾道；即輪轂.P可沿軸向分化為軸向力N和筆直于外滾道的力F.如圖所示；P所發(fā)作的對(duì)外滾道的壓力遠(yuǎn)大于P在這個(gè)輪子上的分力；對(duì)滾道施加很大的壓強(qiáng).
2。飛機(jī)在地上滑行時(shí)；首要也接受筆直載荷.因?yàn)榈厣系牟豢隙ㄆ教梗伙w機(jī)的上下轟動(dòng)的起伏大于飛機(jī)的重力.
3。著陸時(shí)；機(jī)輪接地的霎時(shí)首要首要是遭到宏大的停止筆直沖擊載荷；繼而機(jī)輪以很高的加快度加快到達(dá)與飛機(jī)相同的速度在地上滑跑.若是飛機(jī)發(fā)作了重著陸；軸承在未作業(yè)的情況下接受這種沖擊載荷的損害是很大的.若是飛機(jī)帶側(cè)滑接地；如側(cè)風(fēng)較大的時(shí)分；機(jī)輪還要遭到較大的側(cè)向載荷；機(jī)輪遭到側(cè)向沖突力時(shí)；因?yàn)閼T性效果；飛機(jī)有向一側(cè)歪斜的趨勢(shì).因此效果在外側(cè)軸承上的筆直載荷和側(cè)向載荷要比內(nèi)側(cè)的大.
二、軸承常見的毛病方式
l。翻滾觸摸疲憊
翻滾觸摸疲憊所招致的失效；是指軸承在作業(yè)時(shí)刻因?yàn)榻蛔儜?yīng)力招致在觸摸面上或觸摸面的亞外表處構(gòu)成的疲憊裂紋而構(gòu)成失效.裂紋開端構(gòu)成時(shí)；其外表損傷甚微或許看不出來；直到進(jìn)程的最終時(shí)間；裂紋和脫落就體現(xiàn)得很顯著.
軸承在接受載荷時(shí)；翻滾體和滾道之間彼此揉捏；在觸摸部位接近區(qū)域發(fā)作變形和應(yīng)力；因?yàn)橛|摸面很.詞乖睪剎惶螅喚喲ビασ部贍芟嗟貝.一般；翻滾軸承內(nèi)的觸摸應(yīng)力在2000 4000MPa之間.觸摸應(yīng)力決議了軸承的靜承載才能；對(duì)軸承的靜承載才能首要有觸摸面間的壓應(yīng)力散布；獨(dú)特是剪切應(yīng)力散布的影響.若翻滾體在觸摸外表滾過；外表下平行于翻滾方向的切應(yīng)力將按交變應(yīng)力改動(dòng).在某一深度其振幅到達(dá)最大值；稱其為最大動(dòng)態(tài)切應(yīng)力.最大動(dòng)態(tài)切應(yīng)力對(duì)觸摸疲憊裂紋的發(fā)作和擴(kuò)大起首要效果；而最大動(dòng)態(tài)切應(yīng)力對(duì)觸摸外表下的塑性變形起首要效果.當(dāng)圓柱滾棒經(jīng)過滾道外表時(shí)；對(duì)亞外表剪切應(yīng)力場(chǎng)的影響以圖解方式自右至左示于下圖.
當(dāng)滾棒從方位1滾到方位3的進(jìn)程中；在方位2的應(yīng)力場(chǎng)自行回轉(zhuǎn)；這種回轉(zhuǎn)正是促進(jìn)軸承損壞的首要要素.因?yàn)榧羟袘?yīng)力從＋τ2y變?yōu)?τ2y；因此其最大剪切應(yīng)力τmax的最大肯定值成為|2τ2y|；此值遠(yuǎn)校最大剪切應(yīng)力τmax大.
將上述的切應(yīng)力理論應(yīng)用到翻滾軸承上；軸承裝在輪軸上；內(nèi)圈簡(jiǎn)直是不動(dòng)的；而外圈和輪轂一同以相同高速的角速度旋轉(zhuǎn).一般情況下；軸上的載荷方向是不變的；這樣內(nèi)圈上有一點(diǎn)的受力最大；該點(diǎn)上發(fā)作的切應(yīng)力τ0；在每一循環(huán)中(滾棒滾過此點(diǎn))都比其它的點(diǎn)大；所以這點(diǎn)最早發(fā)作疲憊損壞.但關(guān)于轉(zhuǎn)變的外圈來說；接受切應(yīng)力最大值τ0的點(diǎn)是改動(dòng)的；并且外圈的周長(zhǎng)較大；因此它的觸摸疲憊壽數(shù)要比內(nèi)圈長(zhǎng).相反；關(guān)于內(nèi)圈轉(zhuǎn)變；外圈固定的翻滾軸承；外圈比內(nèi)圈的壽數(shù)短.
一般；以下要素簡(jiǎn)單招致疲憊裂紋起源于“外表”：
①腐蝕斑駁；操作刮痕；外表攙雜和外表壓痕能招致應(yīng)力會(huì)集并招致起源于外表的翻滾觸摸疲憊；裂紋，
②光滑不良.一般招致較小的外表不連續(xù)性缺點(diǎn).例如脫落，
③油膜達(dá)不到臨界厚度構(gòu)成軸承外表大面積的損傷.
從理論上講；滾棒軸承的載荷在滾道和滾棒上的散布是均勻的.但片狀脫落先起源于滾道；而不是起源于滾棒；這關(guān)于軸承的查看是很重要的.
2。旋轉(zhuǎn)匍匐
旋轉(zhuǎn)匍匐指的是壓合作內(nèi)套圈及與其合作的軸之間發(fā)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)；這種失效也時(shí)有發(fā)作.旋轉(zhuǎn)匍匐多發(fā)作于軸承的內(nèi)套圈；它使整個(gè)設(shè)備的作業(yè)類似于一個(gè)沖突傳運(yùn)設(shè)備；使軸承內(nèi)套圈的內(nèi)壁和軸的外表發(fā)作嚴(yán)峻的以刻痕為特征的擦傷表象；乃至呈現(xiàn)矮小的徑向擦傷.它的緣由在于：一方面裝置使內(nèi)套圈上軸松動(dòng)；一方面運(yùn)用中載荷不正常嚴(yán)峻不平衡所構(gòu)成的塑性變形的成果；還有可能是軸肩與軸的中間線不筆直.
3。金屬粘著
金屬粘著是指從兩個(gè)滑動(dòng)觸摸體的任一外表脫落下的物質(zhì)堆積或粘合在另一外表上；它是因?yàn)檩S承觸摸面呈現(xiàn)嚴(yán)峻的相對(duì)滑動(dòng)而發(fā)作的.其特色為兩觸摸面被焊合；這種失效局限于飽嘗劇烈滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的觸摸面上；常常是不斷加重的.若任其開展；相繼而來的是兩個(gè)粘污面激烈沖突發(fā)作的損失熱平衡才能的失效.金屬因部分高溫變色；金屬的堆積愈加嚴(yán)峻.
發(fā)作滑動(dòng)的緣由：一是光滑油脂蛻變或被污物及外來物質(zhì)污染而硬化的成果；致使?jié)L捧在保持架內(nèi)的轉(zhuǎn)變嚴(yán)峻受阻.
光滑失效可能是保持架資料在滾道和翻滾體上發(fā)作粘著損傷的首要緣由.二是軸承內(nèi)的磨損已開展到足以使?jié)L棒歪斜或裝置過松；致使其轉(zhuǎn)變中間線不與軸中間平行時(shí)；滾棒的滑動(dòng)及隨之而來的粘污也就會(huì)發(fā)作.粘著是滾棒端面和保持架凸緣間滑動(dòng)觸摸；以及它和滾道擋邊發(fā)作很大的端面沖擊載荷的成果.
4。軸承的磨損失效
盡管翻滾軸承是依據(jù)翻滾觸摸原型而描繪；沖突影響很.歡ニ鷚鸕鬧岢惺床蝗鶯鍪.它不只招致作業(yè)噪聲增大；并且使軸承作業(yè)帶來其他難題；使軸承壽數(shù)縮短.
構(gòu)成軸承發(fā)作磨損失效的緣由是光滑條件不合適；或許在觸摸區(qū)有污物；尖硬顆粒腐蝕性流體；或許在觸摸面上存在高速度的滑動(dòng)觸摸.雜質(zhì)充任磨料的效果；在軸承外表磨下一些不必的鋼屑；因此更增加了研磨物質(zhì).一些堅(jiān)固粗糙的顆粒劑壓于滾棒與滾道間；作業(yè)時(shí)會(huì)呈現(xiàn)內(nèi)套圈在軸上轉(zhuǎn)變.水；酸及其他腐蝕液(包含光滑劑蛻變所構(gòu)成的腐蝕劑)所發(fā)作的磨損失效；一般以紅褐色的覆蓋層及廣泛滾道外表上的細(xì)小腐蝕坑為特色.機(jī)輪離地近；簡(jiǎn)單吸附各種雜質(zhì)；所以磨損失效是許多的.
5。變形失效
軸承因?yàn)檫^載包含部分過載而使觸摸面發(fā)作塑性屈從；稱為塑性變形失效，軸承的塑性變形對(duì)軸承作業(yè)情況的首要影響實(shí)質(zhì)上是幾許變形.所以軸承獨(dú)特不能接受過載；沖擊載荷及振蕩(獨(dú)特當(dāng)軸承未作業(yè)時(shí)).如飛機(jī)在著陸進(jìn)程中；過大的沖擊載荷所發(fā)作的一種永世變形；這類壓痕和凹陷在滾道上的散布必定與滾珠的散布有必定的對(duì)應(yīng)聯(lián)系；在軸承的分化進(jìn)程中是能夠觀察到的表象.
軟化則是在翻滾軸承中另一種塑性變形表象.因?yàn)檩S承內(nèi)部發(fā)作的熱量大于放出的熱量；然后招致不穩(wěn)定的熱平衡；作業(yè)溫度的升高；將會(huì)招致光滑劑的蛻變失效；軸承咬合以及鋼材的軟化；使疲憊壽數(shù)下降.構(gòu)件嚴(yán)峻的熱軟損壞；有時(shí)可依據(jù)變色和明顯塑性變形的描摹加以辨認(rèn).
三、加強(qiáng)對(duì)軸承的科學(xué)保護(hù)
(a)遵循防止為主的政策
對(duì)軸承的保護(hù)；關(guān)鍵是要采納防止為主的政策.假設(shè)軸承在運(yùn)用壽數(shù)期內(nèi)發(fā)作失效；務(wù)必要找出失效的緣由；并且提出消除與操控這種失效的辦法；做好防止作業(yè).其次；在軸承的失效進(jìn)程中；往往是一個(gè)組件失效后；或許一種失效方式發(fā)作后；軸承還在持續(xù)非正常作業(yè)作業(yè)并引發(fā)其他失效方式；使很多機(jī)件一起遭到損壞；在比擬復(fù)雜的情況下簡(jiǎn)單引發(fā)更大的事端.所以；對(duì)每一種失效方式都要注重.一旦發(fā)現(xiàn)軸承的一種失效；要及時(shí)進(jìn)行替換；以防止事端的開展.
(b)運(yùn)用科學(xué)的辦理手法；擬定最優(yōu)的保護(hù)計(jì)劃
修理辦理是一個(gè)體系的工程；在這個(gè)進(jìn)程中咱們要貫策防止為主的政策和以可靠性為中間的修理思維.修理辦理是一動(dòng)態(tài)的進(jìn)程；在這個(gè)進(jìn)程中；要把咱們的豐厚的修理經(jīng)歷與修理理論相結(jié)合；上升到一個(gè)更高的層次；擬定出最優(yōu)的修理計(jì)劃.這樣才不只使咱們的每一架單機(jī)的修理質(zhì)量進(jìn)步；并且有益于整個(gè)機(jī)群的保護(hù)質(zhì)量的進(jìn)步.
例如8913飛機(jī)前輪軸承的難題.因?yàn)闄C(jī)輪尺度.種岢欣氳睪芙輝詰孛婊艿墓討瀉莧菀孜剿輝又實(shí)任錚輝儆捎諼以悍尚屑蘋奶氐悖蝗緗蓿緩羆俚齲皇溝梅苫３奔浣銑ぃ蝗蠡菀妝溆玻槐渲.
軸承在長(zhǎng)時(shí)刻停止作業(yè)的進(jìn)程中光滑情況較差；軸承的作業(yè)環(huán)境異常的惡劣.我院的飛機(jī)首要用于飛翔教育練習(xí)；起落次數(shù)多；受沖擊載荷的頻率高；機(jī)場(chǎng)環(huán)境差.從對(duì)此飛機(jī)軸承的痕跡特征來剖析；從前發(fā)作多種失效方式.每一種失效方式在其他軸承上都有過發(fā)作；只不過往往是以單一的方式發(fā)作；銹跡和紅褐色的物質(zhì)標(biāo)明軸承過度磨損；發(fā)作Fe2O3細(xì)小顆粒；有疲憊脫落痕跡.因?yàn)槟p今后空隙較大；滾棒發(fā)作嚴(yán)峻歪斜；發(fā)作滑動(dòng)沖突；發(fā)作很多的熱；并發(fā)作金屬搬運(yùn)和粘著；外滾道上有滾棒散布共同的歪斜壓痕標(biāo)明；軸承在滾棒歪斜今后接受了較大的沖擊載荷；發(fā)作塑性變形.依據(jù)這一情況擬定了合理的修理計(jì)劃.
①守時(shí)作廢光滑脂；時(shí)刻距離為日歷時(shí)刻半年
這種辦法；最低極限地確保了機(jī)群內(nèi)一切飛機(jī)輪軸的光滑和衛(wèi)生情況杰出；也一起對(duì)軸承的情況進(jìn)行查看.理論證明；這是很有用；本錢最低的辦法.
②加強(qiáng)飛機(jī)停放時(shí)刻的保護(hù)保護(hù)作業(yè).把停放時(shí)刻對(duì)軸承的保護(hù)作為作業(yè)飛機(jī)的一個(gè)重要項(xiàng)目.在作業(yè)飛機(jī)時(shí)；拖動(dòng)飛機(jī)；使軸承的光滑情況杰出.
③對(duì)軸承定時(shí)擬定了更全面的查看項(xiàng)目；一致查看的規(guī)范；一旦發(fā)現(xiàn)軸承失效；及時(shí)替換.
要點(diǎn)對(duì)常見毛病方式的查看.飛機(jī)壽數(shù)現(xiàn)已進(jìn)入晚年時(shí)間；疲憊失效變的很顯著；很簡(jiǎn)單地發(fā)現(xiàn)外滾道上呈現(xiàn)了疲憊脫落.由前面的剖析咱們可知；外滾道的疲憊壽數(shù)比內(nèi)滾道大；若是外滾道也呈現(xiàn)疲憊脫落；闡明現(xiàn)已完全到達(dá)了軸承的疲憊壽數(shù)；要及時(shí)替換軸承及輪轂.還例如；加強(qiáng)對(duì)外圈座的查看.盡管它不歸于軸承；可是它與輪轂一體是由鋁合金制作；受光滑脂氧化的酸性物質(zhì)影響；腐蝕比其他地方嚴(yán)峻得多.因?yàn)槭苤懀欢砣患涌斓葲_擊載荷的效果；簡(jiǎn)單決裂；使軸承外滾道松脫；構(gòu)成中間線失調(diào)；對(duì)軸承作業(yè)的影響很大.再例如；因?yàn)轱w翔中起落頻率高；加強(qiáng)對(duì)變形失效的查看也是一個(gè)要點(diǎn)；獨(dú)特飛機(jī)發(fā)作重著落今后.
(c)理論作業(yè)中的注意事項(xiàng).
理論作業(yè)中除了要按保護(hù)作業(yè)單的內(nèi)容完結(jié)對(duì)軸承的查看和保護(hù)以外；還有一些獨(dú)特要注意的事項(xiàng)：
①對(duì)軸承在光滑前要進(jìn)行完全的衛(wèi)生；不要留下殘留物.因?yàn)檩S承離地很近；軸承很簡(jiǎn)單有外來的雜質(zhì)；還有磨損的產(chǎn)品及光滑脂氧化的酸性物質(zhì)；以及水分都必須要鏟除潔凈.因?yàn)檩S承在易揮發(fā)的溶劑中清除后；水分會(huì)很快地凝結(jié)在外表；抹上油脂后很難揮發(fā)掉；并且招致對(duì)鋼的腐蝕；所以在光滑前要吹除水分.
②防止污染物.軸承的查看和保護(hù)要在潔凈的作業(yè)臺(tái)上進(jìn)行；不要在地上進(jìn)行；防止外界物質(zhì)進(jìn)入.一起還要防止軸承飽嘗摔打.
③正確的光滑.運(yùn)用飛機(jī)廠家規(guī)則商標(biāo)和等級(jí)的光滑脂；光滑脂的量要占?xì)んw空間的1／3 1／2.
④正確設(shè)備軸承；不要強(qiáng)裝.設(shè)備不要過緊；但也不要太松；防止軸向游隙過大.
⑤作好飛機(jī)的減震體系的保護(hù)；確保飛機(jī)有杰出的減震功能.飛機(jī)在著陸；滑跑進(jìn)程中都會(huì)遭到?jīng)_擊載荷和振蕩.確保處于合適的減震作業(yè)條件是很重要的.
⑤正確的運(yùn)用飛機(jī)；培育學(xué)生的安全意識(shí)；防止飛機(jī)重著落.
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