航空发动机轴承打滑蹭伤对比图及原因和防止措施

打滑蹭伤是航空发动机轴承常见的一种故障，在球轴承上也会时常的发生，轴承打滑蹭伤指的是细微磨损的一种特殊形式，由于轴承转速高、载荷轻，滚动体/滚道接触面在旋转时的强烈滑动而引起的。下面中华轴承网（简称：华轴网）来给大家做出航空发动机轴承打滑蹭伤对比图及轴承蹭伤原因和方式措施详细介绍。

一、航空发动机轴承打滑蹭伤对比图：

图1服役未蹭伤轴承宏观形貌

图2蹭伤轴承的宏观形貌

上图1为服役未蹭伤轴承宏观形貌和图2蹭伤轴承的宏观形貌；图1中外圈表面无明星剥落和变形，保持架引导面有细微的划痕，其与滚子的接触面处存在部分凹陷，内圈滚道和滚子表面光洁，未见异常磨损。而图2中的外圈表面无明显剥落和变形（图2a)；保持架的引导面有细微划痕，其与滚子的接触面处亦出现凹陷（图2b)，这可能是高速运转的结果；内圈滚道可见色差明显的蹭伤部位，损伤区域不均勻，虽周向分布，约占内圈滚道面积的1/3，且偏向挡边一侧（图2c)；滚子柱面出现整周的明显褐色带，靠近滚子端面（图2d)。测量该轴承的30个滚子，色带的宽度均为2.9mm，但与内圈滚道的蹭伤区域尺寸不对应。滚子色带的形成可能源于局部温度偏高，附着在蹭伤轴承滚子表面的油膜氧化，致使浅褐色的氧化膜产物沉积。

可见，蹭伤轴承和服役未蹭伤轴承在宏观、微观 形貌存在显著差异，蹭伤轴承内圈损伤面呈现密 布的剥落坑，滚子覆着整周的色带，且磨损严重。 蹭伤轴承内圈和滚子的金相组织均由马氏体 + 残余奥氏体 + —次碳化物 + 二次碳化物组成 ，且蹭伤表面存在烧伤层。蹭伤轴承内圈和滚子轮廓整体变化显著， 有磨损加剧的趋势。

二、轴承打滑蹭伤的主要原因：

轴承打滑蹭伤表现特征为印痕端部呈火花状，如图3所示，是一种典型的轴承套圈打滑蹭伤痕迹。滚子轴承打滑蹭伤的主要原因是转子重量较轻，对轴承没有形成足够的径向载荷，球轴承打滑蹭伤的主要原因是所受轴向载荷变向，此外，滚动体和保持架所受的运动阻力过大时也会发生打滑蹭伤故障。

图3 发动机轴承套圈打滑蹭伤痕迹

轴承的打滑蹭伤导致轴承元件几何尺寸改变，进而引起振动和噪声，轴承内部游隙增大，降低轴承使用寿命，保持架发脆甚至断裂。

三、轴承打滑蹭伤防止措施：

1、采用增加拖动力的措施防止轴承滑蹭

1）减少轴承的游隙，使滚子在离心力作用下仍能保持与内环滚道的接触。但是，采用减少游隙的措施会带来其他严重问题，因此要慎重对待，特别是对于处于发动机热端的轴承，更应慎用。

2）将保持架定位于内环，在早期的航空燃气涡轮发动机中，为了解决保持架的平衡问题，多将主轴承的保持架定位于外环，但这种设计易引发轴承出现滑蹭损伤。这是因为当保持架定位于外环时，存在于外环与保持架间的油膜在粘性的作用下防碍滚棒-保持架做正常运动，从而引发打滑，造成滑蹭损伤。如将保持架定位于内环，存在于内环与保持架间的油膜在粘性的作用下将给滚棒-保持架组合体一个拖动力使其做正常运动。这样，将原定位于外环的保持架改成定位于内环上，不仅减少了阻力，而且还增加了拖动力，显然会减少滑蹭损伤，当然这还须提高保持架的加工精度以提高其平衡度。

3）装配时，对轴承施加一附加的径向或轴向载荷，即对轴承施加“预载”，使轴承工作时，在内、外环滚道与滚子间始终有负荷作用，不出现轻载或零载，以增大拖动力。

2、采用减小阻碍滚子-保持架运动阻力的措施防止轴承滑蹭

1）减小滑油的粘性阻力。轴承内外环的设计中，应当尽量使滑油在轴承中流动通畅。外环最好作成直线，以消除在离心力作用下滑油堵塞于轴承中的现象。当保持架在外环定位时，定位间隙中滑油油膜形成的粘性摩擦力矩大。

2）采用轻质材料作保持架(例如用重量轻的中硬度钢AISI4340)，采用空心滚子(这是一项在20世纪70年代初期研究的措施，尚未在发动机中得到应用)等以降低保持架-滚子组合体的惯性力。

3、除上述两大类解决轴承打滑的措施外，对于附件传动的轴承，也可以改用滑动轴承来消除滚动轴承的打滑。从理论上讲，附件传动机构中的轴承不会出现打滑现象，因为齿轮在工作时，始终对轴承作用有一径向负荷。但是，如果齿轮链排列不当，也可能没有负荷作用于轴承上。