論航空軸承技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展
2019-02-14
周景歡 王偉偉
摘 要:航空軸承的質(zhì)量以及技術(shù)水準(zhǔn)直接關(guān)系到航空機載光電產(chǎn)品的性能,因此要想實現(xiàn)航空事業(yè)的高速發(fā)展,就要研制出更加可靠的航空軸承,這對航空設(shè)備保持良好的性能以及確保飛行員安全是至關(guān)重要的,國內(nèi)的航空軸承方面還有很多技術(shù)上升的空間,尚與水準(zhǔn)有著一定的差距,文中主要分析了國內(nèi)航空軸承的主要技術(shù)現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢,希望對國內(nèi)航空軸承的不斷進(jìn)步與發(fā)展有所促進(jìn),同時也是為了在這方面總結(jié)出更加有價值的結(jié)論,促進(jìn)航空事業(yè)的不斷進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:航空軸承技術(shù);現(xiàn)狀;未來發(fā)展
0 前言
航空軸承是航空設(shè)備中不可缺少的一個部件,尤其對于航空機載光電產(chǎn)品而言,主軸軸承更是關(guān)鍵,負(fù)責(zé)支撐轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定運轉(zhuǎn),國外已將其視為航空機載光電產(chǎn)品中的核心部件,航空軸承有著受力復(fù)雜、環(huán)境適應(yīng)性強以及載荷大的特點,在使用壽命以及性能上有著極高的要求,隨著國內(nèi)航空事業(yè)的不斷發(fā)展,各方面裝備的性能在不斷進(jìn)步,極限性能不斷突破,航空軸承凸顯出更高的重要性,航空軸承直接決定著航空機載光電產(chǎn)品的轉(zhuǎn)速以及可靠性,現(xiàn)階段國內(nèi)的航空軸承還是有待提升的。
1 國內(nèi)外航空軸承技術(shù)現(xiàn)狀與差距
1.1材料方面
通常來說,材料直接決定著航空機載光電產(chǎn)品的情況,航空軸承也要考慮材料的問題。航空軸承使用的材料主要是耐高溫工具鋼、抗疲勞軸承鋼等。航空軸承的特點是服役的環(huán)境非常復(fù)雜,其中包括沙塵、濕熱等工況,且航空軸承在服役中也會產(chǎn)生銹蝕的隱患,這樣也會造成一定的安全問題。因此對材料要求非常嚴(yán)格,材料直接決定著航空軸承的可靠性以及壽命
[1]。雖說目前國內(nèi)在材料方面的冶金技術(shù)在不斷提升,但是這方面國內(nèi)工業(yè)還是存在著一定的短板。美國、德國等國家已經(jīng)逐漸應(yīng)用有著非常強耐腐蝕性的不銹鋼,研發(fā)的航空軸承上也是不斷開發(fā)出陶瓷滾動體材料,國內(nèi)雖也在這些材料上展開了研發(fā),但在冶金技術(shù)上沒有提供技術(shù)支撐,所以很多鋼材是在國外采購過來的,技術(shù)的應(yīng)用也是不夠成熟。
1.2設(shè)計方面
國外在航空軸承方面已經(jīng)積累了幾十年的設(shè)計經(jīng)驗,基礎(chǔ)研究以及自主研發(fā)能力都是非常強的,在這方面已經(jīng)開始對諸多的信息化技術(shù)進(jìn)行運用,同時各企業(yè)有自身獨有的設(shè)計分析方法,對航空軸承的熱效應(yīng)、動態(tài)性能等方面可以展開全面的分析以及設(shè)計。國內(nèi)企業(yè)則多數(shù)在產(chǎn)品創(chuàng)新方面不斷加強人才以及資金的投入,但是還是處于較低的水平,加上面向行業(yè)的科研院所逐漸實現(xiàn)了企業(yè)化,也減弱了面向行業(yè)的設(shè)計功能?,F(xiàn)階段采用的設(shè)計模式,沒有足夠的設(shè)計手段以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
[2]。雖然設(shè)計能力已經(jīng)達(dá)到一定程度,但是在集成化設(shè)計以及單元化設(shè)計方面還是有所不足。
1.3制作方面
國外已經(jīng)發(fā)展出完善的航空軸承工藝體系,產(chǎn)品質(zhì)量也達(dá)到了一定的水準(zhǔn),產(chǎn)品精度在P2級以上。國內(nèi)則是具備了常規(guī)軸承鋼、耐熱鋼以及不銹鋼等材料的制造能力,制造的精度則是可以在P4以上,但是在航空軸承方面,需要的是高精度以及復(fù)雜性的加工,在質(zhì)量上有著非常高的要求,產(chǎn)品尺寸的離散度并不理想。質(zhì)量并不穩(wěn)定,也對航空軸承的精度以及壽命造成了一定的影響。
1.4裝配方面
在航空軸承的裝配方面,現(xiàn)階段的設(shè)備能力還是有所不足的,工序能力較低,國內(nèi)的航空軸承裝配技術(shù),由于在制作以及設(shè)計方面的不足,所以導(dǎo)致裝配技術(shù)難以達(dá)到足夠的精準(zhǔn)度以及技術(shù)性,與上有著一定的差距。
1.5實驗方面
以德國目前的航空軸承生產(chǎn)試驗來看,多年以來一直對航空軸承展開壽命的實驗,累計展開試驗的時間已經(jīng)達(dá)到150萬h以上。同時也對M50以及M50NiL2這兩種材料的軸承積累了大量的試驗數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)為航空軸承的高質(zhì)量生產(chǎn)奠定了一定的基礎(chǔ)。用這兩種材料進(jìn)行航空軸承的生產(chǎn),只需要進(jìn)行3-5套50-200h性能