航空发动机轴承内圈断裂失效机理分析

作者： 王全   李青   马健   韩振宇   来源： 风机技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 防转销   镀铬层   应力集中   轴承   疲劳  

描述： 针对航空发动机轴承内圈断裂故障，利用视频显微镜、扫描电镜等设备，通过对故障轴承内圈、防转销等部件进行外观检查、断口分析、能谱分析及金相检查等分析工作，确定了轴承内圈断裂性质和产生原因。分析结果表明：故障轴承内圈断裂起源于防转销槽底面根部转角处的多源疲劳。防转销槽根部无明显倒角，存在较大的应力集中，降低了内圈的抗疲劳性能，从而促进了疲劳裂纹的萌生；同时镀铬层内存在的大量微裂纹、表面的晶界腐蚀以及防转销的反复碰磨也加速了疲劳断裂的产生。最后提出了增大防转销槽根部倒角以及优化轴承内圈表面处理工艺等改进建议。

航空发动机涡轮叶片预扭角服役演变试验研究

作者： 迟庆新   董自超   佟文伟   刘芳   来源： 第三届中国国际透平机械学术会议 年份： 2018 文献类型 ： 会议论文 关键词： 预扭角   发动机涡轮叶片   热暴露  

描述： 航空发动机涡轮叶片预扭角服役演变试验研究

航空发动机涡轮叶片预扭角服役演变试验研究

作者： 迟庆新   董自超   佟文伟   刘芳   来源： 第三届中国国际透平机械学术会议 年份： 2018 文献类型 ： 会议论文 关键词： 预扭角   发动机涡轮叶片   热暴露  

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航空发动机火焰筒整流罩断裂原因

作者： 刘欢   高建辉   迟庆新   门玉宾   佟文伟   李艳明   来源： 机械工程材料 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   疲劳断裂   整流罩   火焰筒  

描述： 某航空发动机火焰筒整流罩在工作过程中发生断裂，通过宏/微观形貌观察、表面质量检查、金相检验、疲劳试验和动应力测试等方法分析了断裂原因。结果表明：整流罩断裂性质为高周疲劳断裂，疲劳裂纹源位于整流罩转角应力集中处；整流罩原始锻件晶粒尺寸粗大，使得疲劳强度较低，这是整流罩发生疲劳断裂的一个主要原因；在最大振动应力作用下，整流罩转角应力集中处载荷过大，明显高于其动强度储备，这是整流罩发生疲劳断裂的另一主要原因；整流罩转角应力集中处的异常轴向划痕进一步提高了此处的应力集中系数，促进了疲劳裂纹的萌生。

航空发动机中央传动失效故障分析

作者： 杨昌祺   蔚夺魁   张茂强   李正   安中彦   佟文伟   来源： 航空发动机 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 失效分析   中央传动系统   航空发动机   锥齿轮   节径振动  

描述： 某型航空发动机在使用时发生中央传动失效故障，故障首断件为中央传动从动锥齿轮，断口性质为高周疲劳。为剖析齿轮啮合与故障之间的关系，建立了包含主、从动锥齿轮的有限元模型，采用准静态的方法将啮合过程分成50个加载步，分析啮合过程中从动锥齿轮应力分布情况。结果表明：在啮合过程中从动锥齿轮最大应力位置不是裂纹起始部位。通过行波共振分析、振动应力测试、加工缺陷影响分析及故障复现试验，确定故障发生的主要原因为从动锥齿轮4节径后行波共振和啮合状态较差，而故障位置加工状态较差对故障的发生也起到促进作用。分析结果表明：齿轮节径型振动是航空发动机齿轮主要的破坏原因之一，在工作转速范围内节径型前、后行波振动均有可能被激起；齿轮啮合状态异常会显著提高振动应力水平。采用调整齿数、齿宽、辐板厚度等方式可将共振转速调出常用工作转速范围，避免齿轮发生振动疲劳破坏。

航空发动机球轴承剥落故障模式分析

作者： 杨景来     佟文伟     李青     刘宇佳     修攀瑞     赵聪   来源： 航空发动机 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   微动磨损   铁谱技术   球轴承   能谱分析技术  

描述： 为研究航空发动机球轴承的剥落故障模式，利用原子发射光谱技术、自动磨粒分析技术、铁谱技术及能谱分析技术对球轴承加速等效试验滑油中磨粒的数量、大小、形貌及成分等信息进行分析。结果表明：金属颗粒污染物导致轴承出现初始疲劳剥落；球轴承剥落的特征磨粒为滚动疲劳磨粒和球形磨粒，内衬套微动磨损的特征磨粒为铁的黑色氧化物和红色氧化铁磨粒；临近轴承失效时，滑油中Fe元素质量分数由7.49×10^-6增大至21.74×10^-6，特征磨粒数量也由48.9个/mL急剧增加至1433.8个/mL，且特征磨粒直径主要分布在25～50μm。金属颗粒污染物的存在使轴承承力内半圈滚道加速出现接触疲劳剥落，滚道剥落到一定程度后，在轴向力、摩擦力及预紧力等综合作用下在内衬套与承力内半圈接触处发生微动磨损，进一步加剧了滚道的疲劳剥落，最终导致球轴承失效。