[发明专利]一种航空涡轮发动机用满珠陶瓷球轴承

说明书

技术领域

本发明属于一种轴承，特别的是涉及一种航空涡轮发动机用满珠陶瓷球轴承。

背景技术

通常，航空涡轮发动机上采用的轴承多是全金属轴承，但在高转速、重载荷、高温环境下工作时，金属球是轴承中最薄弱的零件，大约60％～70％的高速轴承失效都是由于钢球产生不同程度的疲劳破坏所致。显然，全金属轴承已经无法满足航空涡轮发动机高速、重载、长寿的使用要求。因此陶瓷轴承应运而生，如2012年2月8日公开的专利号为“CN202140423U”的“一种高速角接触陶瓷球轴承”，它采用的是由外圈、内圈、保持架、滚动体构成，所述的滚动体所选用的材料成分为Cr14M04，所述的外圈和内圈采用轴承钢制成，所述的保持架采用不锈刚轴承钢丝材料，成分为Cr4M4V。但是由于采用保持架结构，不易散热，限制了使用温度，且结构复杂，成本高。又如2012年11月7日公开号为“CN202520770U”的“一种混合陶瓷球轴承”，包括同心内圈和外圈和尼龙保持架，尼龙保持架上设有若干球兜，尼龙保持架的外表面与外圈的内侧相连，外圈两端分别设有密封圈。用陶瓷球代替金属球，轴承的安全性能得到大大提高，使用寿命延长。但是使用了尼龙保持架，不适合于高温、重载荷环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空涡轮发动机用不含保持架的满珠陶瓷球轴承，满足航空涡轮发动机用高转速、重载荷、高温度的要求。

本发明是这样实现的，一种航空涡轮发动机用满珠陶瓷球轴承，它包括：轴承内圈和外圈，内圈和外圈分别具有球轴承沟道，在球轴承沟道之间设置并与二者接触的滚动体。

所述的轴承的接触角为15°。

所述的外圈一侧的挡边为斜坡形式，坡度为2°～3°。

本发明的优点是，(1)氮化硅球的密度是钢球的40％，高速运转时离心力小，轴承抗疲劳破坏能力强，寿命长。(2)滚动体的弹性模量比钢高，弹性变形小，轴承的动刚度高。(3)热膨胀系数为钢材的1／3～1／4，随温度变化的尺寸变化量小，适用于温度变化大的场合。它具有具有良好的耐磨性、较高的运转精度和较长的工作寿命，工作可靠性，成本低。

附图说明

图1为本发明所提供的一种航空涡轮发动机用满珠陶瓷球轴承结构示意图。

图中，1外圈，2内圈，3滚动体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细介绍：

如图1所示，一种航空涡轮发动机用满珠陶瓷球轴承，它包括：轴承内圈2和外圈1，内圈2和外圈1分别具有球轴承沟道，在球轴承沟道之间设置并与二者接触的滚动体3。

该轴承没有保持架，可以比带保持架的轴承装入多的陶瓷球，从而提高其负荷能力。内、外套圈采用整体式、非分离的结构形式，外圈的一个挡边成斜坡形式，坡度为2°～3°。轴承采用背对背的安装方式，通过弹簧压紧轴承外圈的端面，能自动调节轴承的轴向游隙，由于外圈不能随轴转动，使轴在高速时产生的热膨胀可以向弹簧方向伸展。内、外圈采用轴承钢材料，陶瓷球可以是氮化硅，亦可是氧化铝或氧化锆材料。

该轴承的接触角为15°。外圈一侧的挡边加工成斜坡形式，坡度为2°～3°。该轴承为满装球轴承，不带保持架，相对标准轴承的滚动体数目有所增加。内、外圈采用轴承钢材料，热处理后硬度HRC大于56。滚动体采用氮化硅材料，亦可采用氧化铝或氧化锆等陶瓷材料。轴承的精度等级为P4级，球的精度等级为G5级。

该陶瓷轴承的主要技术指标：

1.内圈的径向跳动：Kia  2.5um

2.外圈的径向跳动：Kea  5um

3.内圈的轴向跳动：Sia  3um

4.外圈的轴向跳动：Sea  5um

5.径向游隙：         15～28um

6.氮化硅的密度：     3.2～3.3g／cm³

本发明具有高可靠性、长工作寿命，成本低，适于在航空涡轮发动机用发动机的高温、高速、污染和限量润滑等恶劣工况下工作，提高了航空涡轮发动机用发动机的性能。本发明也可转化为民用技术，可代替精密、中速以上的全钢轴承。