航空发动机附件机匣轴承失效故障复现试验

针对航空发动机在飞行时附件机匣的深沟球轴承发生铆钉断裂、沟道剥落2种失效故障,为了定位故障原因,开展了2 套轴承外圈沟道预损伤及4套轴承铆钉断裂的轴承失效故障复现试验。结果表明：轴承故障失效时序为外圈沟道由于表面损伤 先产生表面疲劳剥落,然后引发铆钉断裂;结合轴承的原材料、设计、工艺、质量及其在机匣上安装使用情况等的复查结果与轴承 拆卸试验结果,确定轴承拆卸工艺不当是产生外沟道表面损伤的主要原因。采用轴承内圈拆卸工艺后可有效避免拆卸过程中的 轴承沟道损伤,从而预防此类故障的发生。     

航空发动机球轴承剥落故障模式分析

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25～50 μm。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。     

某型飞机液压柱塞泵柱塞磨损失效分析

根据某型飞机液压柱塞泵因柱塞密封失效引起柱塞泵异常磨损的现象,对磨损柱塞进行宏观观察、微观形貌扫描及金相分析,得出柱塞滑靴端面双金属扩散焊缺陷,滑靴端面铜层在正常工作状态下剥落,引发柱塞受到轴向应力作用后失效。针对滑靴双金属扩散焊铜层剥落部分加剧滑靴端面及转子端面磨损异常等问题,进行分析给出柱塞泵修理中无损检测方法的改进及异常磨损的预防措施,为柱塞泵的修理和故障预防提供参考。     

航空发动机轴承失效分析

针对某型发动机深沟球轴承保持架脱落故障现象,对失效轴承进行检查分析,建立了轴承保持架脱落故障树,详细分析了故障产生的原因,结果表明:发动机发出异常声音是由空气起动机传动轴后轴承损坏引起的。铆钉冷冲压端钉头裂纹、轴承保持架兜孔边的周向错位量大、铆钉与铆钉孔的偏心量大、两半保持架铆钉处的贴合缝隙大是造成轴承保持架分离脱落的可能原因,根据故障原因提出了工艺改进方法,对其他类型轴承失效分析具有一定的启示作用。     

航空发动机起动机送修决策方法

针对飞机维修手册中对空气涡轮起动机送修决策描述的不足,提出一种起动机送修及维护的定量决策方法。该方法依 据某型发动机起动机的可靠性数据建立有效的可靠性统计模型,并以此为基础引入可靠度1阶导数概念制定符合本机队的空气 涡轮起动机软时限;在进一步分析空气涡轮起动机维护成本的构成后,针对其中轴承失效所带来的高昂换修成本问题给出解决方 案;从部件换修成本和延误成本角度出发建立期望损失模型,以经济最优为目标给出定量的起动机维护检查间隔;以某航空公司 机队的起动机使用数据为例,计算起动机送修软时限和滑油检查间隔分别为26960和1915飞行小时。结果表明：该方法依据部件 可靠性和维护成本数据能够制定适用于本机队的起动机软时限和维护检查间隔,具有一定的工程意义和使用价值。     

高速滚子轴承运动特性的动态模拟

在高速轻载的工况下 ,滚子轴承的打滑蹭伤及由于滚子歪斜引起的滚子端面磨损已成为滚子轴承的主要失效原因。本文根据牛顿运动定律 ,建立了滚子的动力学模型 ,并对滚子轴承径向载荷分布和油膜拖动力的计算进行了详细讨论。利用本文所编制的软件 ,对滚子和保持架的打滑以及滚子的歪斜运动进行了动态模拟 ,得到与实际相符的结果 ,可用为实际轴承设计。     

高速频繁起停球轴承设计与试验

为解决涡轮起动机用轴承在高速、频繁起停工况下易失效的问题,结合轴承设计准则,进行涡轮起动机用轴承结构参数设计和材料选取。基于轴承动力学理论,建立了动力学模型并进行了仿真分析,研究高速、频繁起停工况下的轴承动力学行为。在自主研发的试验机上进行轴承试验,试验过程中监测轴承温升及振动加速度值,轴承频繁起停、最高转速达12 000 r/min时,试验轴承温度低于130 ℃,振动加速度低于3.0g,试验后轴承无异常,验证了轴承设计和材料选取合理。通过优化设计和试验验证结果表明:轴承转速可达12 000 r/min,起动时间仅需60 s,停止时间仅需40 s,轴承能够完成连续频繁起停3 000次以上。      

Au—Al键合系统失效机理及金层厚度对失效模式的影响研究

本文研究了国产普通TO型管壳中的可伐基底上镀金层与Al-1％Si丝键合后,在恒温老化过程中Au-Al之间互扩散及金属间化合物的形成情况,同时由于Kirkendall效应的存在,引起孔洞的形成而造成Au-Al系统失效。结果表明:在Au-Al键合系统中,存在着三种失效模式:HB、BL(Ⅰ)和BL(Ⅱ)型,其中BL(Ⅰ)型是致命失效,造成BL(Ⅰ)型失效的原因是Kirkendall孔洞的存在,一定的金层厚度是形成Kirkendall孔洞的必要条件,造成不同失效模式的原因是由于镀金层厚度的不均匀性而引起的。     

航空发动机主轴轴承寿命确定方法的研究

现代燃气涡轮发动机主轴轴承的寿命评估,仍以经典的次表面疲劳理论为准则。使用中的失效形式已不是疲劳剥落,大多是起始于表面损伤一类的故障。在这种情况下,如何科学地确定主轴轴承寿命就是个难度很大的技术问题。通过区别寿命、可靠性和失效的一些概念,明确了该如何合理地提出各项技术指标。给出了确定使用寿命的试验种类、方法和子样数。为我国航空发动机主轴轴承定寿方法提供了理论依据。     

静压轴承油腔加工

我厂M5M型万能工具磨床改装静压轴承磨头,为提高加工精度,并能靠磨端面,前后轴承(即前后轴瓦)采用四垫向心轴承。其轴承内腔设计有四个偏心6.7±0.05毫米、R14.5毫米的环形油腔,要求均布于φ40~(+0.027)毫米的圆周上,不均匀性≤5’,难以加工。原来按     

H型动压气体轴承轴套端面平面度制造误差分析

针对H型动压气体轴承端面平面度指标问题,从轴承端面研磨的定位夹具、工艺方法入手,分析了研磨工艺方法对端面平面度带来系统误差,并根据加工时的装配状态及操作方法,提出了改进措施,从而达到进一步提高平面度指标的目的.     

主动电磁轴承失效后柔性转子坠落在备用轴承上的瞬态响应实验研究

测量了主动电磁轴承支承的柔性转子系统在主动电磁轴承失效后转子坠落在带有固定间隙滚动型备用轴承上的瞬态响应,分析了转子的工作转速、转子不平衡量以及备用轴承碰撞面上的润滑条件等对转子瞬态响应的影响。结果表明,大多数情况下在主动电磁轴承失效后转子系统出现了在间隙圆底部的摆动以及在整个间隙圆范围内的碰撞型回转运动。主动电磁轴承失效后转子系统瞬态响应的大小与转子在电磁轴承失效前的振动、转子的工作转速以及备用轴承碰撞面上的润滑条件等密切相关。通过适当改变备用轴承碰撞面上的润滑状态,可以有效地控制电磁轴承失效后转子系统瞬态响应的大小,降低电磁轴承失效后转子在整个间隙圆范围内的碰撞型回转运动以及全间隙圆范围内的摩擦型回转运动的可能性,从而减小碰撞对转子及其备用轴承的影响。     

CFM56-7B发动机起动机失效模式分析

通过对CFM56-7B发动机起动机几种主要失效模式的分析,探讨了有效预防起动机失效的方法,以降低航班延误率。     

起动机两种典型故障

某型起动机是一种小型燃气涡轮发动机,习惯上又称为小发。在外场使用中,这型起动机最常见而且故障率高的两种故障是:①燃滑油调节器(起动机附件)——漏油,②电起动机(起动机附件,以下简称电机)——击穿、打滑损坏。据调查,国内每个机场都出现了漏油或电机损坏故障,故障非常普遍,它占到返厂检修起动机的95%以上,目前还没有找到确确的故障原因。从外场进行询访、调查和统计,并结合返厂修理的起动机故障现象和故障件检查情况,谈谈我个人对这两故障发生的原因一些想法。     

某型发动机二支点轴承失效故障分析

二支点轴承失效会使发动机振动超过限制值,甚至可能导致低压转子轴断裂。对某型发动机二支点轴承失效故障进行了检测,通过分析轴承失效原理,建立了故障树并逐一进行排除,找到了二支点轴承失效的原因,提出预防措施和改进建议,可为类似故障的排除提供参考。     

一架波音737-800飞机主轮毂断裂失效分析

采用断口宏微观分析和金相组织分析等方法,对一起飞行不安全事件中发生中心毂断裂的主轮轮毂进行了失效分析。分析结果表明,轮毂中心毂断裂是由起源于中心毂轴承杯安装面封严台阶附近腐蚀坑的腐蚀疲劳裂纹沿中心毂轴向和径向扩展引起的。腐蚀坑是制造商用强力安装轴承杯钢套组件造成中心毂轴承杯安装面外侧区域表面阳极化层缺失导致。现有超声无损检测工装难以检测出这种早期腐蚀疲劳裂纹。可在机轮小修时目视检查中心毂轴承封严台阶端面,如发现台阶端面局部区域外漆层脱落露出基底层,应对中心毂轴承杯安装面邻近封严台阶区域进行腐蚀检查。     

电磁轴承失效后的航空发动机转子跌落动力学

<正>主动电磁轴承(AMB)是一种使用电磁力悬浮转子的新型轴承,具有无摩擦损耗、转速高、无需润滑、寿命长等优点,近年来在航空航天等行业中得到广泛应用。由于电磁吸力固有的不稳定性和电磁轴承承受过载能力的不足,实际应用中电磁轴承需配合辅助轴承使用。在电磁轴承失效后,辅助轴承将临时承担起支撑     

基于模糊故障树和因子化分析的重复使用火箭发动机失效模式

为确定发动机薄弱环节,指导重复使用火箭发动机可靠性设计,以航天飞机主发动机为研究对象,通过模糊故障树分析法和因子化分析法对发动机主要组件的关键失效模式进行研究.结果表明:模糊故障树分析法给出关键重要度最高的底事件为由剥落、凹坑、磨损和腐蚀致高压氧化剂涡轮泵的轴承失效;因子化分析法通过考虑风险、时间和概率3种因素综合评估出发动机系统中的综合因子最高的失效模式为涡轮叶片失效.      

CFM56-7B发动机起动机连接螺栓失效分析

CFM56-7B发动机使用的是3505945系列起动机,装载于波音737NG飞机.连接螺栓的头部发生断裂失效是3505945系列起动机的一个常见故障,该故障导致非计划性拆机,甚至引起航班延误.本文根据3505945系列起动机的现有结构,结合其在发动机上的使用工况,对该起动机的连接螺栓进行了失效分析,总结出相关的改进措施...     

3505945系列空气涡轮起动机漏油失效模式分析

通过对3505945系列空气涡轮起动机漏油失效的子部件更换种类、使用时间进行研究,并对不同修理厂家进行归类分析,针对修后使用时间差异,整理分析更换的失效部件,探讨有效预防机制。发现在漏油失效模式下,若同时更换碳封严的动静封严,可大幅提高起动机的使用寿命,节约维修成本,并对在大修模式下起动机同时更换动静封严的经济性进行了分析。