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航空发动机是飞机的“心脏”,对飞机的飞行速度、机动性、有效载重、航程、可靠性、经济性和环境适应能力起着决定性作用。特别是主轴轴承是航空发动机的关键零件,其性能和质量的好坏直接影响航空发动机的使用寿命和可靠性,也是影响飞机装备战斗力的主要因素之一。航空发动机的轴承工作环境恶劣,设计、试验技术复杂,加工、检测技术要求高,是知识密集、技术密集产品。近年来,国产各型航空发动机在使用中暴露的问题十分突出,其中轴承的可靠性问题占了相当大的比例。主轴轴承性能与发动机的可靠性和安全性密切相关。本文通过对某型航空发动机主轴轴承的失效件统计,对故障件进行综合分析,得出其主要失效模式,建立力学模型,研究其失效机理,提出并选取合理可行的改进措施,加以试验验证,最终提高轴承的工作可靠性。 分析中利用高倍扫描电镜和俄歇能谱仪对失效件进行了检测,列举了大量实物照片,对失效模式和机理进行分析讨论,采用计算机程序对轴承在高速轻载条件下的性能进行了计算。对该轴承的额定动负荷、额定静负荷、进行了具体的计算。对高速圆柱滚子轴承进行了运动学分析和拟静力学分析。通过故障件失效分析得出主要是由于高速轻载造成轴承工作表面打滑蹭伤,持续不正常运转发热产生的。对圆柱滚子轴承轻载打滑的机理和解决措施进行了论证,进行了打滑率计算。根据试验验证,采取三瓣波形滚道施加载荷和减小保持架重量能够有效控制圆柱滚子轴承的打滑蹭伤。