滚动轴承用碳-碳复合保持架的开发.pdfVIP

维普资讯 学兔兔 · 38· 轴 承技 术 2007年第 2期 滚动轴 承用碳 一碳复合保持架的开发 [美]NelsonH．Forster等 摘 要 ：文章着重论述高温燃气轮机用碳 一碳基纤维 (c—c)复合轴承保持架的开发。在高速 高温条件下 c—c保持架 的优点 以试验结果进行说明。试验结果表明在相同的运转条件下 ，与金 属保持架相 比，c—c保持架能明显降低热的产生 ，且在无液体润滑时 ，c—c保持架可使 DN值更 高。改进的 c—c保持架的性能优于普通金属保持架主要是由于 c—c复合材料的内在特性 ：I、低 密度可减少离心速度 的影响 ；2、非金属材料 良好的热传导性 ；3、边界润滑条件下低的磨擦力 ；4、与 其它 自润滑保持架材料相比，低的磨损率 ；5、低的热扩散系数可避免在高热变化条件下 的粘着。 关键词 ：滚动轴承 ；碳复合轴承保持架 1 前言 能 (Forster，1997a，Forster，1997b，Forster， 开发超过复合液体润滑剂的温度极限的高 1999a)，而有关保持架的重要性却报导很少。 速 滚动 轴承 4O多 年 来 一直 都 是 研 究 目标 。这 本文 的目的就是证 明在高速条件下 c—c 项研究 的主要应用是燃气涡轮发动机 ，特别是 轴承保持架 的开发及其性能。为了有助于评估 高速导弹应用 。这期间大多数研究集中于 3个 C—C保持架的优点 ，给出了在相同试验条件下 方 面：用于飞机推动力 的固体润滑剂 (Macks， 装有 c—c保持架和金属保持架的球轴承 的结 1951，Anderson，1965，Wilson，1962，Wallerstein， 果。也为滚子轴承制造 了 c—c保持架 ，且运 1965)，由轴承保持架滑 动表面转换 的润滑剂 转 良好 ，但本文不做论述。 油 膜 (Devine，1961，Dayton，1971，Boes，1978， 2 试验 Gardos，1984)和控制气体沉积在轴承表面上 的 2．1 保 持 架的制造 有机汽化物(Coit，1957，Devine，1966)。所有这 本研究使用的保持架最初是用 ，I300碳纤 些方法为轻载、低速应用提供 了充 足的润滑。 维加强的酚醛基 管材 制成的。．I30o在管材 的 然而 ，这些对燃气轮机要求的条件都有限制，如 轴向和圆周方向上是一致 的以提高圆周方 向上 1～2．5MDN(MDN=10 X轴 径 ，mmX轴速 ， 的强度。碳化酚醛管在惰性气体 中进行碳化 ， rpm)的轴 承速度 和 1到 2GPa的轴 承应力 负 然后使用气化渗透工艺进行致密 。管子截成小 荷 。在 以前所有工作中最具技术挑 战的是稳定 罩 ，然后用普通的工具 和加工技术将其加工成 的轴承保持架的运转 。 最终保持架尺寸 。加工后进行附加的碳致密循 9o年代中期 ，在燃气涡轮发动机且温度达