航空发动机球轴承剥落故障模式分析.pdfVIP

第50卷第3期航空发动机Vol.50No.3

2024年6月AeroengineJun.2024

航空发动机球轴承剥落故障模式分析

1，21，21111，2

杨景来，佟文伟，李青，刘宇佳，修攀瑞，赵聪

（1.中国航发沈阳发动机研究所，2.中国航空发动机集团航空发动机动力传输重点实验室：沈阳110015）

摘要：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

-6-6

轴承失效时，滑油中Fe元素质量分数由7.49×10增大至21.74×10，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。

关键词：航空发动机；球轴承；铁谱技术；能谱分析技术；微动磨损

中图分类号：V233.4+5文献标识码：Adoi：10.13477/j.cnki.aeroengine.2024.03.025

SpallingFailureModeAnalysisofAeroengineBallBearings

1，21，21111，2

YANGJing-lai，TONGWen-wei，LIQing，LIUYu-jia，XIUPan-rui，ZHAOCong

（1.AECCShenyangEngineResearchInstitute，2.AECCKeyLaboratoryofPowerTransmissionTechnologyonAero-engine：

Shenyang110015，China）

Abstract：Tostudythespallingfailuremodeofaeroengineballbearings,atomicemissionspectroscopy,automaticwearparticle

analysis,ferrography,andenergy-dispersiveX-rayspectroscopyanalysiswereusedtoanalyzethenumber,size,morphology,a