[發(fā)明專利]一種航空發(fā)動機軸承剝落損傷試驗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210400180.7
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114813139A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 梁振興;遲慶新;孟令琪;孫繼剛
• 申請（專利權）人: 中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M13/04
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 王偉立

本申請?zhí)峁┝艘环N航空發(fā)動機軸承剝落損傷試驗方法，包括：根據(jù)試驗要求獲取剝落損傷形貌，并確定剝落損傷參數(shù)，所述剝落損傷參數(shù)包括剝落面積、最大剝落深度和平均剝落深度；采用硬度試驗機進行加載，所述硬度試驗機的壓頭所用的材料及工藝處理與軸承滾珠相同，所述壓頭的形狀及大小根據(jù)所述剝落損傷參數(shù)確定；根據(jù)故障的位置確定在軸承上制備剝落損傷的位置，并根據(jù)剝落面積確定制備損傷點數(shù)量，根據(jù)剝落深度確定每個損傷點使用的壓頭；構建試驗夾具，配合硬度試驗機的上下調節(jié)托盤實現(xiàn)調節(jié)軸承與壓頭的相對位置；在軸承內環(huán)同種材料的試片上進行預制得到預制過程工藝參數(shù)；將軸承固定在試驗夾具上，使用預制過程工藝參數(shù)進行軸承剝落損傷預制。

技術領域

本申請屬于航空發(fā)動機試驗技術領域，特別涉及一種航空發(fā)動機軸承剝落損傷試驗方法。

背景技術

隨著航空發(fā)動機技術的不斷發(fā)展，航空發(fā)動機朝著大推重比、高可靠性和長壽面的方向發(fā)展。

軸承作為航空發(fā)動機的重要零部件，在工作中會受到高溫、高應力和大滑滾比，因此在其接觸表面會出現(xiàn)疲勞點蝕、剝落、粘著和膠合失效等現(xiàn)象，軸承中任一一點出現(xiàn)上述故障，將會產生極其嚴重的后果。

接觸疲勞剝落為軸承最常見的失效模式，軸承鋼中的夾雜物、碳化物以及軸承鋼材的熱處理質量、磨削加工等均是軸承抗疲勞剝落性能的重要影響因素。

為了研究軸承的剝落問題，現(xiàn)有技術中或是從故障件中拆除得到剝落故障缺陷軸承，或者是使用軸承壽命試驗機對新軸承進行老化處理，以期望在老化處理過程中產生所需要的剝落缺陷軸承。試驗時通常還伴隨使用激光設備以及電火花制備設備在軸承上人為制造缺陷，其隨機性差，且由于高溫加工容易對軸承表面造成損傷。

該種方法具有不可預知性，且試驗過程耗費的人力、物力較大。

發(fā)明內容

本申請的目的是提供了一種航空發(fā)動機軸承剝落損傷試驗方法，以解決或減輕背景技術中的至少一個問題。

本申請的技術方案是：一種航空發(fā)動機軸承剝落損傷試驗方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)試驗要求獲取剝落損傷形貌，并根據(jù)所述剝落損傷形貌確定剝落損傷參數(shù)，所述剝落損傷參數(shù)包括剝落面積、最大剝落深度和平均剝落深度；

采用硬度試驗機進行加載，所述硬度試驗機的壓頭所用的材料與軸承滾珠材料相同，且所述壓頭的工藝處理與軸承滾珠的工藝處理相同，所述壓頭的形狀及大小根據(jù)所述剝落損傷參數(shù)確定；

根據(jù)故障的位置確定在軸承上制備剝落損傷的位置，并根據(jù)剝落面積確定制備損傷點的數(shù)量，同時根據(jù)最大剝落深度和平均剝落深度確定每個損傷點使用的壓頭；

構建試驗夾具，所述試驗夾配合硬度試驗機的上下調節(jié)托盤實現(xiàn)調節(jié)軸承與壓頭的相對位置；

根據(jù)想要預制的剝落損傷形貌選擇合適的壓頭，并在軸承內環(huán)同種材料的試片上進行預制，預制后，將預制的剝落損傷形貌與理想的剝落損傷形貌進行對比，根據(jù)對比結果調整壓頭尺寸和形狀及試驗機參數(shù)得到預制過程工藝參數(shù)；

將軸承固定在試驗夾具上，使用預制過程工藝參數(shù)進行軸承剝落損傷預制。

進一步的，所述剝落損傷形貌通過現(xiàn)有故障軸承的剝落損失形貌得到，或通過過往故障軸承的剝落損傷形貌得到。

進一步的，所述硬度試驗機至少具有多個加載檔位。

進一步的，所述壓頭的形狀包括圓形、梯形壓頭和橢圓形。

進一步的，所述剝落損傷形貌通過單一或多種壓頭的混合使用以到達理想的損傷形態(tài)。

進一步的，所述試驗夾具包括安裝座、軸承外環(huán)支撐座、擋板、螺栓及底座；