Установка подшипников в корпус двигателя.

Установка подшипников двигателя в корпус двигателя имеет свои особенности, т.к. величина зазоров при установки подшипников в корпус имеет большое влияние на работоспособность подшипника. Величина зазоров подшипников выбирается в зависимости от диаметра вала под подшипники, частоты вращения ротора, нагрузок, температурных условий и типа посадки подшипников в корпус. При диаметра вала под подшипники 100-150 мм номинальный зазор берется в пределах 0,05 – 0,01мм, затем уменьшают начальный радиальный зазор примерно на 60% от суммы номинальных натягов на валу и в корпусе. При необходимости величину зазоров увеличивают или уменьшают в допустимых пределах. Увеличенный зазор в радиально-упорном подшипнике выбирается для увеличения угла контакта или увеличении грузоподъемности. Увеличение радиальных зазоров может привести к сильной вибрации ротора, но ограничения для уменьшения зазоров являются опасностью заклинивания ротора в условиях повышенных температур. В авиационных двигателях обычно вращается внутреннее кольцо подшипников, а в конструкторской документации оговаривается характер посадки подшипника на вал и корпус. Допустимые биения в отверстиях корпусов 6 – 500 микрон. Также регламентируется шероховатость поверхностей корпусов в пределах 0,32 – 2,5 микрона, в зависимости от диаметра отверстия в корпусе и используемого материала. Для предотвращения износа от проворачивания наружного кольца подшипника посадочную поверхность стального корпуса в ряде случаев цементируют, хромируют, азотируют. Если корпус опоры из легкого сплава, то в нее запрессовывают стальную втулку. При постановке подшипника в корпус его надо фиксировать в осевом направлении. Если подшипник шариковый радиально-упорный, то осевая фиксация колец должны быть силовой, т.к. он передает осевые усилия от ротора на корпус двигателя. Наружное кольцо роликового подшипника можно фиксировать в осевом направлении гайкой или упругим разрезным кольцом. Для расположения подшипника турбины в зоне высокой температуры необходимо предусмотреть конструктивные мероприятия по охлаждению подшипников. Срок службы подшипника зависит от его типа, действующих на него радиальных и осевых нагрузок, рабочей температуры и частоты вращения ротора. Характерным признаком наступления усталости материала является его выкрашивание на рабочей поверхности материал, роликов или колец в виде мелких точек или отслаивания. Срок службы подшипников качения в двигателе должен быть в 1,5 раза больше ресурса двигателя. А при подборе подшипников для двигателей необходимо обращать внимания на окружную скорость, т.к. в большинстве случаев она может быть больше 100 м/сек.

Основы проектирования лабиринтных уплотнений. (ЛУ)

ЛУ применяются для исключения перетекания воздуха в ступенях компрессора и газа в ГТ. Применение ЛУ не исключает перетекание воздуха или газа, а только уменьшает расход воздуха или газа при перетекании его из области с высоким давлением в область с низким давлением, до допустимого значения. Существуют различные типы ЛУ, но при проектировании необходимо предусмотреть, чтобы гребешки ЛУ были на вращающихся деталях, потому что при касании гребешков поверхности неподвижных деталей, образуются риски. Но на неподвижных деталях они не оказывают заметного влияния на усталостные характеристики, однако, если риски появятся на вращающихся деталях – это приводит к резкому падению сопротивления, возникновению усталости и в последствии к разрушению материала. При проектировании необходим учитывать, что с уменьшением зазора и увеличением числа гребешков, эффективность ЛУ увеличивается, однако, с конструктивной точки зрения, обычно достаточно на вращающихся деталях от 3 до 5 гребешков. При больших перепадах давления их число стараются увеличить. Эффективность уплотнения существенно увеличивается при использовании гребешков с наклоном. Самым эффективным является уплотнение с гребешками переменной высоты, но оно более сложно в изготовлении. На величину расхода воздуха или газа ЛУ существенно влияет форма кромок гребешков, даже небольшое скругление кромки вызывает заметное снижение эффективности ЛУ. Поэтому притупление кромок гребешков недопустимо. Данное требование должно указывается в рабочих чертежах на ЛУ. Для повышения эффективности уплотнения величина зазора должна иметь минимально возможную величину, но при этом, наиболее вероятно, что произойдет задевание гребешков о неподвижную поверхность, что может привести к нагреву, износу, повреждению ЛУ. Поэтому для исключения таких повреждений, неподвижная поверхность детали покрывается специальным мягким покрытием, которым при касании, гребешки могут прорезать канавки, обеспечивая при этом эффективную работу ЛУ.