周景歡 王偉偉

摘 要：航空軸承的質(zhì)量以及技術(shù)水準(zhǔn)直接關(guān)系到航空機(jī)載光電產(chǎn)品的性能，因此要想實(shí)現(xiàn)航空事業(yè)的高速發(fā)展，就要研制出更加可靠的航空軸承，這對(duì)航空設(shè)備保持良好的性能以及確保飛行員安全是至關(guān)重要的，國(guó)內(nèi)的航空軸承方面還有很多技術(shù)上升的空間，尚與國(guó)際水準(zhǔn)有著一定的差距，文中主要分析了國(guó)內(nèi)航空軸承的主要技術(shù)現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢(shì)，希望對(duì)國(guó)內(nèi)航空軸承的不斷進(jìn)步與發(fā)展有所促進(jìn)，同時(shí)也是為了在這方面總結(jié)出更加有價(jià)值的結(jié)論，促進(jìn)航空事業(yè)的不斷進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：航空軸承技術(shù);現(xiàn)狀;未來發(fā)展

0 前言

航空軸承是航空設(shè)備中不可缺少的一個(gè)部件，尤其對(duì)于航空機(jī)載光電產(chǎn)品而言，主軸軸承更是關(guān)鍵，負(fù)責(zé)支撐轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，國(guó)外已將其視為航空機(jī)載光電產(chǎn)品中的核心部件，航空軸承有著受力復(fù)雜、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)以及載荷大的特點(diǎn)，在使用壽命以及性能上有著極高的要求，隨著國(guó)內(nèi)航空事業(yè)的不斷發(fā)展，各方面裝備的性能在不斷進(jìn)步，極限性能不斷突破，航空軸承凸顯出更高的重要性，航空軸承直接決定著航空機(jī)載光電產(chǎn)品的轉(zhuǎn)速以及可靠性，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的航空軸承還是有待提升的。

1 國(guó)內(nèi)外航空軸承技術(shù)現(xiàn)狀與差距

1.1 材料方面

通常來說，材料直接決定著航空機(jī)載光電產(chǎn)品的情況，航空軸承也要考慮材料的問題。航空軸承使用的材料主要是耐高溫工具鋼、抗疲勞軸承鋼等。航空軸承的特點(diǎn)是服役的環(huán)境非常復(fù)雜，其中包括沙塵、濕熱等工況，且航空軸承在服役中也會(huì)產(chǎn)生銹蝕的隱患，這樣也會(huì)造成一定的安全問題。因此對(duì)材料要求非常嚴(yán)格，材料直接決定著航空軸承的可靠性以及壽命[1]。雖說目前國(guó)內(nèi)在材料方面的冶金技術(shù)在不斷提升，但是這方面國(guó)內(nèi)工業(yè)還是存在著一定的短板。美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家已經(jīng)逐漸應(yīng)用有著非常強(qiáng)耐腐蝕性的不銹鋼，研發(fā)的航空軸承上也是不斷開發(fā)出陶瓷滾動(dòng)體材料，國(guó)內(nèi)雖也在這些材料上展開了研發(fā)，但在冶金技術(shù)上沒有提供技術(shù)支撐，所以很多鋼材是在國(guó)外采購過來的，技術(shù)的應(yīng)用也是不夠成熟。

1.2 設(shè)計(jì)方面

國(guó)外在航空軸承方面已經(jīng)積累了幾十年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，基礎(chǔ)研究以及自主研發(fā)能力都是非常強(qiáng)的，在這方面已經(jīng)開始對(duì)諸多的信息化技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，同時(shí)各企業(yè)有自身獨(dú)有的設(shè)計(jì)分析方法，對(duì)航空軸承的熱效應(yīng)、動(dòng)態(tài)性能等方面可以展開全面的分析以及設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)企業(yè)則多數(shù)在產(chǎn)品創(chuàng)新方面不斷加強(qiáng)人才以及資金的投入，但是還是處于較低的水平，加上面向行業(yè)的科研院所逐漸實(shí)現(xiàn)了企業(yè)化，也減弱了面向行業(yè)的設(shè)計(jì)功能?，F(xiàn)階段采用的設(shè)計(jì)模式，沒有足夠的設(shè)計(jì)手段以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[2]。雖然設(shè)計(jì)能力已經(jīng)達(dá)到一定程度，但是在集成化設(shè)計(jì)以及單元化設(shè)計(jì)方面還是有所不足。

1.3 制作方面

國(guó)外已經(jīng)發(fā)展出完善的航空軸承工藝體系，產(chǎn)品質(zhì)量也達(dá)到了一定的水準(zhǔn)，產(chǎn)品精度在P2級(jí)以上。國(guó)內(nèi)則是具備了常規(guī)軸承鋼、耐熱鋼以及不銹鋼等材料的制造能力，制造的精度則是可以在P4以上，但是在航空軸承方面，需要的是高精度以及復(fù)雜性的加工，在質(zhì)量上有著非常高的要求，產(chǎn)品尺寸的離散度并不理想。質(zhì)量并不穩(wěn)定，也對(duì)航空軸承的精度以及壽命造成了一定的影響。

1.4 裝配方面

在航空軸承的裝配方面，現(xiàn)階段的設(shè)備能力還是有所不足的，工序能力較低，國(guó)內(nèi)的航空軸承裝配技術(shù)，由于在制作以及設(shè)計(jì)方面的不足，所以導(dǎo)致裝配技術(shù)難以達(dá)到足夠的精準(zhǔn)度以及技術(shù)性，與國(guó)際上有著一定的差距。

1.5 實(shí)驗(yàn)方面

以德國(guó)目前的航空軸承生產(chǎn)試驗(yàn)來看，多年以來一直對(duì)航空軸承展開壽命的實(shí)驗(yàn)，累計(jì)展開試驗(yàn)的時(shí)間已經(jīng)達(dá)到150萬h以上。同時(shí)也對(duì)M50以及M50NiL2這兩種材料的軸承積累了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為航空軸承的高質(zhì)量生產(chǎn)奠定了一定的基礎(chǔ)。用這兩種材料進(jìn)行航空軸承的生產(chǎn)，只需要進(jìn)行3-5套50-200h性能試驗(yàn)，若是沒有產(chǎn)生故障的話，就可以直接裝置在航空機(jī)載光電產(chǎn)品上進(jìn)行飛行的考核。國(guó)內(nèi)在這方面并沒有建立出系統(tǒng)研究的體系，主要是依據(jù)國(guó)際上的一些標(biāo)準(zhǔn)來展開對(duì)航空軸承的性能試驗(yàn)以及耐久試驗(yàn)等。造成這樣的局面，大約是因?yàn)楝F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)航空軸承的試驗(yàn)體系并不完善，同時(shí)在數(shù)據(jù)的積累方面也是無法與國(guó)外企業(yè)相比，沒法支撐設(shè)計(jì)。

1.6 檢測(cè)方面

國(guó)外在產(chǎn)品的加工方面，實(shí)施過程檢測(cè)、無損檢測(cè)等內(nèi)容，配備了諸多的高精度檢測(cè)設(shè)備，同時(shí)培養(yǎng)出大量的專業(yè)化人才，展開了深入的研究。長(zhǎng)期以來不斷積累下來的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，建立了規(guī)范化的檢測(cè)技術(shù)體系，這些都是國(guó)內(nèi)所不具備的。國(guó)內(nèi)的檢測(cè)方式，主要還是以傳統(tǒng)的方式為主，高精度的檢測(cè)設(shè)備并不充足，同時(shí)也是難以保證符合工藝要求，無損檢測(cè)方面并沒有建立統(tǒng)一的規(guī)范。

2 未來發(fā)展方向

2.1 航空機(jī)載光電產(chǎn)品的未來發(fā)展方向

從工業(yè)革命到今天，航空機(jī)載光電產(chǎn)品一直在不斷進(jìn)步，現(xiàn)階段在軍用領(lǐng)域，航空機(jī)載光電產(chǎn)品主要以小口徑高精度軸系為主，未來則是會(huì)向著長(zhǎng)壽命、高推重比以及高安全性為主要的方向進(jìn)行發(fā)展，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等方面的原則以及要求，未來航空機(jī)載光電產(chǎn)品會(huì)向著低噪音、可靠性以及低污染方向不斷發(fā)展。

2.2 航空軸承的未來發(fā)展方向

航空機(jī)載光電產(chǎn)品性能要想提升，對(duì)航空軸承有著更高的要求，航空軸承的壽命以及速度是反比關(guān)系，而要想實(shí)現(xiàn)主機(jī)需求的滿足，就要讓航空軸承具備更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，同時(shí)耐高溫以及耐腐蝕性需要進(jìn)一步提升。在材料方面也是要不斷更新，國(guó)內(nèi)在航空軸承的材料生產(chǎn)方面，還是與先進(jìn)水準(zhǔn)有著一定的差距，這方面需要不斷趕超。

3 結(jié)論

航空軸承是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略資源，是航空機(jī)載光電產(chǎn)品裝備關(guān)鍵部件，現(xiàn)階段航空軸承的發(fā)展是比較迅速的，但從本文的分析來看，國(guó)內(nèi)航空軸承的整體技術(shù)水平還有待提升，在各方面與發(fā)達(dá)國(guó)家有著一定的區(qū)別，所以還是要加強(qiáng)技術(shù)的更新以及研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝偉松，王偉韜，何振鵬等.航空機(jī)載光電產(chǎn)品彈性箔片氣體動(dòng)壓軸承技術(shù)研究及性能評(píng)價(jià)綜述[J].潤(rùn)滑與密封，2018，43（07）：136-147.

[2]田紅亮，陳保家，董元發(fā)等.包含轉(zhuǎn)速的航空機(jī)載光電產(chǎn)品轉(zhuǎn)子與軸承孔徑向非接觸動(dòng)剛度及試驗(yàn)驗(yàn)證[J].振動(dòng)工程學(xué)報(bào)，2017，30（06）：893-903.