Uçak motoru yatakları
Rulmantip
Uçak motorunun mil hızı yüksek, sıcak uç sıcaklığı yüksek veyatakEksenel ve radyal yükleri taşıması gerektiğinden, rulmanlar iki kategoriye ayrılır: itme dayanaklı rulman ve hareketli dayanaklı rulman: itme dayanaklı rulman genellikle eksenel yükü taşımak ve dönen statorun eksenel boşluğunu kontrol etmek için üç noktalı açılı temaslı bilyalı rulman kullanır; hareketli dayanaklı rulmanlar sadece radyal yükleri taşır ve rotor termal genleşme ve büzülme nedeniyle eksenel yönde hareket edeceğinden,silindirik makaralı rulmanlarGenellikle dış veya iç halkada kenarlık bulunmayan modeller kullanılır.
Uçak motoru aksesuar dişli kutuları genellikle düz dişli çarklarla tahrik edilir ve yataklar yalnızca radyal yükleri taşır ve rotorun termal genleşmesi küçüktür, bu nedenlesilindirik makaralı rulmanlarVederin oluklu bilyalı rulmanlarağırlıklı olarak seçilir.
Redüktör dişli kutusu, büyük miktarda güç aktarır; bunların bazılarında helisel dişliler kullanılır ve yatakların hem radyal hem de eksenel yüklere dayanması gerekir, bu nedenlesilindirik makaralı rulmanlar, derin oluklu bilyalı rulmanlarve üç noktaaçılı temaslı bilyalı rulmanlarağırlıklı olarak seçilir.
Uçak motorlarında üç noktalı açılı temaslı bilyalı rulmanlar kullanılır veSilindirik rulmanlar.
Üç noktalı açılı temaslı bilyalı rulmanlar
Uçak motoru çalışırken, mil üzerinde radyal yük ve eksenel yük oluşur ve genellikle milin önündeki destek noktasına, her bir şaftın dengesiz kuvvetinin ve yüksek hızlı dönüşün üst üste binmesiyle oluşan radyal yükü taşımak ve aynı zamanda fan ve kompresörün öndeki pnömatik kuvveti ile türbinin arkadaki pnömatik kuvveti arasındaki eksenel yük farkını taşımak için bir dizi bilyalı rulman yerleştirilir.
Derin oluklu bilyalı rulmanlar ve üç noktalı açılı temaslı bilyalı rulmanların yapısı karşılaştırıldığında, üç noktalı açılı temaslı bilyalı rulmanın iç halka oluğunun merkezinde eksenel eksantriklik Lo bulunur; bu da eksenel boşluğu Ga'yı ve eksenel yöndeki rotor miktarını azaltır ve motorun dönen gövdesinin eksenel boşluğunun kontrolünü kolaylaştırır.
Üç noktalı açılı temaslı bilyalı rulman, çift yarım iç halka yapısına sahiptir ve yarım iç halkanın ayrılabilir tasarımı, daha fazla bilyanın takılmasına olanak tanıyarak taşıma kapasitesini önemli ölçüde artırır.
Açısal temaslı bilyalı rulmanlar ve üç noktalı açısal temaslı bilyalı rulmanların yapısı karşılaştırıldığında, açısal temaslı bilyalı rulmanlar yalnızca tek yönlü eksenel yükleri taşıyabilir; çift yönlü eksenel yükleri taşımaları gerekiyorsa, birleştirilmeleri gerekir ki bu da daha fazla yer kaplar ve kütleyi artırır; üç noktalı açısal temaslı bilyalı rulmanların çift ve yarım iç halkaları, çift yönlü eksenel yükleri doğrudan taşıyabilir, bu da çift sıralı veya gruplu destekli açısal temaslı bilyalı rulmanlara kıyasla yaklaşık %50 yer ve kalite tasarrufu sağlar ve montajı kolaydır, bu da motor tasarımı için uygundur.
Üç noktalı açılı temaslı bilyalı rulmanın kafes ve bilye tertibatı dış halkadan ayrılabilir, böylece daha yüksek mukavemete sahip, yüksek dönüş hızlarına uygun ve daha yüksek işleme hassasiyeti elde etmeyi kolaylaştıran tek parça katı bir kafes kullanılabilir; aynı zamanda bu yapı, rulmanların montajını ve kontrolünü de daha kolay hale getirir.
Normal mekanik silindirik rulmanlara kıyasla, uçak motoru silindirik rulmanlarının rulman çapı daha küçüktür ve avantajları şunlardır:
1) Yüksek hızlı çalışma sırasında silindirin yağ karıştırma direncini azaltabilir;
2) Atalet kuvveti küçüktür;
3) Radyal kuvvet küçük olduğunda, silindir kaymasını önlemek için yeterli temas basıncı sağlanabilir;
4) Yüksük, makara ve kafes bileşenleri ayrılabildiğinden, daha iyi mukavemete ve yüksek hız stabilitesine sahip sağlam bir kafes kullanılabilir.
Silindirik rulmanlarİç halkasında flanş bulunmayan modellerde, şaft ile yatağın iç halkası arasındaki termal genleşmeden kaynaklanan uzama nedeniyle oluşan eksenel hareketi ve rotor montajı sırasında oluşan eksenel montaj hatasından kaynaklanan iç ve dış halkalar arasındaki göreceli hizalama bozukluğunu karşılamak için genellikle daha geniş bir iç halka genişliği bulunur. Montaj alanı küçükse veya özel gereksinimler varsa, flanşsız iç halka yerine doğrudan şaft veya yatak muhafazası kullanılabilir.
Uçak motorusilindirik makaralı rulmanlarÇoğu zaman, radyal yükün az veya hiç olmadığı ve dönüş hızının çok yüksek olduğu çalışma koşullarıyla karşılaşılır; bu durumda rulmanlar kaymaya ve sürtünmeye eğilimlidir. Kaymayı önlemek için, rulmanın radyal ön yükünü gerçekleştirmek amacıyla genellikle dairesel olmayan yuvarlanma yolları kullanılır ve iki tipik dairesel olmayan yuvarlanma yolu rulmanının yük dağılımı sıklıkla kullanılır.
Yatak malzemesi
Motor türbin yatağının çalışma ortam sıcaklığı çok yüksektir ve genellikle yatağı dakikada birkaç litre yağlama yağı ile soğutmak gerekir, ancak yatağın çalışma sıcaklığı yine de yaklaşık 250 °C'ye ulaşabilir.
Yüksek sıcaklık çalışma koşullarını karşılamak için, rulman halkası genellikle 8Cr4Mo4V (M50) çeliği ve diğer yüksek sıcaklık rulman çeliklerinden yapılır ve yüksek sıcaklıkta temperleme işlemine tabi tutulur; motor durdurulduktan sonra rulman sıcaklığı 400 °C'ye ulaşsa bile, rulmanın performansı yine de sağlanabilir. Yuvarlanma yorulma ömrünü karşılamak için, rulman malzemesinin yüzey sertliğinin genellikle oda sıcaklığında 60 HRC'den az olmaması gerekir ve genel olarak 8Cr4Mo4V çeliği ısıl işlemle sertleştirilir, ancak tokluğu yapısal bileşen malzemesine göre daha düşüktür, bu da ferrule'ün merkezkaç kuvveti ve şaftın çevresel gerilimi büyük olduğunda ferrule'ün çatlamasına yol açacaktır. Bu nedenle, dn değeri 2,5×10⁶ mm · r/min'i aşan rulmanların, daha iyi çekirdek tokluğuna sahip G13Cr4Mo4Ni4V (M50NiL) malzemeden yapılması gerekir.
Uçak motoru rulmanlarının kafes malzemesi genellikle 40CrNiMoA (4030) gibi yapısal çelikten yapılır ve ilk çalıştırma aşamasında aşınmayı azaltmak için kafesin gümüşle kaplanması gerekir. Yuvarlanma elemanı, yüksük malzemesiyle aynıdır ve sertliği genellikle yüksüğün sertliğiyle aynıdır, bazı durumlarda ise yüksükten 1-2 HRC daha yüksek olabilir. Bazen bilye, silikon nitrür, alümina ve zirkonya gibi seramik malzemelerden de yapılır.
Yayın tarihi: 08-06-2026
