專(zhuān)利名稱(chēng)：一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承的裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)修理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承的裝配方法。
背景技術(shù)：
航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承置于低壓渦輪轉(zhuǎn)子前端，是發(fā)動(dòng)機(jī)支承系統(tǒng)的重要組成部分。三支點(diǎn)軸承為圓柱滾子軸承，由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。內(nèi)圈裝配在低渦軸上，隨低渦軸轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈裝配在中央錐齒輪內(nèi)環(huán)上，隨高壓組件轉(zhuǎn)動(dòng)。該軸承由于裝配位置的關(guān)系，導(dǎo)致內(nèi)圈與外圈工作轉(zhuǎn)速不一致，因此，在工作過(guò)程中承受著較為復(fù)雜的交變載荷；加上其滑油潤(rùn)滑效果較差，致使該支點(diǎn)軸承出現(xiàn)故障的幾率較其它軸承大許多。三支點(diǎn)軸承的主要故障模式為先重載磨損與后輕載打滑疊加形成的擦傷磨損故障。主要表現(xiàn)為內(nèi)圈中間整個(gè)圓周上有寬約5mm磨損，其中約127mm長(zhǎng)度有擦傷痕跡 ’另外，在磨痕上有長(zhǎng)約20mm、寬約Imm范圍的初期剝落；全棒工作面磨損，保持架偏磨，保持架內(nèi)徑中間位置有磨損痕跡。從軸承工作機(jī)理分析，重載磨損的主要原因是實(shí)際裝配游隙偏小，導(dǎo)致軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)局部受力較大，加劇軸承滾動(dòng)體與滾道的磨損。隨著磨損的加劇，軸承的工作游隙逐步增加，軸承所受載荷也就逐步降低，輕載打滑故障就極易發(fā)生了，這樣就形成了重載磨損與輕載打滑的疊加故障。發(fā)動(dòng)機(jī)修理過(guò)程中三支點(diǎn)軸承的磨損故障會(huì)導(dǎo)致大量軸承報(bào)廢，大大增加了發(fā)動(dòng)機(jī)修理的成本。另外，由于頻繁更換新品，導(dǎo)致增加了額外的發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)驗(yàn)證次數(shù)，限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的修理效率。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可大大降低軸承故障率的航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承的裝配方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承的裝配方法，包括如下步驟步驟一將中央錐齒輪放入加溫爐中加溫；步驟二 將軸承外圈裝配到中央錐齒輪中；步驟三將彈簧圈安裝到中央錐齒輪上將軸承固定，軸承以標(biāo)記面面向彈簧圈進(jìn)行安裝；步驟四將軸承冷卻到周?chē)橘|(zhì)溫度以后，測(cè)量裝入中央錐齒輪內(nèi)的軸承外圈跑道的最大直徑和最小直徑，并在軸承外圈跑道4個(gè)平面上測(cè)得直徑，求出4個(gè)直徑的平均值；步驟五把軸承保持架和軸承滾棒裝入軸承外圈的內(nèi)圈中，軸承保持架以標(biāo)記面面向彈簧圈進(jìn)行安裝；
步驟六把軸承內(nèi)圈安裝到低壓渦輪軸上，成套號(hào)碼朝向低壓渦輪軸前端面一方；步驟七冷卻軸承內(nèi)圈，并把低壓渦輪軸冷卻到周?chē)h(huán)境溫度；步驟八在軸承內(nèi)圈跑道6個(gè)平面上測(cè)量直徑，通過(guò)6個(gè)平面上測(cè)得的直徑確定最大直徑和最小直徑；步驟九計(jì)算軸承裝配游隙。步驟九中所述的計(jì)算軸承裝配游隙的具體過(guò)程如下按照步驟四中所得的軸承外圈跑道的最大直徑和最小直徑及步驟八中所得的軸承內(nèi)圈跑道的最大直徑和最小直徑，按下式確定軸承的裝配游隙最小裝配游隙=外圈最小直徑-2倍軸承滾棒最大直徑-內(nèi)圈最大直徑，最大裝配游隙=外圈最大直徑-2倍軸承滾棒最大直徑-內(nèi)圈最小直徑，式中外圈最大直徑和外圈最小直徑為軸承外圈跑道的最大直徑和最小直徑，2 倍軸承滾棒最大直徑為成套軸承中兩個(gè)直徑最大的滾棒直徑的總和；內(nèi)圈最大直徑和內(nèi)圈最小直徑為軸承壓入低壓渦輪軸后軸承內(nèi)圈跑道的最大外徑和最小外徑。為保證步驟九中所述的軸承裝配游隙，具體采用如下步驟步驟一對(duì)中央錐齒輪內(nèi)孔Φ 130mm尺寸處，即與軸承外圈配合處進(jìn)行修磨，保證該尺寸跳動(dòng)及橢圓度滿(mǎn)足技術(shù)要求；步驟二 對(duì)軸承內(nèi)、外圈進(jìn)行鍍鉻修理，保證其與配合件的配合要求。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的三支點(diǎn)軸承的裝配方法通過(guò)控制軸承實(shí)際裝配游隙，以達(dá)到減小軸承實(shí)際承受的徑向載荷，進(jìn)而減少軸承故障的目的。可大大降低軸承故障率，且操作簡(jiǎn)易，效果良好，對(duì)我國(guó)航空事業(yè)發(fā)展起著較為重要的意義。試車(chē)后，對(duì)軸承進(jìn)行相關(guān)檢查，滿(mǎn)足裝機(jī)技術(shù)要求，能起到有效控制軸承故障率的作用。


圖1是本發(fā)明的中央錐齒輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的低壓渦輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是中央錐齒輪組件和低壓渦輪軸的裝配示意圖；圖4是圖3的局部放大示意圖；圖5是修磨中央錐齒輪工藝中修磨原則示意圖；圖中，1-中央錐齒輪組件，2-低壓渦輪軸，3-軸承內(nèi)圈，4-軸承保持架，5-軸承滾棒，6-軸承外圈。
具體實(shí)施例方式一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承的裝配方法，包括如下步驟步驟一將中央錐齒輪放入加溫爐中，加溫到150度；步驟二 用專(zhuān)用工裝及壓力機(jī)將軸承外圈裝配到中央錐齒輪中，保證配合要求為-0. 022mm +0. 014mm ；步驟三用鉗子將彈簧圈安裝到中央錐齒輪上將軸承固定，軸承以標(biāo)記面面向彈簧圈進(jìn)行安裝；步驟四將軸承冷卻到周?chē)橘|(zhì)溫度以后，用數(shù)字式萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量裝入中央錐齒輪內(nèi)的軸承外圈跑道的最大直徑和最小直徑，并在軸承外圈跑道4個(gè)平面上測(cè)得直徑， 求出4個(gè)直徑的平均值；步驟五用專(zhuān)用夾具把軸承保持架和軸承滾棒裝入軸承外圈的內(nèi)圈中，軸承保持架以標(biāo)記面面向彈簧圈進(jìn)行安裝；步驟六把軸承內(nèi)圈安裝到低壓渦輪軸上，成套號(hào)碼朝向低壓渦輪軸前端面一方， 保證配合為+0. 020mm +0. 039mm，安裝軸承內(nèi)圈時(shí)，不允許使用沖擊力；步驟七冷卻軸承內(nèi)圈，并把低壓渦輪軸冷卻到周?chē)h(huán)境溫度，用紅外溫度測(cè)量?jī)x檢查溫度；步驟八用標(biāo)準(zhǔn)件和杠桿式卡規(guī)(100 12 在軸承內(nèi)圈跑道6個(gè)平面上測(cè)量直徑，通過(guò)6個(gè)平面上測(cè)得的直徑確定最大直徑和最小直徑，橢圓度應(yīng)不大于0. Olmm ；步驟九計(jì)算軸承裝配游隙，要求為0. 003mm 0. 015mm,實(shí)際控制為0. 005mm 0. 012mm。步驟九中所述的計(jì)算軸承裝配游隙的具體過(guò)程如下按照步驟四中所得的軸承外圈跑道的最大直徑和最小直徑及步驟八中所得的軸承內(nèi)圈跑道的最大直徑和最小直徑，按下式確定軸承的裝配游隙最小裝配游隙=外圈最小直徑-2倍軸承滾棒最大直徑-內(nèi)圈最大直徑，最大裝配游隙=外圈最大直徑-2倍軸承滾棒最大直徑-內(nèi)圈最小直徑，式中外圈最大直徑和外圈最小直徑為軸承外圈跑道的最大直徑和最小直徑，2 倍軸承滾棒最大直徑為成套軸承中兩個(gè)直徑最大的滾棒直徑的總和；內(nèi)圈最大直徑和內(nèi)圈最小直徑為軸承壓入低壓渦輪軸后軸承內(nèi)圈跑道的最大外徑和最小外徑。為保證步驟九中所述的軸承裝配游隙，具體采用如下步驟步驟一對(duì)中央錐齒輪內(nèi)孔Φ 130mm尺寸處，即與軸承外圈配合處進(jìn)行修磨，保證該尺寸跳動(dòng)及橢圓度滿(mǎn)足技術(shù)要求；中央錐齒輪內(nèi)孔Φ 130mm尺寸處的橢圓度要求不大于0.006mm，為控制軸承裝配游隙，將其控制為不大于0. 004mm。其具體修磨工藝如下修磨該中央錐齒輪需要選用精密磨床進(jìn)行磨加工，修磨原則需保證該面相對(duì)于B 面的跳動(dòng)不大于0. 02mm，且修磨的圓柱面相對(duì)于A端面的垂直度不大于0. 02mm,如圖4所
7J\ ο將中央錐齒輪用夾具!3B501-31-793裝在磨床MGD2120B上，找正C面跳動(dòng)不大于 0. 005mm，B面跳動(dòng)不大于0. Olmm ；找正中央錐齒輪D面跳動(dòng)不大于0. 01mm，B面跳動(dòng)不大于 0.01mm，C面跳動(dòng)不大于0.015mm。在精密磨床上以最小尺寸修磨中央錐齒輪內(nèi)孔Φ 130mm 尺寸，保證橢圓度不大于0. 004mm。步驟二 對(duì)軸承內(nèi)、外圈進(jìn)行鍍鉻修理，保證其與配合件的配合要求，對(duì)軸承內(nèi)、外圈尺寸進(jìn)行測(cè)量，按配合要求，對(duì)軸承內(nèi)、外圈進(jìn)行鍍鉻修理，保證軸承內(nèi)圈與低壓渦輪軸配合在+0. 020mm +0. 039mm之間，軸承外圈與中央錐齒輪配合在-0. 022mm +0. 014mm，通過(guò)對(duì)上述配合尺寸的調(diào)整，來(lái)間接保證軸承的實(shí)際裝配游隙在規(guī)定的范圍內(nèi)。
通過(guò)對(duì)中央錐齒輪修磨和對(duì)軸承內(nèi)、外圈鍍鉻修理，保證裝配游隙在0. 005mm 0.012mm之間。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，軸承游隙控制在該范圍，既可有效避免重載磨損，又可減少輕載打滑故障的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承的裝配方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一將中央錐齒輪放入加溫爐中加溫；步驟二 將軸承外圈裝配到中央錐齒輪中；步驟三將彈簧圈安裝到中央錐齒輪上將軸承固定，軸承以標(biāo)記面面向彈簧圈進(jìn)行安裝；步驟四將軸承冷卻到周?chē)橘|(zhì)溫度以后，測(cè)量裝入中央錐齒輪內(nèi)的軸承外圈跑道的最大直徑和最小直徑，并在軸承外圈跑道4個(gè)平面上測(cè)得直徑，求出4個(gè)直徑的平均值；步驟五把軸承保持架和軸承滾棒裝入軸承外圈的內(nèi)圈中，軸承保持架以標(biāo)記面面向彈簧圈進(jìn)行安裝；步驟六把軸承內(nèi)圈安裝到低壓渦輪軸上，成套號(hào)碼朝向低壓渦輪軸前端面一方； 步驟七冷卻軸承內(nèi)圈，并把低壓渦輪軸冷卻到周?chē)h(huán)境溫度； 步驟八在軸承內(nèi)圈跑道6個(gè)平面上測(cè)量直徑，通過(guò)6個(gè)平面上測(cè)得的直徑確定最大直徑和最小直徑；步驟九計(jì)算軸承裝配游隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承的裝配方法，其特征在于步驟九中所述的計(jì)算軸承裝配游隙的具體過(guò)程如下按照步驟四中所得的軸承外圈跑道的最大直徑和最小直徑及步驟八中所得的軸承內(nèi)圈跑道的最大直徑和最小直徑，按下式確定軸承的裝配游隙最小裝配游隙=外圈最小直徑-2倍軸承滾棒最大直徑-內(nèi)圈最大直徑， 最大裝配游隙=外圈最大直徑-2倍軸承滾棒最大直徑-內(nèi)圈最小直徑， 式中外圈最大直徑和外圈最小直徑為軸承外圈跑道的最大直徑和最小直徑，2倍軸承滾棒最大直徑為成套軸承中兩個(gè)直徑最大的滾棒直徑的總和；內(nèi)圈最大直徑和內(nèi)圈最小直徑為軸承壓入低壓渦輪軸后軸承內(nèi)圈跑道的最大外徑和最小外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承的裝配方法，其特征在于為保證步驟九中所述的軸承裝配游隙，具體采用如下步驟步驟一對(duì)中央錐齒輪內(nèi)孔Φ 130mm尺寸處，即與軸承外圈配合處進(jìn)行修磨，保證該尺寸跳動(dòng)及橢圓度滿(mǎn)足技術(shù)要求；步驟二 對(duì)軸承內(nèi)、外圈進(jìn)行鍍鉻修理，保證其與配合件的配合要求。
全文摘要
一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)三支點(diǎn)軸承的裝配方法，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)修理技術(shù)領(lǐng)域。包括將中央錐齒輪放入加溫爐中加溫，將軸承外圈裝配到中央錐齒輪中；將彈簧圈安裝到中央錐齒輪上將軸承固定，軸承以標(biāo)記面面向彈簧圈進(jìn)行安裝；將軸承冷卻到周?chē)橘|(zhì)溫度以后，測(cè)量裝入中央錐齒輪內(nèi)的軸承外圈跑道的最大和最小直徑，并在軸承外圈跑道4個(gè)平面上測(cè)得直徑，求出平均值；把軸承保持架和軸承滾棒裝入軸承外圈的內(nèi)圈中，軸承保持架以標(biāo)記面面向彈簧圈進(jìn)行安裝；把軸承內(nèi)圈安裝到低壓渦輪軸上，成套號(hào)碼朝向低壓渦輪軸前端面一方；冷卻軸承內(nèi)圈，并把低壓渦輪軸冷卻到周?chē)h(huán)境溫度；在軸承內(nèi)圈跑道6個(gè)平面上測(cè)量直徑確定最大直徑和最小直徑，計(jì)算軸承裝配游隙。
文檔編號(hào)B23P11/00GK102500996SQ20111029388
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者尚小麗 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司