飛機發動機都用什麼樣的軸承，如何做到耐高溫和潤滑？

夸克521

首先說下現在主要的航空發動機——也就是渦輪式發動機，在燃燒室溫度通常都可以達到1500度以上，渦輪葉片的轉速接近2萬轉最高達到3萬多轉。在航空發動機中對機械部件的運行環境就是十分苛刻的一種環境。

但要注意的一點，這種1500度的高溫其實是發生在燃燒室和後噴管的。並不是在軸承的位置。

先看一下一個典型的噴氣發動機的結構，這裡我們可以看到整個的發動機溫度最高的部分其實就是紅色的部分，而真正在紅色部分下參與動作的只有一組燃氣渦輪。

也就是說只有圖上畫圈的這個渦輪會在環形燃燒室的出口邊緣部分受到高溫燃氣的作用。這就導致軸承可以有很大的“生存空間”。

繼續分解這根軸，我們可以發現軸承的位置距離渦輪還有很長的一段距離。

當然這個是一個比較簡單的渦輪噴氣發動機，但其實更復雜的渦輪噴氣發動機的軸承也是遠離渦輪的。

這就導致了真正傳遞到軸承上的溫度其實並不很高，僅僅有300度左右。是不是並不比很多人想的要高呢？

因此，在這部分軸承上大範圍的使用了高硬度耐高溫的M50Nil鋼材作為軸承的主要材料。

同時很多人說航空軸承是以滲氮工藝製成提高硬度的，其實並不完全——那是20多年前的技術了，現在以中國自己來說是用的氮化鈦塗層。這是一種人造陶瓷材料。

硬度接近於鑽石，熔點達到了2930度。這種材料是目前最好的發動機軸承材料（沒有之一）。所以上面圖片中這些金色的軸承部件後也是一種航發穩定性的基本觀測要素了。

其次是潤滑油。

在航空發動機的油路設計中，潤滑油對軸承不僅僅有潤滑作用，還有“水冷”作用，利用大量的潤滑油沖刷帶走軸承的熱量。

我們看到的航空發動機潤滑油的分佈主要是在三個軸承上面，這三個軸承中的潤滑油被加熱後就會進入潤滑油冷卻器（滑油冷卻器）中進行散熱，這樣，作用在發動機軸承的大部分熱量就會由潤滑油攜帶和散發掉。

軍武數據庫

首先，瞭解一下飛機發動機的運行工況：

1.高轉速，一般飛機發動機的轉速在18000轉/分鐘以上，這麼高的轉速對材料的要求是很高的。

2.高溫，發動機運行溫度非常的高，軸承的運行溫度也可能達到300°C，軸承材料需要能耐受高溫。

3.高可靠度，不管是民用飛機還是戰鬥機對可靠度的要求都是非常高的，稍有差池就是人命關天啊。

知道軸承的運行工況了，就可以選取適應該工況的軸承了，由於軸承運行溫度很高，外圈採用耐高溫且高溫穩定性好的AISI M50材料，這種材料在300°C時硬度仍可達到58HRC。

當高速運轉時，由於軸承內圈是轉動的，離心力非常大，軸承內圈截面承受環向拉應力，所以內圈表面不能有任何的微觀裂紋，以避免在拉應力下裂紋擴展，因此常採用AISI M50NiL 材料做內圈。

由於轉速非常之高，為了降低鋼球由於離心力帶來的額外載荷，一般採用質量比較輕的，硬度比較高的陶瓷材料，比如氮化硅（Si3N4）或者碳化鈦（TiC）等作為鋼球材料，有時為了增加軸承內外圈的耐磨性和降低摩擦力，內-外圈滾道也噴鍍陶瓷。

軸承就是這個樣子的。

這還沒完，發動機溫度可不止300°C啊，最高要1500°C以上，軸承溫度怎麼才300°C，這就是潤滑系統的功勞了，其實軸承潤滑系統還有一個主要的功能就是冷卻作用了，下面看看發動機軸承的潤滑系統：

機械液壓論壇

潤滑方面另一位答主已經解釋了，這裡主要說航空軸承。

在飛機渦扇發動機中，渦輪軸的航空軸承要能承受超過10,000 rpm的轉速，附件齒輪箱的航空軸承要能承受超過30,000 rpm的轉速，可以在超過200攝氏度的溫度下長時間穩定工作。

渦輪軸航空軸承要滿足高轉速，低扭矩，防水，耐高溫和抗震等要求，所以通常由使用真空電弧重熔製造的金屬材料製成。原材料有M50鋼（AMS6491），碳鉻鋼（AMS6444），耐腐蝕AMS5930,440C不鏽鋼，氮化硅陶瓷材料，碳化鈦可用於滾子塗層處理。外環的整個表面可鍍有薄緻密鉻（TDC）。同時這些塗層也可起到潤滑作用，包括上面舉例的TiC或鉻，均屬於固體薄膜潤滑。

渦輪軸使用軸承主要為：滾珠軸承，圓柱滾子軸承，

圓錐滾子軸承，調心滾子軸承。業界主要製造商有Barden，Fafrir，MPB，SKF，Kaydon，FAG，ND，KOYO，NSK，RMB，KBC，SMT，GMN。

有更多航空航天方面的問題或疑惑，歡迎提問。

萊特灣出品

瀉藥，簡短答一下。主軸承有兩類，一類是全浮動軸承，一類是止推軸承，全浮動只受軸徑向的力，只傳遞轉矩，不受其他力（其他非軸向推力由角接觸軸承分擔），全浮動軸承沒有剛性接觸，由潤滑油填滿間隙所以能跑高速。軸向推力全部由止推軸承承受並傳遞給發動機支架整套軸承都有良好的潤滑和散熱系統，軸承的精度和材料要求非常高一直是工業難題。

sdoac

耐高溫聚合物潤滑。

關鍵字: 發動機 渦輪 科技