前言
　　航空發動機中介軸承是航（háng）空發動機中的重要（yào）部件，現代（dài）航空發動機主（zhǔ）要使用（yòng）的雙（shuāng）轉子與中介軸承的結構設（shè）計方案，在為航空發動機帶來高性能的同時，也使航空發（fā）動（dòng）機中介軸承麵臨著更（gèng）嚴峻的挑戰。航空發動機中（zhōng）介軸（zhóu）承運行中（zhōng）潤（rùn）滑條件較差，且受到雙（shuāng）轉子所產生的複雜力的作用，導致航空發動機中介軸（zhóu）承（chéng）在應用中容易失效，進而（ér）影（yǐng）響航空發動機的使用效果（guǒ）與使用壽命（mìng）。為保障航（háng）空發（fā）動（dòng）機獲得良（liáng）好的使用（yòng）效果，需要積極做好航空發動機中介軸承失效問題的分析，並采取積（jī）極的措施對其加以控製與預防。
　　1　某型號航空發動機（jī）中介軸（zhóu）承故障特點（diǎn）與失效原因
　　某型號航（háng）空發動機在運行中振動幅度過大，在對其進行分解維修過程（chéng）中檢測到航空發動機中介軸承外環套圈存在軸向裂紋，且接近貫（guàn）穿整個航空發動機中介軸承。航空發動機所（suǒ）使用的中介軸承其結構采用的是（shì）外（wài）圈無擋（dǎng）邊圓柱滾子（zǐ）形（xíng）式，航空發（fā）動機中介軸承的內外環與滾子所使用的材（cái）料為軸承鋼（gāng），使用矽（guī）青銅材料製作的保持架，內（nèi）外圈分別隨著高壓轉子和低（dī）壓轉子進（jìn）行順、逆時針方向（xiàng）轉動（dòng）。航空發動機中介軸承的潤滑采用的是環下供油潤滑方式（shì）。針對航空發動機（jī）中介軸承外圈裂紋（wén）進行分析並采（cǎi）取預防（fáng）與（yǔ）控製措施，用（yòng）以增強航空發動機中介軸承的安全性。
　　對故（gù）障航（háng）空發動機中（zhōng）介軸承（chéng）進行詳細的檢測（cè），以確定航空發動機中介軸承的故障原因。通過外觀檢測航空發動機（jī）中介軸承的內套圈、圓（yuán）柱滾子（zǐ）以及矽青銅保持架，並未有明顯的（de）裂紋或是（shì）損傷，內套圈、圓（yuán）柱滾子以及矽青銅保持架上（shàng）並未有因高（gāo）溫所導致的變（biàn）色痕跡。航空發（fā）動機中介軸承外套圈裂紋沿軸向從套圈一處凸台根部開始延伸，至整個航空發動機中介軸承，外套圈軌槽麵分布有矩形沿軸向剝落帶，外套（tào）圈軸向斷裂處的剝落寬度以及滾道接觸痕跡寬度遠大於外套圈遠離斷裂處（chù），同時在斷（duàn）裂處可以清晰的觀測到（dào）滾道存在明顯錯位，這意味著航（háng）空發動機中介（jiè）軸承Z初發生失效（xiào）位置（zhì）應在軸向斷裂處。外套圈前端麵磨損並不均（jun1）勻（yún），斷裂處前後端麵有著（zhe）較為明顯的磨損（sǔn）痕跡。在（zài）完成了對航空發動機中介軸承的外（wài）觀觀測後，需要對（duì）航空發動機中介軸承斷裂處進行金相、掃描電（diàn）鏡等（děng）的觀測，發現航空發動機中介軸承斷裂剝落區中（zhōng）密布剝落坑，從剝落坑中可以觀測到較為明顯的金屬疲勞性狀。此外，在剝落坑周邊可以觀測（cè）到大量密布的微小裂紋，且在金（jīn）相及微電觀測中並未發現明顯的金屬屑。航空（kōng）發動機中介軸（zhóu）承外套圈軸向（xiàng）斷裂斷口在內徑滾道麵一側則分布著裂紋起（qǐ）始（shǐ）區域，裂紋沿著航空發動機（jī）中介軸承軸向進行（háng）擴（kuò）展，觀測中發現航空發（fā）動機中介軸承各處疲勞源均分布著基體表麵剝落的（de）痕（hén）跡，從金相觀測中發現材料並未（wèi）有明顯的冶金缺陷（xiàn），裂紋擴展區具有疲勞小弧（hú）線特（tè）征，基於以上特性及裂紋斷麵處的（de）韌窩形貌可以有效的排除其他影響因素，認定（dìng）航空（kōng）發動（dòng）機中介（jiè）軸承裂痕（hén）是由於（yú）金屬疲勞因素所（suǒ）造成的，且航空發動機中介軸承斷裂的（de）起（qǐ）始區域在軸承內徑滾道麵的剝落坑處。航空發動機中介軸承前後端麵有著明顯的壓痕，且對端麵（miàn）殘留進行了能譜分析，其元素（sù）與壓緊螺母的基體材料特征相同，可以判定航空發動機中介軸承後端麵的物質為壓緊螺母所殘留。
　　通過對航空發動機中介軸承（chéng）進行金相（xiàng）觀測，觀測區域為（wéi）中介軸承（chéng）斷（duàn）裂截麵及（jí）中介軸承完好（hǎo）部分取截麵，通過對兩者進行金相組織對比（bǐ）觀測和硬度對比，確定兩（liǎng）者材質的區別。金相組織觀測中兩（liǎng）截麵的金相組織並未（wèi）有明顯的（de）區別，兩者特性基本相（xiàng）同（tóng），均為馬氏體與碳化（huà）物組織特性，觀測中（zhōng）介軸承裂紋剝落（luò）區基體，金相並未觀測到明顯的夾雜物質，且對（duì）截麵進行硬度（dù）測定後，發現兩者硬度基本（běn）相同，並未有較為（wéi）明顯的區別。從上述特性（xìng）檢測中可以認定，航空發動機中介軸承斷（duàn）裂裂（liè）紋主要（yào）是由於疲勞所（suǒ）造成的。為排除航空發（fā）動機中介軸承自身設計（jì）與（yǔ）製造缺陷，對航空發動機中介（jiè）軸承的各項（xiàng）參數進行詳細測定，以確定航空發動機中介軸（zhóu）承（chéng）符合使用規範，通過對（duì）所（suǒ）使（shǐ）用的航空發動機中介軸承（chéng）同批次100套成（chéng）品的軸承內外套尺寸、寬度、旋轉精度以及配合精度、徑向遊隙等各項（xiàng）性（xìng）能指標進行詳細的檢測，確定同批（pī）次的航空（kōng）發動機（jī）中介軸承各項參數均符合設計要求。因（yīn）此，可以排除航空發動機中介軸承設計缺陷。對航空發動機（jī）中介軸承兩端麵的壓痕進行觀測，航空發動（dòng）機中（zhōng）介（jiè）軸承有槽口端麵具有明顯的與空氣導流調整墊相配合的痕跡，而無槽口端則具有較為明顯的壓緊螺（luó）母壓痕，結合航空發動機中（zhōng）介軸承的安裝要求，航空發動（dòng）機中（zhōng）介（jiè）軸承上的壓（yā）痕表明，航空（kōng）發動機中介軸承的安裝位置並無差錯。在對航空發動機中介軸承上的壓痕進行（háng）分析後發現（xiàn）航空發動機中介軸承上的壓痕不均（jun1）勻，大槽口端麵與空氣係（xì）統調整墊配合痕跡深淺存在一定的差距，空氣係統調整墊片在與航空發動機中介軸承槽口端麵接觸中產生了輕度磨痕，且磨痕形成了台階狀。結合航空（kōng）發動機中介軸承上的磨（mó）痕，初步懷疑航空（kōng）發（fā）動機中介軸（zhóu）承斷裂是由於（yú）航空發動機中介軸（zhóu）承安裝偏差所導致的。
　　2　航空發動機中介軸（zhóu）承斷裂故障原因分析
　　在對航（háng）空發動機中介軸承進行宏觀、金相以及電鏡檢測（cè）後，可（kě）以判定航空發動機中介（jiè）軸承裂痕是由於（yú）航空發動（dòng）機中介軸承安裝缺（quē）陷所導致的。從宏觀分析與（yǔ）電鏡檢測中發現，航（háng）空發動機中介軸（zhóu）承外套圈（quān）裂痕與失效主要集中（zhōng）在航空發動機中介軸承外（wài）套圈滾道剝落與軸向裂紋，滾道剝落是由於（yú）金屬疲勞所產生的，而軸向裂紋（wén）主要為疲勞斷裂（liè）所導（dǎo）致的金屬裂（liè）紋。電鏡觀測到航空發動機中介（jiè）軸承軸向裂紋起始（shǐ）於航空發動機（jī）中介軸承（chéng）外套圈滾道剝落坑，裂紋在外（wài）力的作用下持（chí）續沿軸（zhóu）向（xiàng）擴展，並Z終導致航空發動機（jī）中介軸承外套圈形（xíng）成了（le）軸（zhóu）向斷裂。造成航空發（fā）動機中介軸承疲勞性損（sǔn）壞的（de）原因眾多，對航空發動機中介軸承各項參數的檢測（cè）後，排除了是由（yóu）於航空發動機中介軸承自身缺陷所導致的中（zhōng）介軸承（chéng）疲勞性損壞，造（zào）成疲勞斷裂的原因應當為外力所造成的。結（jié）合航空發動機中介軸承前後端麵所檢測到（dào）的（de）接觸物與接觸（chù）痕跡，可以認定航空發動機中介軸承是（shì）由（yóu）於安裝缺陷所導致的受力不均，進而在航空發（fā）動機轉子（zǐ）轉動中所產生的巨大的（de）外作用力下形成疲勞斷裂。航空發動機中介軸承為薄壁異型結構（gòu）軸承，其采用滾子作為旋轉體且外套（tào）圈無（wú）擋邊。航空發動機中介軸（zhóu）承運動時，內外套圈分別沿著（zhe）順、逆時針旋轉，航空發動機中介（jiè）軸承的外圈與高壓轉子相配合其轉速高達15000r/min，加之內套圈反向旋轉，如航空發動機中介軸承安（ān）裝（zhuāng）不到位，將導（dǎo）致（zhì）航空發動機中介軸承承受巨大的外作用力，在這一外作用力的作（zuò）用下將使得航（háng）空發動機中介軸（zhóu）承的（de）使（shǐ）用壽命和使用性能受到巨大的影（yǐng）響。航空（kōng）發動機中介軸承安裝缺陷將使得航空發動機中介軸承的內外套圈產生偏斜，進而在巨大的轉速下造成航空發動機中介軸承局部應力集中，並Z終導致航空發動機中介軸承應力集中區域在巨大的應力作用下而產生疲勞剝落，滾道疲勞剝落區（qū）域的強度性能下降並Z終成（chéng）為（wéi）了裂紋的起源地。此外，航（háng）空發動機中介軸承滾道疲勞剝落區域也會使得航空發動機中介軸承在運動的過程中產生振動性衝擊，在持續的振動衝擊下將使得航空（kōng）發動機中介軸承（chéng）外套圈在滾道剝落點（diǎn）區域產生疲勞裂紋，這一情況在航空發動機中介軸承持續高速運行的情況下（xià）將持續擴（kuò）展，並Z終導致航（háng）空（kōng）發動機中介軸承外套圈斷裂。
　　3　航空發動（dòng）機修理中中介軸承安裝優化
　　通過對航空發動機中介軸承裂紋（wén）進行金相、宏觀以及電鏡觀測（cè），Z終找出了航空發動機中介軸承外套圈裂紋（wén）是由於安裝缺陷所（suǒ）導致的，為提高航空發（fā）動（dòng）機中（zhōng）介軸承的使用壽命需要（yào）對航（háng）空發動機中介軸承的安裝流程進行優（yōu）化，以確保航空發動機中介軸承的安（ān）裝質量。在航空發動機中介軸承的安（ān）裝中，加強（qiáng）對航空（kōng）發動機中介軸承端麵的測量，使用百分（fèn）表（biǎo）測量安裝量進行測量，確保安裝端麵的平整度。在安裝前（qián）對航（háng）空發動機中介軸承的端麵處進行良好的清潔，避免（miǎn）異物混入航空發動機中介軸承安裝接觸麵，而影響航空發動機（jī）中介軸承的安全（quán）精度（dù）。在航空（kōng）發動機中介（jiè）軸承安裝（zhuāng）完成後（hòu），使用塞尺對中介軸（zhóu）承端麵與軸承配合麵的接觸情（qíng）況進行檢（jiǎn）測（cè）並記錄檢測數據，確保軸承端麵各處都與軸（zhóu）承配合麵有著良好的配合精度。
　　4　結束語
　　航空發動機中介軸（zhóu）承是航空發動機中的重要組成構件之一，現今廣泛采用（yòng）的雙轉（zhuǎn）子加航空發動機中介軸承形式使得航空發動機中介軸承承受著巨大的工（gōng）作壓力。本文結合航空發動機修理中（zhōng）所發現的中介軸承斷裂現象，通過對航空發動機中介軸承外套圈裂（liè）紋進行（háng）分析，確定了航空發（fā）動機中介軸承裂紋（wén）是由於安裝缺陷所導致的疲勞性（xìng）裂痕。針對這一問題對航空發動機中介軸承的安裝（zhuāng）流程進行了優化，加（jiā）強航空發動機中（zhōng）介軸承安（ān）裝（zhuāng）中（zhōng）的精度檢測，確保中介軸（zhóu）承的安裝精（jīng）度（dù）以使得航空發（fā）動機中介（jiè）軸承具有良好的使用性能和使用壽命。