张金焕，王健，张同贺，谷运龙

(1.洛阳轴研科技股份有限公司，河南 洛阳 471039；2.河南省高性能轴承技术重点实验室，河南 洛阳 471039；3.滚动轴承产业技术创新战略联盟，河南 洛阳 471039)

航空发动机作为飞机的动力系统，其可靠性是飞机安全飞行的重要保障。发动机主轴轴承作为复杂轴系的关键部件，直接影响发动机的可靠性、寿命和安全性。因此，需要对轴承进行性能寿命试验[1-3]。

某型号航空发动机涡轮主轴后支点圆柱滚子轴承具有高温、高速、轻载的使用特点，传统结构的圆柱滚子轴承已不能满足发动机的性能要求[4]，为防止高速轻载打滑，后支点轴承采用三瓣波形滚道。由于其结构特殊(三瓣波形滚道、薄壁)、转速较高(dmn值为2.25×106mm·r·min-1)，轴承试验难度较大，在进行1 500 h耐久性试验过程中，轴承出现故障，报警停机。

下文针对试验轴承的故障模式及原因等方面进行综合分析，对原试验方案进行改进设计，并通过试验验证了改进方案的可行性。

1 试验

1.1 轴承参数及试验条件

试验轴承为2套，试验轴承及其外圈滚道结构分别如图1、图2所示[4-5]。轴承尺寸(d×D×B/C)为φ50 mm×φ73.4 mm ×17/13.5 mm，外圈为三瓣波形滚道带双挡边，内圈无挡边，保持架外引导。外圈固定，内圈旋转；采用航空润滑油4050实现喷油润滑，供油温度80 ℃；最高试验转速45 000 r/min；径向载荷228～1 388 N；试验时间1 500 h。

图1 试验轴承结构

图2 三瓣波形滚道

1.2 试验设备

试验在高温高速型轴承试验机上进行，其主体为简支梁结构，如图3所示。试验轴承位于轴系中间，一次试验1套，两支点端为陪试轴承；……