吕彪，李坚，何刘海，成晓鸣

(中国航发湖南动力机械研究所，湖南 株洲 412002)

滚动轴承是航空发动机的重要部件，也是易损坏件，据统计30%航空发动机故障由轴承故障引起[1]，常见轴承失效形式有疲劳、磨损、腐蚀、断裂等[2]。在某些情况下，航空发动机轴承失效会导致严重的后果，因此对轴承失效进行相关研究非常必要；然而航空发动机轴承工作转速高，工况恶劣，失效的影响因素复杂，失效形式和形貌不同，给轴承失效分析带来困难。

针对上述问题，相关学者从轴承的失效形貌和机理方面进行研究：文献[3]从材料、 加工、热处理、磨削和装配等方面归纳了轴承套圈常见的缺陷，并提出预防措施；文献[4-7]对轴承内圈开裂故障进行了分析， 通过断口观察和金相分析认为故障主要由材料缺陷或加工缺陷引起；文献[8-11]对轴承保持架疲劳断裂进行了分析，认为系统异常振动、 保持架设计不合理和轴承异常运转会造成保持架疲劳断裂；文献[12-13]对轴承外圈断裂进行了分析，认为加工缺陷是引起轴承外圈断裂的主要原因；文献[14-16]利用有限元法计算了轴承零件的应力分布，根据应力分布对轴承零件优化改进。

上述文献大多针对轴承疲劳断裂失效的形式和形貌进行研究，少有结合应力分析和试验对轴承疲劳断裂原因进行分析。鉴于此，本文首先进行轴承外圈疲劳开裂处的断口分析，然后通过振动应力测试、应力仿真计算和振动疲劳试验分析轴承外圈疲劳开裂的原因并提出改进措施。……