一种航空关节轴承设计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航空轴承领域，尤其涉及一种航空关节轴承设计方法。
【背景技术】
[0002]轴承是一种重要功能零件，在各类机械产品，如机床、火车等交通工具、发动机、飞机等设备(装备)中应用非常普遍，它作为机械产品、设备或装备中传递载荷和运动的功能零部件，被誉为“工业的关节”，有着极为重要的作用。航空轴承是典型的精密机械产品，其技术水平是国家工业综合技术水平的反映。在国防领域，航空轴承是航空、航天、兵器、舰船、核工业等所有武器装备的重要配套件；在民用工业领域，轴承更是船舶、机械、汽车、高速列车、风电等国家重要装备制造业普遍需要的运动部件。
[0003]某飞机对关节轴承提出以下使用要求:尺寸上为标准外形尺寸轴承，要求轴承在重复加载3000次时的单位面积上的最大载荷为150MPa ;耐腐蚀，在符合GJB150.11A的96h盐雾环境中无锈蚀点、坑等缺陷存在，市场上销售的或普遍应用的航空机体关节轴承，其材料一般由GCrl5轴承钢制造，承载能力和耐腐蚀能力均不满足使用要求；同时要求轴承重量轻，与飞机同寿，摩擦面硬度高、耐磨损，转动灵活等。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种航空关节轴承设计方法，用以解决目前的关节轴承承载载荷小、使用环境严苛、润滑不畅等问题。
[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种航空关节轴承设计方法，其特征在于:包括
[0006]步骤一:根据关节轴承使用环境要求，选用不锈钢材料制造；
[0007]步骤二:根据关节轴承使用载荷要求，设计关节轴承内外圈配合尺寸为间隙配合；
[0008]步骤三:根据关节轴承使用时的润滑性要求，在关节轴承的摩擦面进行镀层。
[0009]进一步地，步骤1所述不锈钢材料选用的是9Crl8。
[0010]进一步地，步骤二所述间隙为轴承设计手册规定的间隙尺寸的1/3。
[0011 ] 进一步地，步骤三所述镀层选用的是镀银方式。
[0012]本发明的一种航空关节轴承设计方法，采用不锈钢9Crl8制造能满足关节轴承盐雾环境试验，解决了轴承腐蚀问题；轴承内外圈配合间隙采用设计手册规定间隙的1/3，能提高轴承的承载能力；在内圈外表面采用镀银的方式，提高轴承使用时的灵活性，还能使轴承在高强度、润滑不良的情况下起到辅助润滑的作用。
【附图说明】
[0013]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0014]图1为根据本发明一实施例的航空关节轴承设计方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0016]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0017]如图1所示，一种航空关节轴承设计方法，包括:
[0018]第一，选用不锈钢材料制造:
[0019]该不锈钢机体轴承为耐腐蚀产品，可在腐蚀环境下应用，不出现锈蚀坑点:一般，轴承的材料采用轴承钢，可满足一般应用下的静强度、动强度和寿命要求，但该材料耐腐蚀性能差，不足10h盐雾试验即出现红锈，而本项目设计和应用的航空关节轴承选用了不锈钢9Crl8材料，既确保了轴承静强度、动载荷和寿命，经设计和工艺研究，又解决了轴承腐蚀问题，经盐雾试验验证该材料轴承在96h后不出现锈蚀点、锈蚀坑等；
[0020]第二，该轴承内外圈采用小间隙配合，配合间隙为设计手册规定间隙的1/3左右，通过小间隙提高接触面，可大幅提高轴承承载能力，小间隙所承受的载荷是同种尺寸民用轴承的1.25倍。实验时，轴承的单位面积上的最大载荷为150MPa，并且重复加载3000次轴承无损坏；
[0021]第三，为提高轴承使用时的转动灵活性，采用在摩擦面即内圈外表面镀银的工艺设计方法，使轴承在高强度、润滑不良情况下起到了补充润滑的作用，达到在润滑脂尚未形成油膜前银层起到自润滑、确保轴承转动灵活的目的。
[0022]本发明的一种航空关节轴承采用不锈钢制造、轴承内外圈采用小间隙配合、并在摩擦面进行镀银，使得本发明的航空关节轴承具有耐腐蚀、承载压力大、转动灵活等优点。
[0023]本发明的一种航空关节轴承设计方法，解决了飞机机体空间有限、承载及耐腐蚀和寿命要求高、维护困难的关键部位的功能零件结构设计难题。
[0024]以上所述，仅为本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种航空关节轴承设计方法，其特征在于:包括 步骤一:根据关节轴承使用环境要求，选用不锈钢材料制造； 步骤二:根据关节轴承使用载荷要求，设计关节轴承内外圈配合尺寸为间隙配合； 步骤三:根据关节轴承使用时的润滑性要求，在关节轴承的摩擦面进行镀层。2.根据权利要求1所述的航空关节轴承设计方法，其特征在于:步骤I所述不锈钢材料选用的是9Crl8。3.根据权利要求1所述的航空关节轴承设计方法，其特征在于:步骤二所述间隙为标准间隙尺寸的1/3。4.根据权利要求1所述的航空关节轴承设计方法，其特征在于:步骤三所述镀层选用的是镀银方式。
【专利摘要】本发明的一种航空关节轴承设计方法，包括步骤一：根据关节轴承使用环境要求，选用不锈钢材料制造；步骤二：根据关节轴承使用载荷要求，设计关节轴承内外圈配合尺寸为间隙配合；步骤三：根据关节轴承使用时的润滑性要求，在关节轴承的内圈外表面进行镀层。本发明的航空关节轴承设计方法，采用不锈钢9Cr18制造能满足关节轴承盐雾环境试验，解决了轴承腐蚀问题；轴承内外圈配合间隙采用设计手册规定间隙的1/3，能提高轴承的承载能力；在内圈外表面采用镀银的方式，提高轴承使用时的灵活性，还能使轴承在高强度、润滑不良的情况下起到辅助润滑的作用。
【IPC分类】F16C23/04
【公开号】CN105333007
【申请号】CN201510847411
【发明人】张艳, 景绿路, 孙忠志
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月27日