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轴承技术
在重载荷接触下喷气发动机燃料的工作特性
［美］TERRYHUI等
维普资讯http:/www.cqvip.com 2008年第3期
摘要：对在有JP-8+100喷气发动机燃料和Mil-L-23699涡轮喷气发动机油的情况下工作的钢和陶瓷（氮化硅）材料的摩擦系数、轴承性能（即力矩产生和温升）及滚动接触疲劳进行了试验。使用球对盘试验机，测量在不同载荷和滑滚比下，用JP-8+100喷气发动机燃料润滑时，运转的钢球对钢盘的摩擦系数。结果表明，在这个试验设想的条件下，燃料提供极低的摩擦系数。使用三球对拉杆滚动接触疲劳试验机测定材料（即氮化硅和钢材）和润滑油不同组合的疲劳寿命。像期盼的那样，Weibull分析表明在有喷气发动机燃料情况下运转的滚动疲劳寿命小于油润滑接触的。也设计、研制了轴承试验机，并用其获得在喷气发动机燃料和油中运转的轴承的摩擦（力矩）和温度性能。轴承试验结果表明燃料比油产生的力矩和温升低。
关键词：滚动接触疲劳；拉应力；JP8+100喷气发动机燃粒
对机器部件来说，一般不用喷气发动机燃料作润滑或不把它看作良好的润滑油，而其主要的功能是然烧。然而，一此现有的和研制的推进系统的机器部件（即轴承、泵等）设计成用喷气发动机燃料作润滑剂。虽然有大量适用于在有各种油的情况下运转的轴承寿命和性能的数据，但几乎没有用喷气发动机燃料作润滑油的任何数据。因此，本研究用来探讨在有喷气发动机燃料作润滑油的情况下运转的轴承接触性能，同时也研究轴承材料（即钢材和氮化硅）和润滑油（即各种油和喷气发动机燃料）的不同组合。
这个试验中使用的喷气发动机燃料是JP-8+100，这通常用作军用喷气式飞机的航空涡轮燃料。该燃料以煤油为基础，在20世纪 90年代被航空航天工业更广产泛地采用。除了含有高温热稳定性改进剂外，其类似于JP-8 和A-1。在热稳定性试验台的宽变化状况下，与JP-8和JetA-1燃料相比，它产生的氧化沉积物减少50%~95%。
作为滑滚比函数的摩擦变动常常表示润滑
剂的性能。Gupta运用球一盘仪来测量几种全氟聚烷基醚（PFPAE）液体的摩擦性能。他应用回归分析法，导出了摩擦系数和滑滚比之间的经验关系式。在后来的一篇论文中，他检验了各种航空航天润滑油的摩擦速度关系。在本文中，作者采用球一盘仪（BOD），来测量喷气发动机燃料的摩擦。
有几种不同的滚动接触疲劳试验方法，包
括用改进的四球机、五球机、球一板机、盘一杆机及接触环机。在本研究中使用的另一种普通方法是像Glover所描述的那样，使用三球一杆试验机（RCF）。该方法的优点是比全尺寸试验更快，且成本低。Glover用ISOVG100和Mil L-23699油作润滑油进行了M-50及氮化硅试样的寿命试验。使用RCF机完成了其他试验，以检验拉杆塑性变形试验和最小塑性变形量试验之间的差别。结果显示：依据疲劳寿命而言，变形程度不影响材料的相对等级。Chao 等也用RCF机分析钢球对氮化硅拉杆的磨损，这些试验证明钢球会显示严重的磨损，并常常会通过剥落而造成损坏，而不是具有这种特殊