轴承锁紧装置及航空发动机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种轴承锁紧装置及航空发动机，其中，轴承锁紧装置包括转轴、支撑座和轴承(1)，轴承(1)设在转轴和支撑座之间，用于对转轴提供支撑，轴承(1)包括内环(11)和外环(12)，内环(11)的线膨胀系数低于转轴的线膨胀系数，外环(12)的线膨胀系数高于支撑座的线膨胀系数。本发明专利技术的轴承锁紧装置，能够通过减少零件数量简化轴承锁紧装置的结构，从而减小轴向整体尺寸，降低装配复杂程度，并减轻重量。在轴承工作的过程中，随着温度的逐渐升高，轴承内环与转轴、轴承外环与支撑座之间的配合紧度呈增大趋势，以保证轴承不会产生松动现象。

【技术实现步骤摘要】
轴承锁紧装置及航空发动机
本专利技术涉及航空发动机
，尤其涉及一种轴承锁紧装置及航空发动机。
技术介绍
航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和系统及数以万计的零件，其温度、压力、应力、转速、振动、间隙和腐蚀等工作条件远比飞机其他分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性等又有极高的要求。而航空发动机中的转子作为主要的旋转工作部件，需要通过轴承进行支撑，对于轴承支撑结构要保证其轴向锁紧的可靠性，以保证转子的安全工作。传统航空发动机中一般采用如图1所示的结构实现轴承的装配和锁紧，轴承2a安装在转子1a与机匣之间，为了防止轴承2a从转子1a上松脱，在轴承2a的端面设有压紧螺母3a，压紧螺母3a通过螺纹连接结构旋合在转子1a的端部，以对轴承2a进行轴向限位。在压紧螺母3a的外端还设有锁片4a，以防止压紧螺母3a松动。此种锁紧结构在功能上虽然能够实现轴承2a的锁紧，但是装配联接结构相对比较复杂，将锁片4a嵌入压紧螺母3a上的槽时安装困难，需要修磨压紧螺母3a的端面。这些缺点不仅增加了发动机的结构复杂程度与质量，导致发动机的可靠性下降，例如出现锁片4a被剪断的现象；而且会造成发动机结构不对称，增加了发动机工作时受到的不平衡力。因而亟需对现有技术中轴承的锁紧结构进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种轴承锁紧装置及航空发动机，能够以更加简单的结构实现轴承的锁紧。为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种轴承锁紧装置，包括转轴、支撑座和轴承，所述轴承设在所述转轴和所述支撑座之间，用于对所述转轴提供支撑，所述轴承包括内环和外环，所述内环的线膨胀系数低于所述转轴的线膨胀系数，所述外环的线膨胀系数高于所述支撑座的线膨胀系数。进一步地，所述内环与所述转轴之间以第一过盈量配合，所述外环与所述支撑座之间以第二过盈量配合，所述第一过盈量大于所述第二过盈量。进一步地，所述内环与所述转轴的配合面之一上设有防松脱结构，所述外环与所述支撑座的配合面之一上设有防松脱结构，所述防松脱结构能够增大配合面之间的摩擦力。进一步地，所述防松脱结构设在所述内环的内表面和所述外环的外表面上的至少部分区域内。进一步地，所述防松脱结构为螺旋线结构。进一步地，在所述外环静止设置的情况下，所述内环对应的螺旋线结构的旋向与所述转轴的转动方向相反，所述外环对应的螺旋线结构的旋向与所述转轴的转动方向相同。进一步地，在所述外环与支撑座随动设置的情况下，所述内环和外环对应螺旋线结构的旋向均与所述转轴的转动方向相反。进一步地，所述螺旋线结构的深度为0.02mm～0.06mm。进一步地，所述第一过盈量的取值范围为0.05mm～0.15mm，所述第二过盈量的取值范围为0.02mm～0.06mm。为实现上述目的，本专利技术第二方面提供了一种航空发动机，包括上述实施例所述的轴承锁紧装置。进一步地，所述转轴为航空发动机的转子，所述支撑座为机匣。基于上述技术方案，本专利技术的轴承锁紧装置，依靠轴承、转轴和支撑座的材料特性来保证轴承在工作过程中的轴向和径向预紧力，在对材料进行选择时，使轴承内环的线膨胀系数低于转轴的线膨胀系数，轴承外环的线膨胀系数高于支撑座的线膨胀系数。此种轴承锁紧装置能够通过减少零件数量简化轴承锁紧装置的结构，从而减小轴向整体尺寸，降低装配复杂程度，并减轻重量。在轴承工作的过程中，随着温度的逐渐升高，轴承内环与转轴、轴承外环与支撑座之间的配合紧度呈增大趋势，以保证轴承不会产生松动现象。当本专利技术的轴承锁紧装置用于航空发动机时，依靠轴承、转子和机匣的材料特性来保证轴承在工作过程中的预紧力，能够通过减少零件数量简化航空发动机的结构，降低加工制造和装配难度，并减轻发动机重量；而且还能减小发动机转子和机匣轴承座的轴向尺寸，节约空间；另外，发动机重量的减轻可提高发动机的推重比，零件数量的减少可提高发动机工作的可靠性与安全性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为现有技术中轴承锁紧装置的结构示意图；图2为本专利技术轴承锁紧装置的一个实施例的结构示意图。附图标记说明1a、转子；2a、轴承；3a、压紧螺母；4a、锁片；1、轴承；2、转子；3、机匣；11、内环；12、外环；13、滚子。具体实施方式以下详细说明本专利技术。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。本专利技术中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“周向”、“轴向”和“径向”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专利技术，而不是指示或暗示所指的装置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专利技术保护范围的限制。为了降低现有技术中航空发动机轴承锁紧结构的复杂程度，本专利技术提供了一种改进的轴承锁紧装置，不仅适用于航空发动机中轴承的锁紧，还可广泛地应用于其它通过轴承进行支撑的场合，例如地面燃机等。在一个示意性的实施例中，参考图2所示，包括转轴、支撑座和轴承1，轴承1套设在转轴和支撑座之间，轴承座通过轴承1对转轴提供支撑。轴承1包括内环11、外环12和滚子13，内环11与转轴配合，外环12与支撑座上的孔配合。在对轴承1的材料进行选择时，轴承1内环11的线膨胀系数低于转轴的线膨胀系数，轴承1外环12的线膨胀系数高于支撑座的线膨胀系数。线膨胀系数也称为线弹性系数，表示材料膨胀或收缩程度。此种轴承锁紧装置优选地适用于基本不受轴向力的轴承和所受轴向力与脱出方向相反的轴承，对于这两种情况，通过材料的线膨胀系数设计主要是为了给轴承提供径向预紧力。另外，该轴承锁紧装置还可以用于所受轴向力与脱出方向一致且轴向受力较小的轴承，对于这种情况，通过材料的线膨胀系数设计可以同时为给轴承提供轴向和径向预紧力。例如，此种轴承锁紧装置对于滚棒轴承全部适用，对于滚珠轴承当发动机轴向力不换向时部分适用。本专利技术该实施例的轴承锁紧装置取消了现有技术中的压紧螺母和锁片等联接固定结构，依靠轴承、转轴和支撑座的材料特性来保证轴承在工作过程中的轴向和径向预紧力，能够通过减少零件数量简化轴承锁紧装置的结构，从而减小轴向整体尺寸，降低装配复杂程度，并减轻重量。在轴承工作的过程中，随着温度的逐渐升高，轴承内环与转轴、轴承外环与支撑座之间的配合紧度呈增大趋势，以保证轴承不会产生松动现象。为了更可靠地对轴承1进行预紧，轴承1内环11与转轴之间以第一过盈量配合，轴承1外环12与支撑座之间以第二过盈量配合，第一过盈量大于第二过盈量。这是因为内环11通常为转动件，设计较大的过盈量可防止转轴在起动过程中内环11发生周向旋转，外环12通常为静止件，设计较小的过盈量就能防止外环12相对于支撑座旋转。在一个航空发动机的应用实例中，第一过盈量的取值范围为0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴承锁紧装置，其特征在于，包括转轴、支撑座和轴承(1)，所述轴承(1)设在所述转轴和所述支撑座之间，用于对所述转轴提供支撑，所述轴承(1)包括内环(11)和外环(12)，所述内环(11)的线膨胀系数低于所述转轴的线膨胀系数，所述外环(12)的线膨胀系数高于所述支撑座的线膨胀系数。

【技术特征摘要】
1.一种轴承锁紧装置，其特征在于，包括转轴、支撑座和轴承(1)，所述轴承(1)设在所述转轴和所述支撑座之间，用于对所述转轴提供支撑，所述轴承(1)包括内环(11)和外环(12)，所述内环(11)的线膨胀系数低于所述转轴的线膨胀系数，所述外环(12)的线膨胀系数高于所述支撑座的线膨胀系数。2.根据权利要求1所述的轴承锁紧装置，其特征在于，所述内环(11)与所述转轴之间以第一过盈量配合，所述外环(12)与所述支撑座之间以第二过盈量配合，所述第一过盈量大于所述第二过盈量。3.根据权利要求1或2所述的轴承锁紧装置，其特征在于，所述内环(11)与所述转轴的配合面之一上设有防松脱结构，所述外环(12)与所述支撑座的配合面之一上设有防松脱结构，所述防松脱结构能够增大配合面之间的摩擦力。4.根据权利要求3所述的轴承锁紧装置，其特征在于，所述防松脱结构设在所述内环(11)的内表面和所述外环(12)的外表面上的至少部分区域内。5.根据权利要求3所述的轴承锁紧装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁霄，张渝，李琳，宋健，胡一廷，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31