为什么千万不要去设计航空发动机轴承(上)
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如果你是一个正在准备入职航空发动机设计所的职场新人,设计所的各个部门都在向你招手,请问你会心仪哪一处呢?当然了,这肯定会牵扯到你在大学里学习的专业,你的兴趣,你的爱好,你的能力等等,但是听我一句劝,千万别去轴承设计部门,不然未来可有你受的。 轴承可能各位朋友都见过,最常见的轴承大概就是下面的这个样子,一般包括内环(内圈)、外环(外圈)、滚珠/滚棒(滚珠为球状,滚棒为棒状,可以统称为滚子)、保持架等结构组成,世界上比较著名的轴承生产制造商有瑞典的SKF公司和德国的FAG公司等。 首先,我们要知道轴承的功能是什么,轴承的功能用专业术语来讲,就是在不约束物体特定某个方向上的旋转自由度的同时,还能够控制两个物体之间的位置关系,说人话就是:让一个物体在我需要他转动的地方老老实实地转动,而不是转着转着就不知道转到哪里去了。 所以你看轴承的内圈和外圈之间实际上是可以自由转动的,但是如果你想让内圈上下左右平移却根本无法做到,这就是轴承中的“动”与“不动”。 而航空发动机里面有一个转动的大部件,叫做转子,这些转子的转速很高,往往会达到一两万转每分钟,但是发动机本身是不转的,所以航空发动机的一部分要转,一部分不转,这两个部分之间就一定要有一个交界面,这个交界面就是轴承。 换言之,我们需要一个部件来牢牢地攥住高速转动的转子,既要让他正常旋转,又不能让它飞走,这个部件就是轴承。 为了要搞清楚航空发动机的轴承有多难设计,我们先不去说航空发动机有多高的转速、多么恶劣的工作环境,我们先要了解一件事情:轴承到底是怎么工作的? 普通人理解的轴承工作过程应该跟下面这个动图差不多: 就是很多个滚子支撑着外环,外环转起来,就带动着所有的滚子开始转动——也就是说所有的滚子都会滚动在内外环的相对运动下转动起来,所以他们都是均匀受力,而且整个轴承都会运转地严丝合缝。 1、但是事情真的是这样吗? |








