Нікітін С. В. Прогнозування характеристик підшипників кочення зі сталевими та керамічними кульками у складі опорних вузлів роторів газотурбінних двигунів

Об'єкт - радіально-упорний кульковий підшипник з тілами кочення з нітриду кремнію й підшипникової сталі; мета - розробка методик визначення характеристик підшипників кочення з керамічними тілами кочення на основі фізичного моделювання й аналізу гідродинамічних, термодинамічних і силових процесів, що дозволяють прогнозувати поведінку характеристик підшипників у широкому діапазоні робочих режимів; методи -експериментальні методи дослідження моменту опору обертанню підшипника і його температури; методи аналітичного дослідження коливальних процесів для визначення впливу незбалансованості ротора на навантаження, що діє на підшипник; методи розв'язання контактної задачі взаємодії тіл кочення й доріжок кочення підшипників; методи статистичної обробки й регресійного аналізу результатів експерименту; новизна - вперше було проведено уточнення критеріальних залежностей, розроблених для традиційних підшипників зі сталевими тілами кочення, що дозволило прогнозувати втрати потужності в підшипниках кочення з керамічними тілами кочення і їх вплив на тепловий стан опор газотурбінних двигунів при струминному змащенні та змащенні повітряно-масляною сумішшю, вперше показано, що через значний внесок у загальні втрати потужності гідравлічної складової в порівнянні з підшипниками зі сталевими тілами кочення переваги підшипників з керамічними тілами кочення, обумовлені зменшенням впливу відцентрових сил на контактні напруження і зменшенням втрат на тертя в зонах контакту, стають помітними тільки при значеннях швидкісного параметра dn більше за 3 млн. мм·об/хв., запропоновано новий розрахунково-експериментальний метод визначення величини діючої на опори відцентрової сили, викликаної неврівноваженістю ротора, радіальним проміжком у підшипниках і деформацією кульки й доріжки кочення під навантаженням, метод дозволяє визначити сили, що діють на опори ротора, за допомогою результатів виміру амплітуди коливань ротора; результати - отримані критеріальні залежності для визначення втрат потужності при струминному змащенні та змащенні повітряно-масляною сумішшю, окреслені умови ефективного використання гібридних підшипників та вплив властивостей кераміки ; галузь - авіабудування та ракетобудування.