文档介绍：TB飞机起落架机轮轴承失效的原因分析及维护
B8913号TB20飞机在执行本场起落训练过程中，飞行教员发现飞机着陆滑 跑，起飞滑跑及起飞以后，飞机发生剧烈的抖动甚至于越来越剧烈，造成飞机滑 跑困难。几个起落以后，飞行教员果断采取措施，退出飞行训练。经机务人员检 查发现：前机轮轴承由于高温而熔化咬死，带动轮轴旋转，轮轴与轮叉发生滑动 干摩擦，产生的热量将轮轴和轮叉部分熔化，产生巨大的变形，机轮组件几乎从 轮叉上脫落。由于飞行教员果断的抉择，才避免了一场安全事故的发生。由此可 见，机轮轴承不仅用来支承机轮，引导机轮的旋转方向，减小转动过程中的摩擦, 并承受机轮和轮轴之间的各种载荷。而且，轴承对飞机的工作性能、寿命、各项 经济指标及可靠性都有很大影响，甚至在某些情况下也会造成飞行安全事故。
一、轴承的基本结构及受力分析
TB飞机机轮轴承为铁姆肯(Timken)公司生产的圆锥形轴承，它由四部分组 成：内滚道、外滚道、圆锥滚棒和保持架。正常情况下，内滚道、外滚道和滚棒 承受载荷，而保持架使滚棒相互均匀地隔开，以免互相碰撞和摩擦，并使每个滚 棒均匀和轮流地承受相等的载荷。内滚道、滚棒和保持架合称为滚道组件。通常 它和外滚道是可分的(外滚道固定在可分解的轮毂上的)，使安装轴承比较方便。
轴承采用低碳钢，经表面渗碳处理，它使轴承有适合的硬度，抗疲劳、忍性 的综合性能。正常使用情况下，轴承的最大温度范围在120-150°C,短时温度可 达175°C,最大周期接触应力在2100〜3100MPa,而保持架通常用低碳钢制成。
由于圆锥轴承的几何特点及设计特点，它可以承受经向和轴向的综合载荷。 外滚道与轴承中心线的夹角越大，能承受的轴向推力和经向推力的比值越大，滚 棒和滚道的接触线越长，那么承受载荷的能力越强。飞机处于不同的工作状态， 轴承的受力情况不同：
飞机处于静止状态，轴承主要承受静止载荷。飞机的重力产生的停机载荷 —P通过轴承的滚棒传递给外滚道，即轮毂。P可沿轴向分解为轴向力N和垂直 于外滚道的力F。如图所示，P所产生的对外滚道的压力远大于P在这个轮子上 的分力，对滚道施加很大的压强。
飞机在地面滑行时，主要也承受垂直载荷。由于地面的不绝对平整，飞机 的上下震动的幅度大于飞机的重力。
着陆时，机轮接地的瞬间首先主要是受到巨大的静止垂直冲击载荷，继而 机轮以很高的加速度加速达到与飞机同样的速度在地面滑跑。如果飞机产生了重 着陆，轴承在未运转的状态下承受这种冲击载荷的危害是很大的。如果飞机带侧 滑接地，如侧风较大的时候，机轮还要受到较大的侧向载荷，机轮受到侧向摩擦 力时，由于惯性作用，飞机有向一侧倾斜的趋势。因此作用在外侧轴承上的垂直 载荷和侧向载荷要比内侧的大。
二、轴承常见的故障模式
滚动接触疲劳
滚动接触疲劳所引起的失效，是指轴承在运转期间由于交变应力导致在接触 面上或接触面的亚表面处形成的疲劳裂纹而造成失效。裂纹开始形成时，其表面 损伤甚微或者看不出来，直到过程的最后阶段，裂纹和剥落就表现得很明显。
轴承在承受载荷时，滚动体和滚道之间相互挤压，在接触部位临近区域产生 变形和应力，由于接触面很小，即使载荷不太大，接触应力也可能相当大。通常, 滚动轴承内的接触应力在2000—4000MPa之间。接触应力决定了轴承的静承载能 力，对轴承的静承