圖1  MTU技術人員在軸承座上安裝傳感器，記錄測試的運行結果

MTU Aero Engines是德國動力缸模塊、組件及航空發(fā)動機的領先制造商。為使空中交通更環(huán)保、高效， MTU Aero Engines公司要參加多種技術方案，并在專用的試驗裝置上進行性能檢測。在對飛機發(fā)動機實施優(yōu)化的動力缸試驗臺上，使用了Franke專用軸承。

MTU公司擁有完整的航空發(fā)動機驗證和審批部門，提供從實驗設計到試驗評估和分析的整套服務。每臺出廠的航空發(fā)動機都要在試驗臺上接受檢測，以確保各部件都滿足要求（圖1）。具體操作是通過專用的上部測試構造得以實現(xiàn)，例如動力缸模塊的效率。測試后會給出糾正、修改及變更標準，并在接下來的測試環(huán)節(jié)中做進一步的論證。在測試儀器方面，MTU研發(fā)并制造了各種測量傳感器。

為了優(yōu)化渦輪實驗臺的高效性，MTU一直在尋找一款合適的軸承，此軸承能幫助定位導向段和旋翼槳葉。為便于記錄測量，傳感器要求固定在軸承座上。

面臨的挑戰(zhàn)

航空領域對測試航空發(fā)動機部件的要求相當高，F(xiàn)ranke 60年來在滾動軸承和線性系統(tǒng)方面擁有豐富的經驗，更以其絕對的精度而著稱。

圖2  Franke輕型軸承完全可以適應渦輪試驗裝置的溫度變化及振動情況

Franke滾動軸承由4條鋼絲滾道、滾珠及保持架組成，并且可以任意組合，其中4條鋼絲滾道構成了軸承的核心。根據(jù)專門研發(fā)的磨削工藝，使其滾道與滾珠完全匹配。滾動體在4條鋼絲滾道上低摩擦運行，不與周圍結構發(fā)生接觸。借助四點接觸的幾何結構，可承受來自任何方向的負荷。

如果應用在MTU渦輪測試裝置上，F(xiàn)ranke軸承必須在高達200℃的高溫下高精度運轉。只需最小的安裝空間，就可以將軸承集成到精密結構中，安裝復雜的測試和傳感器系統(tǒng)。另外，在測試過程中，軸承必須能夠適應強烈的振動。

解決方案

在MTU航空發(fā)動機測試臺上采用的是Franke專用軸承，直徑是700～1500mm，不僅可以承受200℃的高溫，而且能滿足徑向和軸向的高精度要求（圖2）。

Franke軸承可以提供滿足要求的剛度和精度，承受總負荷。另外，通過特殊的設計原理，F(xiàn)ranke軸承結構緊湊，適用于最小的安裝空間。軸承元件由4條環(huán)形的鋼絲滾道、滾珠及保持架構成，4條環(huán)抱的鋼絲軌道可以適合各種接口尺寸，實現(xiàn)最佳的設計，因而可以很容易地安裝或集成到測量感應器中。

外殼材質采用特殊的表面剖光技術以避免腐蝕。所有的軸承都通過了抗裂試驗，有3.1.產品檢驗合格證書。

圖3  根據(jù)客戶需要量身定制的Franke輕型軸承極好地滿足了航空工業(yè)的需求

Franke專用軸承

為滿足各種特殊的需求，F(xiàn)ranke研制了多種專用軸承。與客戶密切合作，F(xiàn)ranke滾動軸承應用到各個領域（圖3）。由于4條環(huán)抱的鋼絲滾道并不是直接作用于滾動體上，這給多樣的組合提供了更加廣泛的空間。客戶可以自由選材，如鋼、鑄鐵、鋁、不銹鋼、銅、復合材料或塑料材質。通過材料的多樣選擇，使重量減輕了65%以上。在運轉特性、承載能力和精度方面，這樣的軸承和常規(guī)的鋼制軸承是一樣的。

滾動體、保持架及鋼絲滾道都可以根據(jù)要求選擇和組合。鋼絲的標準直徑是1.5～1.7mm，特殊直徑為0.75～22mm。不同的鋼絲直徑用以配合不同尺寸的滾動體。在特殊案例中，客戶可以選擇采用不銹鋼、防磁鋼或陶瓷材質的滾動體。

塑料材質的保持架可以確定滾動體位置，有助于安裝和減小摩擦，提高運轉性能，減少潤滑次數(shù)。在苛刻的工況或超過120℃的高溫下，可以選擇不銹鋼或銅質的保持架。

不僅如此，F(xiàn)ranke軸承還具有更廣泛的適用性。Franke為客戶提供多樣化的齒形、密封和截面形狀的產品，可提供的軸承元件直徑范圍為60～9000mm.。