CN114962002A - 带有弹性支撑的轴承组件及航空发动机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种带有弹性支撑的轴承组件及航空发动机。轴承组件包括：滚珠轴承(20)，被配置为套设在转子(10)上；滚棒轴承(50)，与所述滚珠轴承(20)同轴设置，被配置为套设在所述转子(10)上；滚珠轴承弹支(30)，套设在所述滚珠轴承(20)的外环(21)上，被配置为与刚性支撑件连接；滚棒轴承弹支(40)，与所述滚棒轴承(50)的外环(51)连接或一体制成，被配置为与所述刚性支撑件连接，其中，在所述滚珠轴承(20)的外环(21)与所述滚棒轴承弹支(40)之间形成有轴向嵌接结构。本公开实施例能够降低弹性支撑失效的风险，以提高结构可靠性。

Description

带有弹性支撑的轴承组件及航空发动机

技术领域

本公开涉及轴承技术领域，尤其涉及一种带有弹性支撑的轴承组件及航空发动机。

背景技术

涡扇航空发动机大体上包含风扇、压气机、燃烧室、涡轮等部件。燃气涡轮发动机核心机部分位于风扇下游，大致包含压气机、燃烧室、涡轮及排气段，并且位于回转型机匣内。就双转子航空发动机而言，其压缩机部分包含风扇增压级及高压压气机，涡轮部分包含与高压压气机同轴的高压涡轮，以及与风扇同轴的低压涡轮。一般将连接高压压气机及高压涡轮的轴称为高压轴，将连接风扇、低压涡轮的轴称为低压轴。

到达风扇的空气的一部分进入内涵道。此部分空气经过风扇增压级、高压压气机逐级压缩，被压缩的空气会到达燃烧室。燃料在燃烧室内与压缩空气混合且燃烧，高温燃烧气体从燃烧室进入到高压涡轮并且穿过低压涡轮，并且驱动高压涡轮及低压涡轮旋转。高压涡轮及低压涡轮各自通过高压轴及低压轴驱动高压压气机和风扇。最后燃烧的气体经尾喷口排出。

在航空发动机正常工作期间，高压转子与低压转子均由滚动轴承支撑，为了调节转子临界转速以避开共振区并且降低振幅，在相关技术中常使轴承外环与具有较低刚度的弹性支撑相连，并结合挤压油膜阻尼器使用。

随着发动机推力需求不断增大，转速越来越高，四点角接触陶瓷球轴承使用更加普遍。为了适应高速性能，一般在轴承外环上设置若干泄油孔；为了保证泄油孔与弹性支撑上的泄油孔对齐，球轴承外环与球轴承弹性支撑需设计周向定位结构。相关技术一般采用销钉或挡板防扭或给轴承外环提供定位。

发明内容

经研究发现，用于支承高压转子止推轴承的弹性支撑需要承载几吨甚至十几吨的轴向力，同时为了降低滚珠轴承径向载荷，往往要求止推轴承处的弹性支撑具有较小的支撑刚度。然而在空间局限的条件下，弹性支承的鼠笼笼条长度受到限制，为了达到降低刚度则设计成较小的笼条截面，以满足较小的径向刚度需求。这种设计在较高轴向力的条件下，弹性支撑的应力接近甚至超过材料的无限疲劳寿命的限制，具有较低的抗扭转能力。

此外，在发动机发生压气机或者涡轮叶片飞脱故障时，较大的不平衡力经过轴承传递到弹性支撑上，使挤压油膜阻尼器间隙接近为零，弹性支撑和轴承因此以较大的振幅涡动。这种大振幅涡动将导致止推轴承弹性支撑笼条发生较大的扭转及弯曲，扭转更容易导致弹性支撑的笼条断裂，使高压转子失去限位作用，从而导致航空发动机转子不能持续转动，导致飞机无法安全返航。

发明人还发现，相关技术采用销钉或挡板防扭或给轴承外环提供定位的方式会导致零部件数目增多，安装复杂，可靠性较低。

有鉴于此，本公开实施例提供一种带有弹性支撑的轴承组件及航空发动机，能够降低弹性支撑失效的风险，以提高结构可靠性。

在本公开的一个方面，提供一种带有弹性支撑的轴承组件，包括：

滚珠轴承，被配置为套设在转子上；

滚棒轴承，与所述滚珠轴承同轴设置，被配置为套设在所述转子上；

滚珠轴承弹支，套设在所述滚珠轴承的外环上，被配置为与刚性支撑件连接；

滚棒轴承弹支，与所述滚棒轴承的外环连接或一体制成，被配置为与所述刚性支撑件连接，

其中，在所述滚珠轴承的外环与所述滚棒轴承弹支之间形成有轴向嵌接结构。

在一些实施例中，在所述滚珠轴承的外环与所述滚珠轴承弹支之间形成有过渡配合或过盈配合的径向嵌接结构。

在一些实施例中，所述轴向嵌接结构包括：

第一凹槽，位于所述滚棒轴承弹支；

第一凸台，位于所述滚珠轴承的外环，沿轴向朝所述滚棒轴承延伸，并在轴向上嵌入所述第一凹槽，

其中，所述第一凸台与所述第一凹槽在周向上和轴向上均具有间隙。

在一些实施例中，在所述滚珠轴承的外环与所述滚珠轴承弹支之间形成有径向嵌接结构，所述径向嵌接结构包括：

第二凹槽，位于所述滚珠轴承弹支；

第二凸台，位于所述滚珠轴承的外环，并在径向上嵌入所述第二凹槽，

其中，所述第二凸台与所述第二凹槽在周向上和/或轴向上过渡配合或过盈配合。

在一些实施例中，所述轴向嵌接结构包括位于所述滚珠轴承的外环的多个第一凸台，所述径向嵌接结构包括位于所述滚珠轴承的外环的多个第二凸台，所述多个第二凸台均沿轴向朝所述滚棒轴承延伸。

在一些实施例中，所述多个第一凸台和所述多个第二凸台沿周向在所述滚珠轴承的外环上交替设置。

在一些实施例中，所述多个第一凸台和所述多个第二凸台沿周向等角度间隔设置。

在一些实施例中，所述滚珠轴承的外环具有沿周向间隔排布的多个第一泄油孔，所述滚珠轴承弹支具有沿周向间隔排布的多个第二泄油孔，所述多个第一泄油孔的至少部分与所述多个第二泄油孔的至少部分在径向上对齐，所述多个第一泄油孔与所述第一凸台之间具有固定的角向关系，所述多个第二泄油孔与所述第二凹槽之间具有固定的角向关系。

在一些实施例中，所述滚珠轴承的外环的内侧滚道的底部具有环形泄油槽，所述多个第一泄油孔均位于所述环形泄油槽的槽底。

在一些实施例中，所述滚珠轴承的滚动体包括氮化硅陶瓷滚动体。

在一些实施例中，所述滚珠轴承弹支包括：第一安装段、第一鼠笼段和第一支撑段，所述第一鼠笼段相对于所述第一安装段弯折，所述第一支撑段相对于所述第一鼠笼段弯折，所述第一安装段被配置为与所述刚性支撑件连接，所述第一鼠笼段包括多个沿周向间隔分布且沿轴向延伸的多个弹性肋条，所述第一支撑段套设在所述滚珠轴承的外环上。

在一些实施例中，所述滚棒轴承弹支包括：第二安装段、第二鼠笼段和第二支撑段，所述第二鼠笼段相对于所述第二安装段弯折，所述第二支撑段在所述第二鼠笼段远离所述滚珠轴承的一侧轴向延伸，所述第二安装段被配置为与所述刚性支撑件连接，且连接在所述第一安装段和所述刚性支撑件之间，所述第二鼠笼段包括多个沿周向间隔分布且沿轴向延伸的多个弹性肋条，所述第二支撑段套设在所述滚棒轴承的外环上或与所述滚棒轴承的外环一体制成。

在一些实施例中，所述轴承组件还包括：

挤压油膜阻尼器，套设在所述滚棒轴承弹支上，被配置为形成0.1～0.3mm的挤压油膜间隙；

密封环，位于所述滚棒轴承弹支上的密封槽内。

在本公开的一个方面，提供一种航空发动机，包括前述的轴承组件。

在一些实施例中，所述航空发动机还包括：

压气机前轴，作为所述转子与所述滚珠轴承的内环和所述滚棒轴承的内环固定连接；

中介内机匣，具有向内延伸且作为所述刚性支撑件的中介内机匣安装边。

因此，根据本公开实施例，将滚珠轴承和滚棒轴承同轴设置在转轴上，并通过滚珠轴承弹支和滚棒轴承弹支分别实现刚性支撑件与滚珠轴承和滚棒轴承的弹性支撑，利用滚珠轴承的外环与滚棒轴承弹支之间形成的轴向嵌接结构使得具有较高刚度的滚棒轴承弹支实现刚度较低的滚珠轴承弹支的防扭，进而降低滚珠轴承弹支失效的风险，提高轴承组件结构的可靠性。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开带有弹性支撑的轴承组件的一些实施例的安装结构示意图；

图2是根据本公开带有弹性支撑的轴承组件的一些实施例的结构示意图；

图3是根据本公开带有弹性支撑的轴承组件的一些实施例中滚珠轴承弹支的结构示意图；

图4是根据本公开带有弹性支撑的轴承组件的一些实施例中滚珠轴承的外环的立体结构示意图；

图5是根据本公开带有弹性支撑的轴承组件的一些实施例中滚珠轴承的外环的内部结构示意图；

图6是根据本公开带有弹性支撑的轴承组件的一些实施例中滚棒轴承弹支的立体结构示意图；

图7是根据本公开带有弹性支撑的轴承组件的一些实施例中滚棒轴承弹支的内部结构示意图；

图8是图2中圆圈A所对应位置的放大示意图；

图9是图2中圆圈B所对应位置的另一角度的放大示意图；

图10是图2中圆圈C所对应位置的放大示意图；

图11是图10中D视角下的局部放大示意图；

图12是根据本公开航空发动机的一些实施例的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

结合图1-图12所示，本公开实施例提供一种带有弹性支撑的轴承组件及航空发动机，能够降低弹性支撑失效的风险，以提高结构可靠性。

参考图1，在一些实施例中，带有弹性支撑的轴承组件包括：滚珠轴承20、滚棒轴承50、滚珠轴承弹支30和滚棒轴承弹支40。滚珠轴承20可套设在转子10上。滚棒轴承50与所述滚珠轴承20同轴设置，可套设在所述转子10上。滚珠轴承弹支30套设在所述滚珠轴承20的外环21上，被配置为与刚性支撑件连接。

滚棒轴承弹支40与所述滚棒轴承50的外环51连接或一体制成，被配置为与所述刚性支撑件连接。滚棒轴承弹支40可被构造成提供滚棒轴承50的定心，且在轴承组件所的结构处于高负荷工况或故障工况时，承担负载。例如安装在中介内机匣时，风扇叶片、压气机叶片或涡轮叶片中的一个或更多个发生部分或整体破坏时，承受由任何此类叶片的故障引起的负载。在滚珠轴承20的外环21与所述滚棒轴承弹支40之间形成有轴向嵌接结构。滚棒轴承弹支40的刚度大于滚珠轴承弹支的刚度。

本实施例将滚珠轴承和滚棒轴承同轴设置在转轴上，并通过滚珠轴承弹支和滚棒轴承弹支分别实现刚性支撑件与滚珠轴承和滚棒轴承的弹性支撑，利用滚珠轴承的外环与滚棒轴承弹支之间形成的轴向嵌接结构使得具有较高刚度的滚棒轴承弹支实现刚度较低的滚珠轴承弹支的防扭，进而降低滚珠轴承弹支失效的风险，提高轴承组件结构的可靠性。

相比于相关技术中滚珠轴承弹支采用的销钉防扭结构，轴向嵌接结构的防扭可实现不同的传力路径。当轴承组件所安装的结构处于高负荷工况或故障工况时，转子受到较大的不平衡力而产生大幅度涡动，转子给滚珠轴承的外环带来的扭矩可经由轴向嵌接结构直接传递给滚棒轴承弹支，从而减少了传递给滚珠轴承弹支的扭矩，进而有效地放置滚珠轴承弹支在较大扭距发生破坏。相比于直接在滚珠轴承弹支上止动，传递到滚珠轴承弹支的扭矩将有效减小，例如减小50％。

另外，这种轴向嵌接结构还能够实现轴承组件安装过程中的滚珠轴承弹支或滚棒轴承弹支的锁紧力矩止动。从整体上，可使得这种轴承组件结构的支点强度得到有效地提高，在应用到航空发动机时，能够在发动机叶片飞脱及非常规工况下正常工作，具有高可靠性，同时便于安装。

在本实施例中，刚性支撑件可以为任意可实现刚性支撑的结构件，例如航空发动机中的中介内机匣82的中介内机匣安装边81。转子可以为任意绕轴线转动的物体，例如航空发动机中的压气机前轴。后文中提及的轴向、周向以及径向均为相对于转子的轴线而言的。

参考图2-图5，在一些实施例中，轴向嵌接结构包括：第一凹槽411和第一凸台213。第一凹槽411位于所述滚棒轴承弹支40。第一凸台213位于所述滚珠轴承20的外环21，沿轴向朝所述滚棒轴承50延伸，并在轴向上嵌入所述第一凹槽411。所述第一凸台213与所述第一凹槽411在周向上和轴向上均具有间隙。在图6-图8中，第一凹槽411可由滚棒轴承弹支40上沿轴向延伸的两个凸起4111和4112形成。

对于航空发动机来说，在其正常工作期间，滚珠轴承支撑高压压气机前轴，并承受高压转子产生的轴向力及部分径向力，滚棒轴承的外环可连接挤压油膜阻尼器。通过挤压油膜结构提供转子***的径向阻尼并承受大部分的径向力。在发生风扇叶片或者压气机、涡轮叶片飞脱引起的故障模式期间，转子将产生很高的不平衡载荷，从而导致上述挤压油膜间隙闭合，并且由于较大的涡动产生了谐波驱动效果。此时将对弹支产生较大的转矩。在此期间，滚珠轴承弹支将承受较大的径向载荷和轴向载荷，并且由于其低刚度不抗扭的特点，若发生较大的周向扭转，则容易被破坏，但实际上周向扭转会在第一凸台与第一凹槽的配合下受到限制，从而防止滚珠轴承弹支被扭断。

而在第一凸台和第一凹槽之间可形成周向间隙i1和轴向间隙i2。这两种间隙可在轴承组件正常工作时避免滚珠轴承的外环与滚棒轴承弹支之间的非正常摩损，以及使滚棒轴承弹支的支撑刚度发生改变。这些间隙可在滚珠轴承的外环发生周向扭转时被消除，从而将扭转力矩传递给滚棒轴承弹支。另外，在将滚珠轴承的外环安装在滚珠轴承弹支过程中，滚珠轴承外环上在紧固压紧螺母时施加拧紧力矩，滚珠轴承的外环上的第一凸台可起到止动作用，方便安装。

参考图2-图3和图9，在一些实施例中，在所述滚珠轴承20的外环21与所述滚珠轴承弹支30之间形成有过渡配合或过盈配合的径向嵌接结构。这种径向嵌接结构可用于实现滚珠轴承20的外环21与滚珠轴承弹支30之间的定位作用，并实现两者之间的止动和防扭。对于不对两者防扭的相关技术来说，转子在持续运转下，滚珠轴承的外环与滚珠轴承弹支之间一旦发生相对转动将产生额外的热量，并且该热量不能被润滑油及时带走，最终将使滚珠轴承与滚珠轴承弹支的温度过高而发生失效。通过本实施例的径向嵌接结构实现的止动作用，将使滚珠轴承外环与滚珠轴承弹支两者之间不发生相对运动，从而没有额外的热量产生。对于保证特殊工况下轴承持续转动更加有利。

在图2、图3和图9中，径向嵌接结构包括：第二凹槽331和第二凸台211。第二凹槽331位于所述滚珠轴承弹支30。第二凸台211位于所述滚珠轴承20的外环21，并在径向上嵌入所述第二凹槽331。所述第二凸台211与所述第二凹槽331在周向上和/或轴向上过渡配合或过盈配合。相比于第一凸台与第一凹槽在周向或轴向上的间隙，第二凸台与第二凹槽在周向或轴向上的间隙更小。第二凹槽331可通过滚珠轴承弹支30上沿径向内伸的两个凸起3311和3312形成。

参考图3、图4和图6，在一些实施例中，所述轴向嵌接结构包括位于所述滚珠轴承20的外环21的多个第一凸台213，所述径向嵌接结构包括位于所述滚珠轴承20的外环21的多个第二凸台211，所述多个第二凸台211均沿轴向朝所述滚棒轴承50延伸。通过外环21上布置的多个凸台可有效地实现弹支定位、防扭、安装止动等多方面的功能，相对于相关技术中的销钉定位方式减少了零件个数，简化了轴承组件结构，降低了重量，且具有更高精度的防扭间隙控制效果，对于滚珠轴承弹支的扭转变形控制更加有利。另外这还使得安装操作更加便利，可靠性更高。

在图4中，所述多个第一凸台213和所述多个第二凸台211沿周向在所述滚珠轴承20的外环21上交替设置。这样有利于外环21的受力更加均衡。在一些实施例中，可使所述多个第一凸台213和所述多个第二凸台211沿周向等角度间隔设置。这样也有利于使外环21的受力更加均衡。

参考图2-图5和图10-图11，在一些实施例中，所述滚珠轴承20的外环21具有沿周向间隔排布的多个第一泄油孔212，所述滚珠轴承弹支30具有沿周向间隔排布的多个第二泄油孔332。所述多个第一泄油孔212的至少部分与所述多个第二泄油孔332的至少部分在径向上对齐。例如，多个第一泄油孔212与多个第二泄油孔332数量相等，且一一对应。所述多个第一泄油孔212与所述第一凸台213之间具有固定的角向关系，所述多个第二泄油孔332与所述第二凹槽331之间具有固定的角向关系。这里的角向关系指的是相对于转子轴线的角度方向的位置关系。

第一泄油孔212和第二泄油孔332可用于实现外环21上的润滑油的及时排出，以提高滚珠轴承的冷却润滑效果，为了使第一泄油孔212能够与第二泄油孔332精准地对齐(参见图10和图11)，外环21上的第二凸台211与滚珠轴承弹支30上的第二凹槽331的配合有效地为外环21上的第一泄油孔212提供了周向定位。

在图4、图5、图10和图11中，所述滚珠轴承20的外环21的内侧滚道的底部具有环形泄油槽214，所述多个第一泄油孔212均位于所述环形泄油槽214的槽底。环形泄油槽214可用于润滑油的引导，而第一泄油孔212的形状可设置成长条形，边缘不超出环形泄油槽214，以便与环形泄油槽214进行匹配。

参考图1，在一些实施例中，滚珠轴承20除了包括外环21之外，还包括滚动体22、滚动体保持架27和内环。内环可采用整体式，也可采用分体式，例如图1中的分体式内环23和24。该滚动体22包括氮化硅陶瓷滚动体。这种材质的滚动体可以明显降低轴承生热量，并提高轴承高速性能。

在图1中，滚棒轴承50包括内环54、滚动体53、滚动体保持架52和外环51。外环51可与滚棒轴承弹支40连接或一体形成。为了实现滚珠轴承和滚棒轴承的轴向限位，可在轴承组件中设置多个挡块。例如，在滚珠轴承弹支30上可设置多个安装孔333，并通过多个螺栓12分别将多个挡块61固定在滚珠轴承20的外环远离滚棒轴承50的一侧。又例如在滚珠轴承的内环和滚棒轴承的内环之间设置挡块62，在滚棒轴承内环54远离滚珠轴承20一侧设置挡块63等。

参考图2和图3，在一些实施例中，所述滚珠轴承弹支30包括：第一安装段31、第一鼠笼段32和第一支撑段33。所述第一鼠笼段32相对于所述第一安装段31弯折，所述第一支撑段33相对于所述第一鼠笼段32弯折。第一安装段31、第一鼠笼段32和第一支撑段33可共同形成折返式结构。第一安装段31可以形成为沿径向外伸的法兰结构，在该法兰结构上可设置多个螺栓孔和销钉孔，用于限制其轴向及周向上的运动。所述第一安装段31可与所述刚性支撑件连接。

所述第一鼠笼段32包括多个沿周向间隔分布且沿轴向延伸的多个弹性肋条，所述第一支撑段33套设在所述滚珠轴承20的外环21上。第一支撑段33上可设置多个安装孔333和第二泄油孔332。第二凹槽331也可设置在第一支撑段33上。

参考图2、图6-图7，在一些实施例中，所述滚棒轴承弹支40包括：第二安装段41、第二鼠笼段42和第二支撑段43。所述第二鼠笼段42相对于所述第二安装段41弯折，所述第二支撑段43在所述第二鼠笼段42远离所述滚珠轴承20的一侧轴向延伸。所述第二安装段41被配置为与所述刚性支撑件连接，且连接在所述第一安装段31和所述刚性支撑件之间。这相当于将滚棒轴承弹支和滚珠轴承弹支安装点均设置在刚性支撑件的同一侧，从而有利于更紧凑的空间布置。

第二安装段41也可形成为沿径向外伸的法兰结构，在该法兰结构上可设置多个螺栓孔和销钉孔，用于限制其轴向及周向上的运动。所述第二安装段41上可设置定位销412，以便与第一安装段31在安装时精准定位。除了采用螺栓或销钉实现第一安装段或第二安装段与刚性支撑件的连接，还可以采用其他连接方式，例如焊接、铆接等。

所述第二鼠笼段42包括多个沿周向间隔分布且沿轴向延伸的多个弹性肋条。所述第二支撑段43套设在所述滚棒轴承50的外环51上或与所述滚棒轴承50的外环51一体制成。第一凹槽411可以设置在第二安装段41上，或者设置在第二鼠笼段42靠近第二安装段41的位置。

参考图1，在一些实施例中，轴承组件还包括：挤压油膜阻尼器70和密封环。挤压油膜阻尼器70套设在所述滚棒轴承弹支40上，被配置为形成0.1～0.3mm的挤压油膜间隙701。密封环位于所述滚棒轴承弹支40上的密封槽431内。具体地，可将挤压油膜阻尼器70设置在与滚棒轴承弹支40一体的滚棒轴承外环的径向外侧，以便形成周向连续的挤压油膜。通过该挤压油膜可实现转子的减振作用。挤压油膜阻尼器70包括壳体，壳体一端也固定在刚性支撑件上，另一端与滚棒轴承外环的间隙之间充满润滑油而形成挤压油膜，并且还通过嵌在密封槽431中的密封环实现油膜的封闭。挤压油膜间隙大小决定了阻尼器的阻尼特性，通常该间隙为0.1mm～0.3mm之间。

上述轴承组件的各实施例可用于各类需要支撑转子的场景下，例如应用在对转子的稳定性、环境复杂性更高的航空发动机上。相应地，本公开还提供了一种航空发动机，包括前述任一轴承组件实施例。

参考图12中圆圈E所对应的位置，航空发动机还包括：压气机前轴和中介内机匣82。压气机前轴作为所述转子10与所述滚珠轴承20的内环23、24和所述滚棒轴承50的内环54固定连接。中介内机匣82具有向内延伸且作为所述刚性支撑件的中介内机匣安装边81。

参考图12，航空发动机可以为燃气涡轮发动机10(或称涡扇发动机)，其主要推力来源于风扇91，通常包含中介机匣94、风扇增压级92、其下游为高压压气机93。高压压气机93的出口为燃烧室，燃烧室下游为高压涡轮97，高压涡轮97后接低压涡轮98。连接高压压气机93与高压涡轮97的轴为高压轴95，连接低压压气机与低压涡轮98的轴为低压轴96。应当认识到的是，图1中所示的示例性涡扇发动机10仅为举例，且在其它示例性实施例中，航空发动机可具有任何其它适合的构造。例如，在其它示例性实施例中，风扇可以以任何其它适合的方式(例如，作为固定间距风扇)构造，且还可使用任何其它适合的风扇框架构造支承。此外，还应当认识到的是，在其它示例性实施例中，可使用任何其它适合的高压压气机和高压涡轮的构造。在其它示例性实施例中，本公开内容的方面可结合到任何其它适合的燃气涡轮发动机中。例如，在其它示例性实施例中，本公开内容的方面例如可并入涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮核心发动机、涡轮喷气发动机等，以及应用在其他领域的涡轮发动机。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种带有弹性支撑的轴承组件，其特征在于，包括：

滚珠轴承(20)，被配置为套设在转子(10)上；

滚棒轴承(50)，与所述滚珠轴承(20)同轴设置，被配置为套设在所述转子(10)上；

滚珠轴承弹支(30)，套设在所述滚珠轴承(20)的外环(21)上，被配置为与刚性支撑件连接；

滚棒轴承弹支(40)，与所述滚棒轴承(50)的外环(51)连接或一体制成，被配置为与所述刚性支撑件连接，

其中，在所述滚珠轴承(20)的外环(21)与所述滚棒轴承弹支(40)之间形成有轴向嵌接结构。

2.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，在所述滚珠轴承(20)的外环(21)与所述滚珠轴承弹支(30)之间形成有过渡配合或过盈配合的径向嵌接结构。

3.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，所述轴向嵌接结构包括：

第一凹槽(411)，位于所述滚棒轴承弹支(40)；

第一凸台(213)，位于所述滚珠轴承(20)的外环(21)，沿轴向朝所述滚棒轴承(50)延伸，并在轴向上嵌入所述第一凹槽(411)，

其中，所述第一凸台(213)与所述第一凹槽(411)在周向上和轴向上均具有间隙。

4.根据权利要求3所述的轴承组件，其特征在于，在所述滚珠轴承(20)的外环(21)与所述滚珠轴承弹支(30)之间形成有径向嵌接结构，所述径向嵌接结构包括：

第二凹槽(331)，位于所述滚珠轴承弹支(30)；

第二凸台(211)，位于所述滚珠轴承(20)的外环(21)，并在径向上嵌入所述第二凹槽(331)，

其中，所述第二凸台(211)与所述第二凹槽(331)在周向上和/或轴向上过渡配合或过盈配合。

5.根据权利要求4所述的轴承组件，其特征在于，所述轴向嵌接结构包括位于所述滚珠轴承(20)的外环(21)的多个第一凸台(213)，所述径向嵌接结构包括位于述滚珠轴承(20)的外环(21)的多个第二凸台(211)，所述多个第二凸台(211)均沿轴向朝所述滚棒轴承(50)延伸。

6.根据权利要求5所述的轴承组件，其特征在于，所述多个第一凸台(213)和所述多个第二凸台(211)沿周向在所述滚珠轴承(20)的外环(21)上交替设置。

7.根据权利要求5所述的轴承组件，其特征在于，所述多个第一凸台(213)和所述多个第二凸台(211)沿周向等角度间隔设置。

8.根据权利要求4所述的轴承组件，其特征在于，所述滚珠轴承(20)的外环(21)具有沿周向间隔排布的多个第一泄油孔(212)，所述滚珠轴承弹支(30)具有沿周向间隔排布的多个第二泄油孔(332)，所述多个第一泄油孔(212)的至少部分与所述多个第二泄油孔(332)的至少部分在径向上对齐，所述多个第一泄油孔(212)与所述第一凸台(213)之间具有固定的角向关系，所述多个第二泄油孔(332)与所述第二凹槽(331)之间具有固定的角向关系。

9.根据权利要求8所述的轴承组件，其特征在于，所述滚珠轴承(20)的外环(21)的内侧滚道的底部具有环形泄油槽(214)，所述多个第一泄油孔(212)均位于所述环形泄油槽(214)的槽底。

10.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，所述滚珠轴承(20)的滚动体(22)包括氮化硅陶瓷滚动体。

11.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，所述滚珠轴承弹支(30)包括：第一安装段(31)、第一鼠笼段(32)和第一支撑段(33)，所述第一鼠笼段(32)相对于所述第一安装段(31)弯折，所述第一支撑段(33)相对于所述第一鼠笼段(32)弯折，所述第一安装段(31)被配置为与所述刚性支撑件连接，所述第一鼠笼段(32)包括多个沿周向间隔分布且沿轴向延伸的多个弹性肋条，所述第一支撑段(33)套设在所述滚珠轴承(20)的外环(21)上。

12.根据权利要求11所述的轴承组件，其特征在于，所述滚棒轴承弹支(40)包括：第二安装段(41)、第二鼠笼段(42)和第二支撑段(43)，所述第二鼠笼段(42)相对于所述第二安装段(41)弯折，所述第二支撑段(43)在所述第二鼠笼段(42)远离所述滚珠轴承(20)的一侧轴向延伸，所述第二安装段(41)被配置为与所述刚性支撑件连接，且连接在所述第一安装段(31)和所述刚性支撑件之间，所述第二鼠笼段(42)包括多个沿周向间隔分布且沿轴向延伸的多个弹性肋条，所述第二支撑段(43)套设在所述滚棒轴承(50)的外环(51)上或与所述滚棒轴承(50)的外环(51)一体制成。

13.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，还包括：

挤压油膜阻尼器(70)，套设在所述滚棒轴承弹支(40)上，被配置为形成0.1～0.3mm的挤压油膜间隙(701)；

密封环，位于所述滚棒轴承弹支(40)上的密封槽(431)内。

14.一种航空发动机，其特征在于，包括：

权利要求1～13任一所述的轴承组件。

15.根据权利要求14所述的航空发动机，其特征在于，还包括：

压气机前轴，作为所述转子(10)与所述滚珠轴承(20)的内环(23，24)和所述滚棒轴承(50)的内环(54)固定连接；

中介内机匣(82)，具有向内延伸且作为所述刚性支撑件的中介内机匣安装边(81)。

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