主軸承是航空發(fā)動(dòng)機的關(guān)鍵部件，其性能質(zhì)量是影響發(fā)動(dòng)機壽命和可靠性的重要因素，若飛行過(guò)程中主軸承出現失效故障，后果不堪設想。軸承故障種類(lèi)繁多，其中保持架開(kāi)裂、斷裂較為常見(jiàn)，且危害性巨大。軸承失效的影響因素復雜，由于工作條件和失效因素的差異，產(chǎn)生的失效形式和形貌各不相同，因此，對發(fā)動(dòng)機主軸承的失效分析具有非常重要的意義。

　　某航空發(fā)動(dòng)機工廠(chǎng)試車(chē)過(guò)程中振動(dòng)超上限，停車(chē)后高壓轉子抱轉。經(jīng)檢查發(fā)現，金屬屑末信號器濾網(wǎng)和潤滑油濾網(wǎng)附著(zhù)有少量金屬屑。進(jìn)一步分析金屬屑末成分，確認為軸承保持架材料。發(fā)動(dòng)機分解檢查后，發(fā)現主軸承保持架斷裂，總工作時(shí)間不足2h。 故障軸承為外圈無(wú)擋邊的圓柱滾子軸承，套圈和輥子材料為Cr4Mo4V，保持架材料為硅青銅，表面采用變極脈沖鍍銀，采用環(huán)下供油潤滑方式。復查試驗機試驗和歷次裝機記錄，未出現保持架斷裂記錄。

　　故障分析：從相應檢查可知，軸承保持架斷口和裂紋微觀(guān)可見(jiàn)疲勞條帶形貌，其斷裂性質(zhì)為疲勞斷裂；熒光檢查發(fā)現，幾乎所有的轉角都存在大小不一的裂紋。由此可知，保持架在運轉過(guò)程中存在異常振動(dòng)的現象。由于保持架的異常振動(dòng)，滾子對圓周方向兩側的橫梁均存在較大的撞擊力，這點(diǎn)由橫梁表面較重的接觸痕跡可以證實(shí)。保持架發(fā)生異常振動(dòng)通常與以下幾方面因素有關(guān)：

　　1）軸承設計不合理，使得工作過(guò)程中振動(dòng)較大，甚至發(fā)生共振，使保持架發(fā)生疲勞失效。
　　2）軸承其他部件失效，如套圈滾道剝落、滾子剝落或磨損等，造成軸承運轉失穩，使得振動(dòng)增大，從而導致保持架疲勞斷裂。
　　3）軸承尺寸精度及游隙超差。
　　4）保持架受激振動(dòng)。保持架異常振動(dòng)可能與系統存在較大振動(dòng)有關(guān)。

　　綜上所述，保持架的斷裂性質(zhì)為疲勞斷裂，兜孔轉角處的裂紋性質(zhì)為疲勞裂紋；保持架發(fā)生疲勞斷裂主要與異常振動(dòng)有關(guān)，兜孔轉角R尺寸偏小也有一定影響；保持架受到異常振動(dòng)與試車(chē)時(shí)不正常操作有關(guān)。

　　預防措施：引起軸承零件斷裂和開(kāi)裂的原因是零件的實(shí)際載荷（或至少在局部區域）超過(guò)其強度極限，但也可能與其他因素（如過(guò)熱、磨損和片狀剝落）有關(guān)。因此，必須加強保持架外觀(guān)檢查，必要時(shí)對兜孔轉角R尺寸做進(jìn)一步檢測；對試車(chē)工人的操作進(jìn)行規范管理并制定應急預案，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)采取措施。