ICS 49.060 CCS V40
HB 8754-2023
飞机外圈不锈钢、 内圈铍青铜关节轴承
通用规范
General specification for self-aligning (Cu-Be ball, CRES race)plain
bearings used in aviation
2023-12-29 发布 2024-07-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国航空工业集团有限公司提出。
本文件由中国航空综合技术研究所归口。
本文件起草单位：中国航空综合技术研究所、福建龙溪轴承(集团)股份有限公司、上海市轴承技术研究所有限公司、航空工业第一飞机设计研究院、航空工业沈阳飞机设计研究所。
本文件主要起草人：赵喆、王兆昌、贾忠宁、陈朱池、苏文文、王守财、孙昂、段宏瑜、高浩洋、赵颖春。
飞机外圈不锈钢、内圈铍青铜关节轴承通用规范
1 范围
本文件规定了飞机机体结构用油脂润滑内圈铍青铜材料、外圈不锈钢材料的关节轴承(以下简称轴承)的技术要求、质量保证规定及交货准备。
本文件适用于内圈铍青铜、外圈不锈钢全金属关节轴承及其零件的试制、生产、检验及验收。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 307.2 滚动轴承测量和检验的原则及方法
YS/T 334 铍青铜圆形棒材
3 术语和定义
GB/T 3944 界定的术语和定义适用于本文件。
4 技术要求
4.1 材料
4.1.1 轴承内圈材料采用铍青铜，应符合 YS/T 334 的有关要求或与用户协商确定。
4.1.2 轴承外圈材料采用不锈钢，应符合 GJB 8268 的有关要求或与用户协商确定。
4.2 表面处理
轴承内圈和外圈表面处理方式按照相应产品标准或与客户协商确定。
4.3 尺寸及公差
轴承为向心关节轴承，主要结构形式为带装配槽型、挤压型和内圈剖分型三类。其中， 轴承外圈根据安装固定形式还可以分为带安装槽型、倒角型和楔角-安装槽型。
外形尺寸及公差按照相应产品标准或与客户协商确定。
4.4 外观质量
轴承及套圈不应有裂纹、锈蚀、锐边及会影响安装和使用的磕碰伤、划伤等表面缺陷。轴承套圈润滑孔道不得有毛刺等缺陷。
4.5 表面粗糙度
轴承表面粗糙度应符合产品标准或与客户协商确定。
4.6 润滑和密封
4.6.1 润滑孔道
轴承润滑孔道分布形式和数量，应符合产品标准或与客户协商确定。
4.6.2 润滑脂
轴承所采用的润滑脂应符合产品标准或与客户协商确定。应按照GB/T 8597 要求进行彻底清洁和干燥，轴承的内外圈球形对偶面和润滑孔道、内孔应涂有符合要求的润滑脂。轴承填充润滑脂的时间不应该早于合同或订单规定交货期之前 36 个月。
4.6.3 干膜润滑
当有特殊运动要求时，轴承外圈内球面可涂覆干膜润滑涂层，涂层规范应符合产品标准或与客户协商确定，涂层厚度 5μm～15μm。
4.6.4 密封
轴承如带密封圈，密封圈材料应符合产品标准或与客户协商确定。
4.7 硬度
轴承内圈和外圈硬度按照相应产品标准或与客户协商确定。
4.8 自调心
轴承应具有产品标准所规定的自调心功能，调心角度应按照相应产品标准或与客户协商确定。
4.9 游隙
轴承的径向游隙和轴向游隙应按照相应产品标准或与客户协商确定。
4.10 密合度(仅针对挤压型轴承)
挤压型轴承密合度应符合表 1 的规定。当外圈宽径比超过 0.45，轴承的密合度可特殊规定。
表 1 轴承密合度
单位为毫米
4.11 性能
4.11.1 径向额定静载荷
按照 5.5.11.1 的方法进行径向额定静载荷试验，永久变形量不应超过 0.076mm。
4.11.2 轴向额定静载荷
按照 5.5.11.2 的方法进行轴向额定静载荷试验，永久变形量不应超过 0.102mm。
4.11.3 极限载荷
按照 5.5.11.1 或 5.5.11.2 的方法将 1.5 倍的径向或轴向额定载荷施加到轴承上后，应没有外圈或内圈的断裂，或者内圈被推出的现象发生。
4.11.4 模式 I 动态试验
在完成模式 I 动态试验后，最大磨损量应符合表 2 的规定。
表 2 最大允许磨损量
单位为毫米
4.11.5 模式 II 动态试验
在完成模式 II 动态试验后，最大磨损量应符合表 2 的规定。
4.12 产品标识
轴承上应有永久性标识，包括轴承型号、承制方代号、生产批号、产品编号等。标识宜印在外圈的侧面，或者印在外圈的边缘。不允许采用金属冲压打印的方法。
5 质量保证规定
5.1 检验分类
本规范规定的检验分类如下：
a) 鉴定检验;
b) 质量一致性检验。
5.2 检验条件
除另有规定外，应按本规范相关部分规定的条件进行检验。
5.3 鉴定检验
5.3.1 检验时机
凡属下列情况之一者，应进行鉴定检验：
a) 新产品鉴定;
b) 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时;
c) 产品长期停产后，恢复生产时;
d) 产品转厂生产的试制定型;
e) 每五年进行一次周期性重新鉴定。
5.3.2 检验项目
鉴定检验应由表 3 中的检验项目组成。
表 3 检验项目
5.3.3 受检样品数量
除另有规定外，表 3 中序号 1～9，序号 16 受检样品的数量应不少于 5 套，序号 10～15 受检样品3 套。
5.3.4 合格判据
鉴定检验的样品按 5.3.2 的规定进行检验，若全部符合要求，则认为鉴定检验合格。若有任意一项不合格，则鉴定检验不合格，承制方应采取纠正措施，重新提交检验。外圈安装槽型或倒角型轴承通过鉴定检验，则同时认定相应的倒角型或安装槽型也通过鉴定检验。
5.4 质量一致性检验
5.4.1 概述
质量一致性检验分为 A 组检验、B 组检验和 C 组检验。
5.4.2 检验项目
检验项目及要求和检验方法章条号按表 3 的规定。
5.4.3 抽样
5.4.3.1 组批规则
由同批材料，在相同工艺条件下连续制造的相同规格的轴承为一个交付批。
5.4.3.2 A 组检验
A 组检验为 100 %检验。
5.4.3.3 B 组检验
B 组检验为逐批检验。从 A 组检验合格的产品中抽样进行 B 组检验。检验顺序先做润滑密封检测，表面粗糙度检测，再做材料、表面处理、密合度和硬度检测。
表面粗糙度检测按表 4 进行抽样。材料、表面处理、润滑密封、密合度以及硬度检测按表 5 进行抽样。相同规格轴承前 10 批进行 100% 硬度检验，若均合格，之后可按 GJB 179A 规定，采用一般检验水平 II，AQL1.0，随机抽取样品。
破坏性检验的受检样品不允许交付。
表 4 表面粗糙度抽样
表 5 材料、表面处理、润滑密封、密合度和硬度抽样
5.4.3.4 C 组检验
C 组检验时机由订购方和承制方协商确定。从 B 组检验合格的产品中抽取样品进行 C 组检验，做过 C 组检验的产品不允许交付。
5.5 检验方法
5.5.1 材料
按材料标准进行检查，其结果应满足 4.1 的要求。
5.5.2 表面处理
目视检查，其结果应满足 4.2 的要求。
5.5.3 尺寸及公差
按 GB/T 307.2 规定的方法进行检查，其结果应满足 4.3 的要求。
5.5.4 外观质量
轴承外观质量应 100 %在散光灯下目视检查，其结果应满足 4.4 的要求。
5.5.5 表面粗糙度
轴承的表面粗糙度测量应在表面处理前测量，内圈的表面粗糙度按成品零件测量，外圈的表面粗糙度按轴承成品进行测量，检验方法按照 JB/T 7051 的规定，其结果应满足 4.5 的要求。
5.5.6 润滑和密封
目视检查轴承润滑情况：润滑脂的牌号、润滑日期、是否在有效期限内等， 轴承如带润滑孔道、干膜润滑涂层和密封圈，则目视检查是否满足产品标准或图纸要求，其结果应符合 4.6 的要求。
5.5.7 硬度
按照 JB/T 7361 的规定进行检验，其结果应满足 4.7 的要求。
5.5.8 自调心
固定轴承的外圈或内圈，在一定角度范围内调整另一套圈，其结果应满足 4.8 的要求。
5.5.9 游隙
5.5.9.1 径向游隙
固定轴承内圈，对轴承外圈在相反方向交替地施加径向载荷，载荷大小应符合表 6 的规定，该载荷方向应与轴承内孔轴线垂直，通过千分表或类似装置测试游隙。径向游隙应为千分表测量值减去内孔与芯轴的间隙。测量结果应满足 4.9 的要求。
表 6 径向游隙的测试负荷
5.5.9.2 轴向游隙
固定轴承外圈，对轴承内圈在相反方向交替地施加轴向载荷，载荷大小应符合表 7 的规定，该载荷方向应与轴承内孔轴线平行，通过千分表或类似装置测试游隙。轴向游隙应为千分表测量值。测量结果应满足 4.9 的要求。
表 7 轴向游隙的测试负荷
5.5.10 密合度试验(仅针对挤压型轴承)
按照金相固定的方法用树脂材料将轴承封装。沿垂直于外圈侧边的方向在轴承直径处将轴承剖开，形成图 1 所示的表面。研磨抛光该表面， 形成清晰的衬垫横断面。沿半径方向测量尺寸“t ”，在至少六个位置(润滑槽的每一侧上三个均匀间隔的位置)测量。测量点不应在距外圈边缘 10% 的外圈宽度范围内，轴承内孔尺寸大于 20mm 测量点不应在距润滑槽边缘 5%的外圈宽度范围内。测量值的变动量应符合表 2 的规定，距外圈边缘 10%的外圈宽度范围内不允许存在过压。测量结果应满足 4.10 的要求。
图 1 密合度试验轴承
5.5.11 静态载荷
5.5.11.1 径向额定静载荷
轴承应安装在图 2 所示的测试装置中。轴承与轴承座之间采用 0.000mm～0.025mm 的间隙配合，不应采用温差法安装。芯轴与轴承、芯轴与基座之间均采用 0.000mm～0.025mm 的间隙配合。在轴承上施加大小为径向额定静载荷的 4%到 6%的预载荷，并保持 15s，然后将变形量测量仪清零。以每秒大约 2%的径向限制载荷的速率增加载荷，直至径向额定载荷，然后以同样的速率卸载至预载荷。预载荷下的变形量读数即为永久变形。试验后结果应满足 4.11.1 的要求。
当轴承为带装配槽结构，应注意加载方向与装配槽轴向方向垂直。
5.5.11.2 轴向额定静载荷
轴承应安装在图 3 所示的测试装置中。轴承与轴承座之间采用 0.000mm～0.025mm 的间隙配合。芯轴与轴承、芯轴与基座之间均采用 0.000mm～0.025mm 的间隙配合。轴承座中阶梯孔的直径应为轴承内圈外球面的名义直径加 0.51mm。在轴承上施加大小为轴向额定静载荷的 4% 到 6% 的预载荷，并保持 15s，然后将变形量测量仪清零。以每秒大约 2% 的轴向额定静载荷的速率增加载荷，直至轴向额定静载荷并保持 1min，然后以同样的速率卸载至预载荷。预载荷下的变形量读数即为永久变形。试验后结果应满足 4.11.2 的要求。
当轴承为带装配槽结构时，装配槽侧与不带装配槽侧的加载载荷不同，具体要求由厂家与客户方协商确实。
标引序号说明：
1——轴承座;
2——芯轴与基座采用 0mm～0.025mm 的间隙配合;
3——芯轴，硬度≥50HRC;
4——基座，硬度≥40HRC;
5——变形量测量装置;
A——A 宽度最小为外圈宽度;
B——B 宽度最小为内圈宽度，最大为内圈宽度+0.127mm。
图 2 径向载荷试验装置
标引序号说明：
1——基座，硬度≥40HRC; 2——孔径 C;
3——压头，硬度≥50HRC，与轴承内圈为 0mm～0.025mm 间隙配合; 4——轴承，外圈与基座为 0mm～0.025mm 间隙配合;
5——变形量测量装置。
图 3 轴向载荷试验装置
5.5.11.3 极限载荷
按 5.5.11.1 和 5.5.11.2 的试验方法加载至径向或轴向极限载荷，加载速率为每秒 2%极限载荷。试验后结果应满足 4.11.3 的要求。
5.5.11.4 模式 I 动态试验
轴承应安装在图 4 的测试装置中，轴承内圈可相对外圈转动，试验芯轴也可相对内圈内孔转动。施加规定的径向载荷(模式 I )，载荷在每个周期进行一次反转。轴承摆动角度为±10˚ ,摆动频率不小于每分钟 10 次，进行 65000 个周期的试验。每个周期的载荷曲线如图 5 所示。
试验过程中需要实时监控试验样品摆动时的扭矩，开机试验前，首先应对轴承注入满足 3.6.2 规定的润滑油脂，使润滑脂从轴承两侧溢出为止。
开机试验，监控驱动轴承摆动的扭矩变化，以试验开展后第 30～50 个周期内的扭矩峰值的算术平均值作为阀值，当实时监测的扭矩峰值逐渐增大至该阀值的 2 倍时，对轴承进行注脂。其中， 扭矩峰值指一个扭矩变化周期内正向最大值和负向最大值绝对值中的较大者。
试验后按 5.5.9.1 的方法测量径向游隙值的增量作为磨损量，试验后结果应满足 4.11.4 的要求。如客户对动态试验的试验方法另有规定，可协商确定试验条件。
5.5.11.5 模式 II 动态试验
轴承应安装在图 4 的测试装置中，轴承内圈可相对外圈转动，试验芯轴不能相对内圈内孔转动。施加规定的径向载荷(模式 II)，载荷在每个周期进行一次反转。轴承摆动角度为±10˚ , 摆动频率不小于每分钟 10 次，进行 20000 个周期的试验。每个周期的载荷曲线如图 5 所示。
试验过程中需要实时监控试验样品摆动时的扭矩，开机试验前，首先应对轴承注入满足 4.6.2 规定的润滑油脂，使润滑脂从轴承两侧溢出为止。
开机试验，监控驱动轴承摆动的扭矩变化，以试验开展后第 30～50 个周期内的扭矩峰值的算术平均值作为阀值，当实时监测的扭矩峰值逐渐增大至该阀值的 2 倍时，对轴承进行注脂。其中， 扭矩峰值指一个扭矩变化周期内正向最大值和负向最大值绝对值中的较大者。
试验后按 5.5.9.1 的方法测量径向游隙值的增量作为磨损量，试验后结果应满足 4.11.5 的要求。如客户对动态试验的试验方法另有要求，可协商确定试验条件。
标引序号说明：
1——温度检测位置; 2——动载。
图 4 动态试验测试装置原理图
标引序号说明：
1——正向峰值载荷;
2——反向峰值载荷。
图 5 每个周期载荷-摆动角度变化示意图5.5.12 产品标识
目视检查轴承的产品标识，应符合 4.12 的要求。
6 交货准备
6.1 防护和包装
6.1.1 轴承应独立包装，以避免在运输过程中损坏。
6.1.2 轴承应防潮，防污染，防尘以及其他有害物质。
6.1.3 与轴承接触的包装材料应能够为轴承提供防护，并耐润滑脂。
6.2 装箱和运输
轴承的装箱和运输应符合 GB/T 8597 的规定。
6.3 包装标识
6.3.1 独立包装标志
轴承独立包装标志应包括下列内容：
a) 生产单位名称和商标;
b) 产品型号、名称;
c) 产品数量;
d) 产品所符合的标准规范;
e) 润滑脂类型和填充时间。
6.3.2 包装箱外标志
包装箱外标志应包括下列内容：
a) 收货单位和地址;
b) 生产单位名称和商标;
c) 产品型号、名称;
d) 外型尺寸：长×宽×高;
e) 毛重。
7 说明事项
7.1 用途
按本规范制造的轴承主要用于飞机机体结构、高动态载荷、自调心以及可重新润滑的部位。
轴承应设计润滑孔道，根据轴承使用环境温度选用合适润滑脂，需要定期重新润滑，采用干膜润滑涂层可进一步改善摩擦防止轴承卡滞;工况环境恶劣时需要设计密封圈。
7.2 订购文件应明确的内容
订购文件中应载明下列内容：
a) 本规范名称和编号;
b) 轴承代号、公差;
c) 数量;
d) 轴承交货期和运输方式;
e) 其他事宜。
