Description du projet
De nouvelles technologies de roulements pour une boîte de vitesses innovante
Les moteurs à taux de dilution très élevé découplent les vitesses de la soufflante et de la turbine, ce qui réduit les dommages environnementaux. Cependant, leur mise en œuvre est limitée par plusieurs problèmes liés à la vitesse de rotation, aux conditions de lubrification difficiles et à la densité de puissance. La conception du roulement est susceptible d’affecter le rendement, les performances et la fiabilité de la boîte de vitesses et du moteur. Le projet BrEATHE, financé par l’UE, entend développer, concevoir, modéliser et tester un roulement destiné à être intégré dans une boîte de vitesses de grande puissance. L’équipe étudiera également de nouveaux matériaux fortement chargés, travaillera à l’élaboration de modèles pour prédire le comportement du roulement et produira des échantillons afin de tester ces modèles sur des bancs d’essai. BrEATHE démontrera la possibilité de réduire la perte de puissance et le débit d’huile ainsi que celle d’augmenter la capacité de contrainte de contact de roulement.
Objectif
The Ultra High By-pass Ratio (UHBR) engine provides environmental benefits through a high power gearbox decoupling fan and turbine speeds. To implement such engine different technological issues raise: the increase of the i) rotational speed, ii) harsh lubrication conditions and iii) power density. The design of the rolling bearing, crucial component, can affect the gearbox and engine efficiency, performance and reliability.
The aim of BrEATHE is to develop, design, model and test a rolling bearing to be mounted in a high power gearbox, including investigation for new high loaded materials, development of models to predicts bearing behavior, producing samples and test them in dedicated test bench.
Specific project objectives are:
- To define the geometry and perform the design of the bearing. To predict heat generation and transfer in the planet bearing through interactions between dynamic and thermal behaviours.
- To demonstrate a -30% in power loss & oil flow and a 15% increase in rolling contact stress capability in comparison to the current baseline solutions and without any detrimental effect on reliability.
- To assess the benefits of different process technologies and materials in reaching the efficiency and stress capability required by the gearbox and engine architecture. Including design optimization, comparison of different case hardened steel grade coupled with ceramic rolling elements.
- To produce a sufficient number of bearings to sustain the test plan based on a dedicated test bench.
To demonstrate their enhanced performances, the BrEATHE new bearing technologies will firstly assessed through modelling and then testes in full-scale testing, with full duty cycle representing the real flight spectrum. The gained theoretical knowledge will enable the transfer and exploitation of projects results to the industrial field by providing analysis tools and new design rules.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
78180 Montigny Le Bretonneux
France