油润滑流体动力推力轴承依靠吸入汇聚空间的大量润滑剂供应,从而产生承载载荷的油膜。在许多情况下,通过将轴承的工作面浸入油中来保证润滑剂的供应。这种通常称为“淹没式”润滑的布置虽然对于较低的速度来说可以令人满意,但不太适合高速使用,因为它会导致轴承吸收大量能量。能量消耗来自两个来源:润滑膜剪切引起的必要摩擦损耗和推力环边缘在周围油中搅动引起的寄生损耗。搅动的影响在低速时并不明显,但在较高速度下(通常高于轴承平均节圆直径的 40 m/s),相关的能量损失迅速增加到等于甚至超过摩擦损耗。
进行了直齿轮耐久性试验和滚动体表面疲劳试验,以研究真空感应熔炼、真空电弧熔炼 (VIM-VAR) M50NiL 钢在先进飞机应用中用作齿轮钢,以确定其耐久性特性。并将结果与标准 VAR 和 VIM-VAR AISI 9310 齿轮材料的结果进行比较。使用由 VIM-VAR M50NiL 和 VAR 以及 VIM-VAR AISI 9310 制造的直齿轮和滚动接触杆进行了测试。齿轮节圆直径为 8.9 厘米 (3.5 英寸)。齿轮试验条件为入口油温为 320 K (116 F ),出口油温为 350 K (170 F ),最大赫兹应力为 1.71 GPa (248 ksi),转速为 10 000 rpm。在环境温度下进行台式滚动元件疲劳试验,杆速为 12 500 rpm,最大赫兹应力为 4.83 GPa (700 ksi)。VIM-VAR M5ONiL 齿轮的表面疲劳寿命分别是 VIM-VAR 和 VAR AISI 9310 齿轮的 4.5 倍和 11.5 倍。VIM-VAR M5ONiL 滚动接触杆的表面疲劳寿命分别是VIM-VAR 和 VAR AISI 9310。VIM-VAR M50NiL 材料表现出良好的抗疲劳剥落断裂性能,疲劳寿命远远优于 VIM-VAR 和 VAR AISI 9310 齿轮和滚动接触杆。