Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей под ред. Хронина Д. В., страница 100

В результате этого уплотнительное кольцо отходит от торца и износ практически отсутствует. !2.2. ПРИВОДЫ АГРЕГАТОВ Нормальное функционирование систем двигателя и ряда важнейших систем самолета (гидравлической, электрической) обеспечивается комплексом специальных агрегатов, размещаемых иа двигателе. К их числу относят агрегаты, приводимые в движение ротором двигателя и поглощающие часть мощности. Такими агрегатами являются топливные и масляные насосы, топливные регуляторы, генераторы переменного тока с приводами постоянной частоты вращения, генераторы постоянного тока, датчик частоты вращения, гидронасосы для обслуживания самолетных систем. При наземном запуске двигателя раскрутка его ротора осуществляется приводом от турбостартера или стартер-генератора.

Общее число приводных агрегатов, устанавливаемых на маршевые двигатели для самолетов, составляет в среднем 10 ... 15 штук и зависит от назначения самолета и типа двигателя. Наименьшее число приводных агрегатов имеют двигатели летательных аппаратов одноразового применения и подъемные двигатели (ПД) для самолетов вертикального взлета и посадки. Сокращение числа агрегатов, устанавливаемых на ПД, достигается тем, что функции ряда агрегатов принимают на себя маршевые двигатели, входящие в ту же силовую установку самолета. Общая масса приводов с агрегатами существующих двигателей весьма значительна, достигает 15 ... 20 % общей массы двигателя, что делает актуальным поиск путей ее снижения. Механический привод агрегатов от ротора обеспечивает двигателю полную автономность и применяется на всех типах ГТД. В некоторых случаях, когда требуется обслуживание систем самолета при неработающих двигателях, для привода нужных агрегатов применяют вспомогательные газотурбинные силовые установки.

ззз 12.2.1. Размещение приводных агрегатов на двигателе При размещении приводных агрегатов на двигателе следует руководствоваться следующими основными требованиями! — расположение агрегатов на двигателе не должно суще-. ственно увеличивать габаритный диаметр двигателя, — кинематическая схема приводов к агрегатам должна обеспе- чивать требуемую частоту и направление вращения агрегатов, — уровень вибраций и температуры агрегатов должен нахо--' диться в пределах допустимых для них норм, определяемых тех- ническими условиями на поставку агрегатов, — подход к агрегатам в эксплуатации для их регулировки, осмотра и замены должен быть удобным, — протяженность коммуникаций, связывающих агрегаты, между собой, должна быть минимальной. Удовлетворить эти требования удается, разместив большинство агрегатов на внешних, легко доступных для подхода поверхностях ' корпусов двигателя и путем группирования приводных агрегатов на специальных коробках агрегатов, которых на двигателе может ' быть одна„две и более.

Наиболее часто встречаются конструкции двигателей, имеющие ' одну основную коробку агрегатов и дополнительные приводы. Внутри корпусов двигателя устанавливают агрегаты, не тре- ' бующие доступа в эксплуатации: откачивающие маслонасосы, " воздухоотделители и т. п. Для обеспечения компактности и минимального габаритного диаметра двигателя используют особенности контура корпусов, заполняя приводными агрегатами свободные объемы.

Коробки агрегатов располагают, сообразуясь с размещением двигателей на самолете 1в фюзеляже, под крылом, в хвостовой части), в большинстве случаев либо над корпусом компрессора !верхнее расположение), или под двигателем (нижнее). Выбор места расположения коробки агрегатов диктуется также возмож- ностью и удобством подхода к агрегатам в эксплуатации, осуще- ствляемым через люки в гондоле двигателя или в фюзеляже само- лета. Если верхнее расположение не вызывается требованием конструктора самолета, то конструктор двигателя отдает пред- почтение нижнему расположению коробки приводов.

Это позво- ляет несколько снизить общую массу и трудоемкость изготовления двигателя, так как избавляет от необходимости создания в слу- чае принятия верхнего расположения коробки дополнительного нижнего привода специально для маслонасосов, всегда распола- гаемых в нижней части. Выбор месторасположения агрегатов по длине двигателя про- изводят исходя из возможного удаления от наиболее нагретых его узлов, Окончательная отработка размещения агрегатов производится при макетировании двигателя и его согласовании о макетом са- 536 молета.

С этим связана разработка кинематической схемы приводов агрегатов проектируемого двигателя. Для разработки кинематической схемы необходимо располагать сведениями о диапазоне рабочих частот вращения ротора двигателя и потребных частотах вращения агрегатов, потребляемой ими мощности и направлении вращения. Ниже приводится примерный порядок потребляемой мощности и максимальных частот вращения для отдельных агрегатов: квт обгмнн топливные насосы шестеренные ....... 15 ... 50 4 500 ... 5 500 в » центробежные ...

... 150 ... 350 20 000 ... 30 000 маслонасосы нагнетающие и откачивагощие .. 5 ... !5 2 000 ... 4 000 алентрогенераторы . . .. . . .. . .. . . !О ... 40 7 000 ... 9 000 гидронасосы , . . . . 15 ... 20 2 000 ... 4 500 регуляторы воздушных винтов ...... . 20 ... 40 5 000 ... 6 000 запуск двигатели от турбостартера передает мощность до..............., ... 250 30000 ... 35000 Пример кинематической схемы привода агрегатов одновального двигателя малой размерности изображен на рис. 12,4. Ука- Рис. 12.4. Кинематичесиаи схема привода агрегатов одновального двигателя: 7 — ротор дннгатвлн; У вЂ” привод коробки агрегатов; 3 — норобка аграгаган; й — топлнанмй насос; б — алсктростартсргснвратор; б — маслкнмй агрегат (нвсосмй 7 — даган» чахомагра; 8 — цснхрабсжнмй суфлер !6 пгр Д В хроннна 537 Рис !2.о.

Схема размещения несколькнх приводов агрегатов: 1 — ось еращення ротора; 2 — ведущее аусчатое колесо центрального прявода; 3 — центральаый правов: 4 — привод коробке агрегатов; б -- коробка агрегатов; б — дополнятельные приводы агрегатоа (ееркяей н боковой! Е Х Рнс. !2,6. Прн»ер конструкции центрального привода: 1 — ротор двягателя; 2 — ведущее кони чсское тубчатас колесо, 3 — ведомая пгестерня; 4 -- подшапяакя привода рессоры, б — рессора прявода коробке агрегатов; б — корпус центрального привода ванные на схеме передаточные числа 1 представляют собой отноаг егата. Э шение частоты вращения ротора двигателя к частот е вращения р т . та кинематическая схема является простейш ", как пе е ача в а "шей, так р д а вращения от ротора двигателя осуществляется одним приводом коробки агрегатов 2 ко всем приводным агрегатам, размещаемым на коробке агрегатов 3.

Нередко встречаются двигатели, в которых при размещении агрегатов возникает необходимость в дополнительных р н 1х приводах. таких случаях наиболее рациональным, с точки з ени б компон в о ки и наменьшей дополнительной массы, является асположение всех приводов в одной плоскости поперечного сечения двигателя. Это обеспечивает возможность зацепления ведомых конических шестерен всех приводов с одним общим ведущим кони, ческим зубчатым колесом центрального привода (рис. 12.5). 12.2.2.

.2.2. Особенности конструкции приводов агрегатов Рассмотрим особенности конструкции отдельных узлов и деталей, входящих в систему приводов, присущих каждому т пу и Центральный привод, пример конструкции которого представлен на рис. 12.6, состоит из следующих деталей: ведущего конического зубчатого колеса 2, ведомой конической шестерниу, корпуса центрального привода 6 г Рис. !2.7. Схема расположения центрального привода вдали от плоскости долевой фиксации ротора: 1 — плоскость расположення центрального прнаода: 2 — плоскость долевой фнксацнн ротора: 3 — ротор; 4 — донолнктель. ные цнлкндрнческне зубчатые колеса; б упорный шарнкоподшнпянк ведущего ко.

анческога зубчатого колеса е установленными в нем опорами 4 для крепления ведомой конической шестерни. Ведущее коническое зубчатое колесо устанавливается на роторе двигателя по возможности на близком расстоянии от радиально-упорного подшипника, фиксирующего ротор в осевом направлении. Крутящий момент передается от ротора к ведущему колесу посредством шлиц или шпонки. Торец зубчатого колеса опирается на регулировочное кольцо, определяющее зазор в конических зубьях. Диаметр колеса зависит от диаметра вала. Желательно иметь его минимальным, что способствует уменьшению размеров корпуса центрального привода и снижает окружную скорость в зацеплении. Ведомые конические шестерни выполняют как единое целое а цапфами, которыми они опираются на подшипники качения.

Один из подшипников должен быть шариковым радиально-упорным, воспринимающим осевую нагрузку от конической шсстерни. Ведомая шестерня посредством внутренних звольвентных шлиц передает крутящий момент рессоре 5 привода коробки агрегатов. Шлицы желательно выполнять короткими по длине, а боковые заз ры в зубьях шлиц необходимо принимать увеличенными с учетом о звозможных перекосов рессор в работе. Перекосы возникают и -за неблагоприятного набегания допусков на изготовления входящих корпусных деталей и возможных температурных относительных перемещений.