Далин В.Н. Конструкция вертолетов (553618), страница 30
Текст из файла (страница 30)
4.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ Трансмиссия вместе с ее системами н установленными на ней агрегатами долнп1а быть спроектирована и изготовлена так, чтобы э ожидаемых условиях эксплуатации в течение ресурса, сроков службы ео критические отказы (приводящие к катастрофической ситуации) па час полета оценивались в соответствии с предъявляемыми требованиями. Прк отказе одного или большего числа двигателей (для вертолота с числом двигателей больше одного) мощность от работающих двигателей должна передаваться па винты и другие устройства, обеспсчива|ощио продолжение полета и управление вертолетом. При отказе всех двигателей должно поддерживагься нормальное функционирование винтов на режиме авторотации и работа других устройств, необходимых для управления при снижении н посадке вертолета. Трансмиссия скабжается устройствами для автоматического отключения от пее любого двигателя в случае его выключения или отказа (например, с использованием МСХ).
Компоновка трансмиссии должна обеспечивать возмоигность ео обслуживания и замены деталей в соответствии с руководствами по гехпичсской эксплуатации и обслуживанию. Для устранения разности электрических потенциалов менсду осповньзми элементами трансмиссии и связанными с ними элементами вертолета должно быть обеспечено, где возможно, соединение 185 этих элементов в общую массу непосредственным контактом или перемычками металлизации.
Вспомогательные агрегаты должны, как правило, иметь «слабое звено» для защиты узлов трансмиссии от воздействия чрезмерного крутящего момента. «Слабое звено» конструируется так, чтобы в случае разрушения его обломки не вызывали повреждения других узлов трансмиссии или других приводов систем вертолета. Допускается размещать «слабое звено» в приводе от трансмиссии к агрегату.
Статические и динамические (усталостные) напряжения я деформации всей номенклатуры основных деталей и узлов трансмиссии, а также вибрация узлов и мест крепления агрегатов трансмиссии не должны (при данных особенностях конструкции, используемых материалов и принятой технологии) превышать определенных значений.
Эти апачепня устанавливаются с учетом опыта эксплуатации и результатов стендовых испытаний и испытаний серийных и ремонтных агрегатов трансмиссии с целью подтверждения достаточности статической и усталостной прочности агрегатов (узлов) трансмиссии, а также износостойкости их деталей. Ковструкция трансмиссии должла в течение определенного времени эксплуатации (назначенного ресурса) выдерживать воздействие повторяющихся в эксплуатации нагрузок без критических отказов трансмиссии. Ресурсы комплектующих изделий (например, подшипников качения) устанавливаются на основании их испытаний в системе агрегатов (узлов) трансмиссии. 4.2. КОНСТРУКТИВНО-КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ТРАНСМИССИИ ВЕРТОЛЕТОВ Трансмиссия одновинтового вертолета Ми-8 с РВ (рис.
4.2.1) включает в себя: главный редуктор (ГР) 2; тормоз НВ 8; хвостовой вал 4; промежуточный редуктор (ПР) Б; промежуточный вал б; редуктор РВ 7; вал привода вентилятора масляно-воздушного радиатора 1. Мощность на привод НВ и РВ, агрегатов, обеспечивающих работу систем вертолета (насосов гидро- и маслосистем, электрогенератора, компрессора и датчика тахометра), поступает от правого и левого двигателей через ГР. ГР устанавливается на вертолете на подкосах подредукторной рамы в верхней части вертолета.
ПР предназначен для изменения направления передачи мощности. Редуктор РВ изменяет направле- 186 ние передачи мощности от ПР и понижает частоту вращения рулевого вала. На легком вертолете ОН-6А фирмы Хьюз применена ККС трансмиссии, представленная на рнс. 4.2.2. Характерным для этого вертолета является размещение двигателя и воздушного маслорадиатора 2, применение сверхкритического вала б с демпфером й и отсутствие ПР. Вывод газовой струи в заднюю часть фюзеляяса 1 уменьшает его аэродинамическое сопротивление, а привод вентилятора маслорадиатора непосредственно от главного вала и исключение ПР существенно снижают общую массу трансмиссии. Рис. 4.2.3. Компоновка трансмиссии вертолета продольной схемы «Чинук»г 1, 1 — главные редукторы НВ; 2 — вал привода НВ; 3 — промемуточный (или обьединительный) редуктор; 4 — секции синкронизирующего вала; 5 — угловые редукторы (редукторы двигателей); б — двигатели Особенность трансмиссии вертолета СН-47 «Чинук» (рис.
4.2.3) определяется его продольной схемой. Она состоит из редукторов переднего н заднего винтов 1 и У, объединительного редуктора 8, двух угловых редукторов б двигателей б, синхронизирующих валов 4, соединяющих двигатели с объединительным редуктором. 190 4.3. ГЛАВНЫЙ РЕДУКТОР Частота вращения газовых турбин современных ТВД лежит в пределах от 6000 до 17000 об/мин (в маломощных двигателях и выше). Для получения наибольшего КПД НВ на расчетном режиме полета вертолета частота вращения НВ должна быть значительно меньше частоты вращения газовой турбины, что достигается с помощью ГР. Редуктор может быть источником возникновения крутильных колебаний валов, т.к.
в колесах всегда имеются ошибки в шаге зубьев, а также деформации зубьев под пагрузкой, отчего изменяются угловые скорости валов. Уменьшить возбуждение этих колебаний моязно повьппением коэффициента перекрытия в зацеплении, увеличением точности изготовления зубчатых колес и специальным исправлением профиля зубьев, Размеры всех шестерней, подшипников и валов ГР определяются в основном силами, зависящими от передаваемых редуктором крутящих моментов. Поэтому масса ГР рассчитывается по формуле «з "г ( ««Р) ««з Коэффициент «« „„можно считать сопоставимым для редукторов одного размора, сходных схем и с близкими значениями перодаточпых отношений.
Из анализа следует, что с уменьшением передаваемого редуктором крутящего момента весовой коэффициент й„з увеличивается. Это обьяспяется тем, что толщины стенок основных деталей у малых редукторов оказываются относительно больше как вследствие технологических трудностей при изготовлении деталей с очень малыми толщинами стенок, так и по соображениям обеспечения необходимой жесткости и статической устойчивости стенок.
Из-аа этого масса деталей малых редукторов получается отпосителыш выше. Чтобы как-то уменьшить этот эффект, такие редукторы целесообразно делать по более простым схемам, в частности, с перодачей выходного крутящего момента по меньшему числу точек зацепления. По кинематическим схемам механизмы редуктора можно раздолить на три группы: с просп«ыми зубчатыми передачами; с пламетар«ьыми передачами, имеющими одинарные и двойные сателлиты; со смешанными передачами, механизмы которых имеют просту«о и планотарную передачи.
Чтобы предупредить большие напряжения в зубьях простой передачи, необходимо устанавливать несколько 191 переборов, располагая их равномерно по окружности. При этом необходимо на каждом переборе иметь муфту или упругий элемент, который дает возмохсность собрать передачу с гарантированными зазорами и обеспечить равномерную нагрузку всех переборов. В случае комбинированного редуктора рационально использовать планетарную передачу во второй ступени, что позволяет уменьшить частоту вращения поводка и центробежные силы, нагружавшие подшипники сателлитов, На рис.
4.3.1 приведена кинематическая схема ГР вертолета Ми-26. Создание ГР для передачи на НВ мощности от двух ТВД, равной 22000 л.с., связано с решением ряда сложных технических и технологических проблем. Эта задача была успешно решена Г.П, Смирновым, инженером Московского вертолетного завода (МВЗ) им. М.Л. Миля. Конструктивной особенностью ГР ВР-26 является болыпое передаточное число в последней ступени редукции.
Впервые в практике мирового вертолетостроения в качестве последней ступени редукции была применена обычная звольвентная зубчатая передача с большим передаточным числом (1= 8,76). Редуктор имеет модульную конструкцию. Отдельные его модули: шаровая опора двигателей, пластинчатые компенсирующие муфты, муфты свободного хода, передние и задние конические редукторы, привод РВ, верхний редуктор (две последпие ступени редукции основной кипематической цепи), маслоотстойник и маслоагрегат выполнены в виде самостоятельных узлов в собственных корпусах. Они соединяются между собой фланцами и шлицевыми валами. В принципе, каждый модуль может изготавливаться, испытываться, изменяться конструктивно и применяться в других конструкциях.
Модульность конструкции применительно к редуктору таких размеров упрощает изготовление и доводку, уменьшает массу. Верхний редуктор состоит из корпуса, в котором на двух подшипниковых опорах смонтирован вал НВ. Непосредственно на этом валу при помощи двух ступиц закреплены два ведомых косозубых зубчатых колеса, с каждым из которых находятся в зацеплении восемь ведущих колес. Зубчатые колеса верхнего и нижнего ряда имеют противоположньш направления наклона зубьев. Каждое ведущее колесо смонтировано на двух роликовых подшипниках, не имеющих упорных буртов на внутренних кольцах.
Осевые усияия, возникающие на ведущих колесах последней ступени, имеют противоположное направление и воспринимаются трубчатыми стяжками. В результате получается разновидность шевронной зубчатой 192 передачи, у которой каждая половина ведущего колеса смонтирована в своих подшипниках. Возможность свободного осевого перемещения групп зубчатых колес, состоящих из двух ведущих колес последней ступени и ведомого колеса второй ступени, позволяет осуществить равномерное деление мощности между верхним и нижним ведущими колесами последней ступени. Вал НВ в своей нижней части выполнен тонкостенным бочкообразным, что позволяет придать ему необходимую прочность и жесткость при минимальной массе. Корпус верхнего редуктора воспринимает все нагрузки, идущие от НВ, в т.ч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
