Далин В.Н. Конструкция вертолетов (553618), страница 32
Текст из файла (страница 32)
В зависимости от величины передаваемой мощности па РВ охлаждение масла может осуществляться за счет обдувки оребренной внешней поверхности картера его редуктора. Воли таким образом пе удается осуществить теплопередачу от горячего масла атмосферному воздуху, то масло охлаждают в специальном масляно-воздушном радиаторе или обдувкой картера редуктора вентилятором. Картеры ПР и редукторов РВ обычно изготавливают из алюминиевых и магниевых литейных сплавов. 4.5.
ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ ЭЛВМЕНТОВ ТРАНСМИССИИ В шарнирных соединениях элементов трансмиссии применяются подшипники качения различных типов. Типы подшипников н их разновидности определяются величиной и характеристикой нагрузки, технологическими и эксплуатационными требованиями. На габариты подшипников качения во всех странах принят единый стандарт.
Подшипники качения рассчитываются на долговечность (ресурс) по динамической грузоподъемности и на статическую грузоподъемность. Методы расчета стандартизированы и соответствуют рекомондациям ИСО (Международной организации по стандартизации). Связь между расчетным ресурсом Ь и эквивалентной динамической нагрузкой Р (комбинированная нагрузка приводится к радиальной или осевой, эквивалентной по своему разрушающему действию) устанавливается эмпирическими зависимостями: Ь= — или Ь = 10 — ч.
Г с 1" з Ь 60 и Здесь с — динамическая грузоподъемность подшипника; ив показатель степени, равный 3 для шарикоподшипника и 3,3 для роликоподшипника; в — частота вращения. По статической нагрузке подбирагот или проверяют подшипник качения, воспринимающий внешнюю нагрузку в неподвижном состоянии или при вращении с частотой не более 4 об/мия. Значение динамической и статической грузоподъемности в кгс (Н) указывается в каталогах для каждого типоразмера подшипника.
204 4.6. УПЛОТНЕНИЯ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ Входные и выходные валы агрегатов вертолетных трансмиссий снабхсасотсес уплотнениями подшиппиковых узлов. Поскольку окружные скорости уплотняемых валов вертолетных трансмиссий изменяются от 100 м/с и более (на входных валах) до 2 — 3 м/с (на валах НВ), возможно применение всех известных типов контактных и бесконтактпых уплотнений; манжетных, торцевых горметизаторов и уплотнений упругими металлическими кольцами.
Маижетпыо уплотнения применяются при окружной скорости вала 10 — 15 и/с. В зависимости от условий зксплуатации и сорта смазочного материала они изготавливаются из резины и полимерных материалов различных марок, армированными и неармированпыми. Торцевые герметизаторы осуществляют уплотнением вращающихся деталей шайбой, которая прихсимается торцевыми поверхностями к уплотняемой поверхности по корпусу нли валу.
Уплотнения применяются при окружных скоростях до 25 — 30 м/с. Уплотнение упругими металлическими кольцами применяют при относительно больших окружных скоростях (до 80 — 100 и/с). Уплотнопие состоит из одного или нескольких пружинных разрезных колец, изготовляемых из специальных марок чугуна или бронзы. В вертолетных трансмиссиях испольауют как статические, так и динамические бескоптактпыо уплотнения.
Статические бескоптактньсе уплотнения (щелевьсе, лабиринтные) уменьшают зазор между уплотпяемыми деталями и тем самым препятствуют большим утечкам. Динамические бесконтактные уплотнения (спиральные, импеллорпые) такхсе не устраняют зазор полностью. Уплотнение в них происходит путем «отбрасывания» жидкости от зазора, на что затрачивается определенная энергия.
4.7. ТОРМОЗ НЕСУЩЕГО ВИНТА '1'ормоз НВ (ТНВ) предназначен для сокращения времени остановки НВ к агрегатов трансмиссии после вьпслючения двигателей. Оп танже используется для стопорения всей трансмиссии па стоянко вертолета с целью предотвращения раскручивания несущей системы от ветра. ТНВ обычно устанавливаются на быстроходном валу хвостовой трансмиссии с тем, чтобы приведенный момент торможения был 205 наименьшим.
Например, на вертолетах одновинтовой схемы ТНВ ставят на валу привода РВ. Опорные приливы тормоза вместе с кронштейном и колодками устанавливаются на корпус ГР, а барабан тормоза крепится к вращазощемуся фланцу вала привода РВ. Для лучшего отвода и рассеивания тепла от поверхности торможения барабан тормоза выполняют с вальцевыми ребрами„которые придают ему дополнительную жесткость. На вертолетах соосной схемы тормоз устанавливают на валу привода вентилятора. Применяются колодочпые нли дисковые тормоза. Начало торможения НВ производится с 25 — 45% от номинальной частоты его вращения за время 30 — 45 с.
В качестве фрикциопного материала для накладок широко применяются пластмассы с наполнителем— асбестом, барием, латунной проволокой и т.п., в качестве свяаующего — фенолформальдегидные смолы. Для тормозов, у которых на поверхности трения развивается температура до 100* С, применяется фрикционный материал ретинакс (с барием, стабилизирующим коэффициент трения). 4.8. ВАЛЫ ТРАНСМИССИИ Валы трансмиссии (ВТ) условно разделязот па три группы: — передача мощности от двигателя к редуктору НВ (главпыо валы); — передача мощности к РВ, сипхропизирующио валы и .т.п, (валы с малой крутильпой жесткостью — рессоры); — привод вспомогательных агрегатов силовой установки вертолета (вентиляторов, приводов агрегатов электро-, масло-, гидросистем и тль).
В общем случае пагружеппость ВТ определяют следующие виды нагрузок: — крутильпая (постоянная и переменная) — основная нагрузка, определяющая геометрические парамотры валов, муфт; — изгибная (постоянная и переменная); — продольное сжатие (растяжение); — вибронагрузка; — температурная. Статическая (постоянная) часть напряжений кручения определяется передаваемым моментом М , переменная — крутилькр' ными колебаниями от работы двигателей, редукторов, НВ и РВ. 206 Изгибпые напряжения в ВТ возникают вследствие работы муфт с перекосом. Вибронагрузки приводят к общему снижению ресурса элементов В"Г, в частности, к разрушению подшипников промежуточных опор, износу шлицеэых соединений и т.п. Иопользовапно упругих муфт, амортизаторов, упругих демпферов в промежуточных опорах снижает негативное воздействие вибрациош~ых нагрузок.
Изменение температуры элементов ВТ при эксплуатации может стать причиной дополнительных нагрузок. Знание температурного поля в зоне работы ВТ позволяет прогнозировать температурные деформации муфт, валов в целом. Валы изготавливаются полыми тонкостенными из высокопрочпых легированных сталей типа 12Х2Н4А, 18ХН2МА, в тоь злектрошлакового переплава, термообработанных до УХЛС 32 — 38, алгоминиевых и титановых сплавов, из композиционных материалов. Элементом вала можот быгь резьба, на которую наворачиваются гайки крепления подшипников, зубчатых венцов, флавцев.
Применяется, как правило, метрическая резьба с шагом 1,5 мм и углом профиля 60 . Длина резьбовой части обычно 8 — 12 мм. Для валов больших диаметров (Я 100 мм и болое) шаг резьбы может быть увеличен. Избегают резьб в местах вала, испытывающих знакоперемепные изгибные напряжения. Там, где это не удается, толщина вала под резьбой уволичивается с учетом концентрации напряжений. В таких опасных местах резьба изготовляется со скругленной впадиной.
Главные валы выполняются обьгчно без промежуточных опор. Они состоят из 2-х муфт и рессоры, К монтажному перекосу в муфтах этих валов при эксплуатации вертолета добавляется перекос при деформации узлов крепления ГР от внешних нагрузок (аэродинамические силы от НВ, нагрузки при эволюциях вертолета). Одна из муфт рассматриваемых валов часто работает в зоне нагретых частей двигателя, что необходимо учитывать. Соединение главных валов с ГР осуществляется с помощью МСХ. Трансмиссионные валы РВ передают часть мощности двигателей н имеют обычно несколько промежуточных опор.
Такие валы эксплуатируготся при значительных перемещениях узлов крепления промеясуточпых опор по сравнению с их монтажным полонсениом. Количество опор соединительных муфт выбирается исходя нз максимально допустимого эксплуатационного перекоса для данного ти- 207 па муфт.
Зная величину и направление перемещений отдельных участков вала, специально вводят монтажный перекос в соединительных муфтах, противоположный по знаку перекосу, получаемому при эксплуатации. Валы привода вспомогательных агрегатов передают сравнительно небольшие мощности и выполняются как без опор, так и с промежуточными опорами и несколькими типами соединительных муфт. Отличительной особенпостыо валов этой группы следует считать их относительнузо быстроходность. Отсюда — высокие требования к балансировке таких валов. Выбор параметров трансмиссионного вала рулевого винта Выбор сечения трансмиссионпых валов производится по потере устойчивости, которая может произойти при разрушающем крутящем моменте (М„~ „. Для травсмиссонных валов одновинтовых вертолетов, согласно результатам летных испытаний, с выполнением разворота у земли момент М не возрастал более чем в 2,2— кр 2,6 раза по сравнению с моментом на режиме висения при Н=?1„.
Для вертолетов одновиптовой схемы мометп, передаваемый хвостовой трансмиссией па РВ, определяется формулой где У„к — максимальна мощность, передаваемая па РВ; оэ „,„— угловая скорость вала; з — количество валов; 1 — коэффициент безопасности Д= 1,5); и, — эксплуатационная перегрузка по крутящему моменту. Для получения минимальной массы трубы вала очень важно — Ы выбрать оптимальную величину Н= —, где Н и б — диаметр и Ь' толщина трубы соответственно. Этому требованию удовлетворяет толщина трубы Ь, определенная по формуле кр1 разр 2 т лок 208 Для труб из дюрал>эмина тлап= 28,4- 1 — расстояние между опорами вала. Перспективным направлением является получение тонкостенных валов больших диаметров, изготавливаемых из пластических марок стали при помощи раскатки толстостенной заготовки. Длина валов лимитируется возможностями технологического оборудования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
