Редуктор турбовинтового двигателя самолета

Канавки разделены бронзовыми уплотнительными кольцами, установленными попарно в канавках маслоперепускной втулки.

6.3 КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ИКМ

ИКМ показывает винтовую мощность двигателя при его работе на земле и в полете.

В механизм ИКМ входят следующие детали: венец 51, шесть цилиндров 52 с поршнями 53, их оси 56 и 55, коллектор подвода масла 58, детали крепежа и уплотнения.

Венец имеет на периферии шесть проушин для крепления цилиндров ИКМ, в центральной полости выполнены шлицы для соединения с корпусом перебора. В осевом направлении венец зафиксирован относительно корпуса перебора проволочным пружинным кольцом.

Цилиндр 52 - полый, изготовлен из стали 20Х2Н4А, цементирован по внутренним поверхностям. Внутри цилиндра устанавливается поршень 53 с маслоуплотнительным кольцом, образующим со стенками цилиндра масляную полость высокого давления.

Осевое перемещение поршня в цилиндре ограничивается стопорным пластинчатым замком.

На внутренней поверхности цилиндра выполнена канавка с отверстием, образующая с поршневым кольцом щель переменного профиля.

Величина щели изменяется в зависимости от перемещения цилиндра относительно поршня, что в свою очередь зависит от величины крутящего момента, передаваемого редуктором .

Поршень 53 изготовлен из стали 20Х2Н4А и цементирован по поверхности направляющего хвостовика. Поршень имеет канавку под маслоуплотнительное кольцо и наклонное радиальное отверстие, соединяющее внутреннюю полость поршня с рабочей поверхностью цилиндра.

Цилиндр свободно установлен на оси 56 в проушине венца.

Оси цилиндра и поршня изготовлены из стали 20Х2Н4А и цементированы по наружной поверхности.

Ось цилиндра имеет упорный фланец и фиксируется стопорным кольцом в осевом направлении.

Ось поршня запрессовывается в отверстие в картере редуктора.

Две оси поршня выполнены полыми, через них по сверлениям в картере редуктора осуществляется подвод масла в систему ИКМ и отвод на манометр для замера давления в рабочих полостях цилиндров ИКМ.

Распределение масла между шестью поршнями осуществляется коллектором 58, места под соединения уплотнены резиновыми кольцами.

Работа ИКМ основана на принципе равновесия окружной силы от крутящего момента на валу редуктора, действующей на цилиндры, и силы от давления масла под поршнями.

Крутящий момент, воспринимаемый корпусом перебора, стремится вращать венец 51, соединенный цилиндрами и поршнями с картером редуктора.

Под действием этого момента возникает сила, действующая по оси цилиндров, стремящаяся вращать их навстречу поршням.

Величина этой силы:

(6.3.1)

где Мn - крутящий момент, передаваемый корпусом перебора;

R - радиус расположения осей цилиндров;

F - суммарная окружная сила, действующая на шесть цилиндров.

Под действием этой силы цилиндры перемещаются навстречу поршням.

Сброс масла из полости под поршнями прекращается, и давление повышается до тех пор, пока сила от давления масла не станет равной окружной силе.

Смазка и охлаждение деталей редуктора и питание маслонасоса ИКМ производится маслом из магистрали двигателя.

6.4 МАСЛОСИСТЕМА РЕДУКТОРА

Маслосистема обеспечивает смазывание и охлаждение деталей редуктора под давлением и барботажем, подвод масла на управление воздушным винтом и ИКМ.

Масло на смазывание и охлаждение деталей подается от маслонасоса по каналу 92 и отверстиям в деталях 5, 6, 7 в кольцевую полость, откуда масло распределяется по следующим направлениям:

§ через отверстия, каналы, через полость между маслоперепускной втулкой 48 и валом водила 17 в кольцевую канавку, в выборки и радиальные отверстия в корпусе перебора на смазку роликоподшипников промежуточных колес перебора и параллельно через другие радиальные отверстия в корпусе перебора - к форсункам на смазку и охлаждение зон зацепления колес 32 и 37 с колесами 34;

§ через форсунку в вале водила на смазку и охлаждение шлицевого соединения колеса 37 со ступицей 39;

§ по каналам в пробке через форсунку 23 на смазку шлицевых соединений ведущего колеса 14 с валом-рессорой 13 и рессоры с ротором двигателя;

§ по радиальным отверстиям на смазку роликоподшипников сателлитов 15 и далее через полость и форсунку на смазку зацепления ведущего колеса 14 с сателлитами 15.

Смазка шарикоподшипника 70 вала винта производится от отдельной форсунки, установленной в корпусе 7 маслоперепускной втулки. Остальные детали смазываются и охлаждаются барботажным маслом.

Внутри картера 10 запрессован литой корпус 7. он обеспечивает раздельный подвод масла внутрь вала винта на управление воздушным винтом, на смазывание и охлаждение деталей редуктора.

Система маслоперепуска имеет маслоуплотнительные устройства, создающие достаточную герметичность масляных полостей при перепуске масла из неподвижного корпуса 7 во вращающийся вал. Это обеспечивается кольцевым уплотнением с вращающейся кольцедержательной втулкой 6.

Втулка 6 с кольцами 50 установлена на валу винта и вращается вместе с ним. Кольца 50 работают по внутренней азотированной поверхности тонкостенной втулки 5, запрессованной в центральное отверстие корпуса 7. спереди втулка 5 имеет заборный конус для обеспечения монтажа с маслоуплотнительными кольцами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был спроектирован редуктор, выполненный по схеме замкнутого дифференциального планетарного механизма, для высотного турбовинтового двигателя.

§ планетарной ступени и ступени перебора с проверкой на:

§ контактную выносливость;

§ изгибную выносливость;

§ заедание;

§ ведущего вала;

§ вала винта с проверкой на:

§ статическую прочность;

§ выносливость;

§ осей сателлитов планетарной ступени и ступени перебора;

§ эвольвентных шлицев с проверкой на:

§ смятие.

Были подобраны стандартные подшипники с последующей проверкой по динамической грузоподъемности; проверены на прочность нагруженные детали редуктора: гайка, которая воспринимает тягу винта, и болты, с помощью которых винт крепится к переднему фланцу вала.

В проект включены также рабочие чертежи двух деталей: шестерни и ее оси.

Недостатком спроектированного редуктора является усложнение эксплуатации силовой установки, т.к. один из его подшипников (шариковый радиально-упорный) необходимо менять через каждые 900 часов работы.

Однако, несмотря на этот недостаток, редуктор обеспечивает наивыгоднейшие обороты воздушного винта при передаче мощности от ротора двигателя на винт.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1) Авиационный турбовинтовой двигатель АИ-20. Временное техническое описание. 1962 год.

2) Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Москва, «Машиностроение», 2001.

3) Артеменко Н.П., Волошин Ю.И., Ефоян А.С., Рыдченко В.М. Расчет и проектирование зубчатых передач. Харьков, ХАИ, 1980.

4) Ткаченко В.А. Проектирование многосателлитных планетарных передач. Харьков, ХАИ, 1961.

5) Ткаченко В.А., Абрамов В.Т. Проектирование планетарных механизмов, оптимальных по динамическим характеристикам. Харьков, ХАИ, 1983.

6) Ткаченко В.А. Планетарные механизмы. Оптимальное проектирование. Харьков, ХАИ, 2003.

7) Назин В.И. Проектирование подшипников и валов. Харьков, ХАИ, 2004.

8) Конспект лекций по «КММ».

9) Нечаев Ю.Н., Федоров Р.М. Теория авиационных газотурбинных двигателей. Москва, «Машиностроение», 1977.

10) Левицкий В.С. Машиностроительное черчение. Москва, «Высшая школа», 1988.

Размещено на Allbest.ru