Особенности конструкции редукторов в авиационных двигателях.
Основой конструкции многоступенчатых авиационных редукторов является высоконагруженные цилиндрические прямозубые передачи, которые имеют угол зацепления более 200. это увеличивает толщину масляной пленки в зоне контакта зубьев, повышает изгибочную и контактную прочность. А также стойкость против заедания зубьев. Изготовление зубчатых колец производится с применением исходного контура с профильными углами 23 и 250. такое изготовление позволяет получить зубчатые передачи с повышенным коэффициентом перекрытия в широком диапазоне изменения чисел зубьев от 25 до 65. также передачи выдерживают большие вибрационные нагрузки. Передаточное отношение цилиндрических передач авиа редукторов обычно превышает 4. При этом в передачах с внешним зацеплением, колеса имеют число зубьев 25-45, а с внутренним – 81-127. Наиболее нагруженными являются зубчатые колеса последних ступеней редукторов вертолетных двигателей, работающих при окружных скоростях от 3 до 20 м/сек, и имеющих 107-108 циклов нагружения. Менее нагруженными являются высокоскоростные передачи редукторов ТВД, работающих при окружных скоростях 40-90 м/сек и имеющих 109-1010 циклов нагружения. При проектировании зубчатых колес авиа редукторов необходимо иметь ввиду равномерное распределение нагрузки по ширине зубчатого венца. Зубчатое зацепление колеса в авиа редукторах характеризуется следующими параметрами:
1. относительная ширина зубчатого венца: Ψ = b / a. В авиа редукторах зубчатые колеса имеют узкий венец. Относительная ширина зубчатого колеса в пределах 0,08-0,45. данное отношение определяет величину контактного напряжения. 2. Относительная толщина обода зубчатого колеса: Ψ0 = dв – dоб / 2m. Данная величина влияет на изгибную жесткость зубьев венца зубчатого колеса. В авиа редукторах эта величина меняется в пределах 2,3-6,8. кроме того, жесткость зубчатого венца оценивается относительной толщиной: 3. Ψб = δ / в. Размер ступицы определяется относительной длиной ступицы: 4. Ψl = Lс / d. 0,1 – 2,3 Кроме этого, на качество зубчатой передачи влияют способы размещения венцов относительно опор, т.к. от этого завит величина перекоса зубчатых венцов, сопряженных колес, и равномерность распределения нагрузки. Опыт эксплуатации показывает, что расположение зубчатой передачи посередине между опорами наиболее благоприятно. Большая неравномерность нагрузки связанна с локальным расположением зубчатых колес, если крутящий момент подводится с разных сторон. Все выше сказанное справедливо для обычных авиа редукторов, т.к. в планетарных редукторах даже начальное расположение не приводит к перекосу зубьев венца. При изготовлении наиболее предпочтительно изготавливать зубчатые колеса, как единое целое с полотном ступицей и валом. При небольших размерах зубчатых колес, плоское полотно постоянной толщины, при больших – имеет конический профиль переменной толщины, с утолщением в направлении обода. Это требуется для увеличения осевой жесткости колеса и увеличении частоты собственных колебаний с целью предотвращения опасных низкочастотных резонансных колебаний.
|
