книги / Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Т. 3 Зубчатые передачи и муфты. Пусковые устройства. Трубопроводные и электрические коммуникации. Уплотне

способности, относительное смещение ведуще­ го и ведомого зубчатых колес вдоль зубьев. А незначительное (вместе с валом) радиальное смещение ведущего зубчатого колеса (до 0,3 мм) приводит лишь к некоторому уменьшению боко­ вого зазора в зубчатом зацеплении.

Кинематические схемы ЦП можно разде­ лить на группы с нижним (см. рис. 10.54), верх­ ним (см. рис. 10.53) и с двухсторонним распо­ ложением КПА. Схемы с двухсторонним распо­ ложением КПА применяются при необходимо­ сти разделить отбираемый на два потока. Пример - ЦП двигателя ТВЗ-117 (см. рис. 10.1).

10.4. Проектирование приводов агрегатов Г Т Д

Кроме отбора на привод двух КПА от КН Д он имеет еще и третью КПА с приводом от ва­ ла ротора КВД. Дополнительный привод от ещ е одного вала ротора ГТД в двух- и трехвальных двигателях применяется в тех случаях, когда необходимо обеспечить привод части агрегатов (датчики и регуляторы частоты вращения, маслонасосы и др.) от второго ротора ГТД.

Примером является ЦП двигателя RB211 разработки фирмы Rolls-Royce (рис. 10.56). ЦП двигателя RB211 выполнен с отбором от двух роторов двигателя для привода нижней и боко­ вой КПА. Отбор мощности от фланца 1 ротора КВД на привод нижней КПА 2 выполняется од­ ной парой конических зубчатых колес 3 и ¥, при-

Пита 10. Привод агрегатов, редукторы, муфты ГГД

Рис. 10.60. Коробка приводов с агрегатами (печатается с разрешения Rolls-Royce pic.):

1 - генератор переменного тока; 2 - суфлер центробежный; 3 - стартер воздушный; 4 - на­ сос-регулятор топливный; 5 - насос масляный откачки; 6 - насос гидравлический; 7 - насос топливный подкачивающий; 8 - генератор по стоянного тока; 9 - насос масляный основной

Как сказано выше, процесс проектирования КПА и размещения на ней приводных агрегатов начинают одновременно с созданием электрон­ ного макета ГТД с учетом габаритов выделен­ ного на летательном аппарате места под него.

На макете предварительно располагают все приводные и неприводные агрегаты и проклады­ вают механические, трубопроводные и электри­ ческие связи между ними, выбирая тем самым оптимальное расположение всех агрегатов на дви­ гателе. До введения в практику проектирования электронных макетов эти вопросы прорабаты­ вались конструкторами на компоновках и затем проверялись на натурном макете, после чего проводилось уточнение документации.

В случае применения вновь создаваемых приводных агрегатов имеется возможность влиять на их габаритно-монтажные размеры, выбор направления и диапазона частот их вра­ щения, а также на размещение на них штуцеров, электрических разъемов, органов управления и других элементов, что значительно облегчает дальнейшую работу над созданием КПА.

Расположение приводных агрегатов на КПА определяется несколькими общими принципами:

- количество и состав приводных агрегатов должны быть минимальны при условии выполне­ ния всех необходимых функций;

- агрегаты должны располагаться компактно по обе стороны КПА, что позволит разместить их на меньшей площади и тем самым добиться ее минимальных габаритов и массы;

- агрегаты, требую щ ие наибольш их Мкр на привод, желательно располагать как можно ближе к валу отбора мощности от двигателя;

-привод от стартера должен иметь минималь­ ное количество промежуточных зубчатых колес до приводимого во вращение ротора;

-для уменьшения массы КПА целесообраз­ но применять интегрированные с ней агрегаты, имеющие общие с ней элементы и детали (ротор агрегата установлен непосредственно на валу зуб­ чатого колеса, опоры которого одновременно слу­ жат и опорами агрегата);

-кинематическая цепь привода агрегатов, по возможности, должна быть с простыми пере­

дачами, не иметь зубчатых колес с малыми и кратными числами зубьев и учитывать эффект «плавающего зуба»;

-количество зубчатых колес должно быть ми­ нимальным;

-избегать применения зубчатых колес с не­ сколькими венцами;

-возбуждаемые зубчатыми колесами так на­ зываемые «зубцовые частоты» не должны вы­ зывать резонансных колебаний в рабочих диапа­ зонах частот вращения;

-масляная полость ЮТА в местах установки агрегатов должна иметь надежные уплотнения

сдренажами для предотвращения попадания

внее рабочих жидкостей из агрегатов и наоборот. Поскольку в подавляющем большинстве слу­

чаев кинематическая схема КПА представляет собой ряд последовательных простых зубчатых передач, то большинство зубчатых колес, за ис­ ключением крайних, располагается между дву­ мя соседними колесами. Это позволяет за счет их правильного взаимного расположения суще­ ственно влиять на величину действующих на опоры нагрузок. Схема влияния положения промежуточного зубчатого колеса на величину действующих на опоры нагрузок [10.9] показана на рис. 10.61. Целесообразно располагать про­ межуточное колесо так, чтобы ведущее колесо как бы втягивало промежуточное колесо в за­ цепление.

В зависимости от угла ср, при прочих равных

ственно уменьшить действующие в конструкции

силы. При наименьших реальных значениях угла ср = 80...90° результирующая сила уменьшается почти в 3 раза по сравнению с максимально возможной.

На рис. 10.62 приведена предпочтительная схема расположения зубчатых колес в КПА.

После выбора кинематической схемы КПА выполняется компоновка, делаются предвари­ тельные расчеты (кинематический, геометри­ ческий и прочностной). Кинематическим расче­ том уточняются передаточные отношения в каж­ дом зубчатом зацеплении и в приводе каждого агрегата, определяются числа зубьев всех ше­ стерен. Геометрическим расчетом определя­ ются параметры каждого зубчатого зацепления, выбираются углы профиля исходного контура, коэффициенты коррекции (при необходимости) и др. Прочностным расчетом определяют со­ ответствие нормам прочности выбранных

зубчатых передач, корпусов, нагрузки на под­ шипники и их долговечность, достаточность за­ пасов по критическим частотам вращения валов КПА. Определяют собственные формы и частоты колебаний зубчатых колес КПА и, при необходимости, производят изменение их геометрии для исключения совпадения соб­ ственных частот с рабочим диапазоном.

По результатам расчетов уточняется компо­ новка КПА. После чего ее габаритно-монтаж­ ный чертеж согласовывается с разработчиками других узлов двигателя и разработчиками само­ лета и мотогондолы (если ее разрабатывает не проектировщик самолета). После согласова­ ния чертежа выпускается рабочая докумен­ тация.

Конструкция коробки приводов агрегатов.

Как показано выше (см. рис. 10.60), КПА пред­ ставляет собой самостоятельный модуль двига-