Проектирование планетарного редуктора Д-27 (стр. 10 из 10)

Сателлиты в свою очередь зацепляются с венцом 11 (колесом внутреннего зацепления). Венец 11 соединен шлицами со ступицей 5, закрепленной на валу 1 винта.

Вал винта установлен в корпусе редуктора 6 на двух роликовых подшипниках 30 и 26, воспринимающих все радиальные нагрузки от переднего и заднего винтовентиляторов. На валу винта установлены также два шариковых подшипника 27, воспринимающие и передающие силу тяги винтовентилятора на корпус редуктора 6 через гидравлический измеритель тяги 4. К фланцу вала 1 винта крепится корпус заднего винтовентилятора.

Подвод масла на управление винтовентилятором от регулятора частоты вращения винтовентилятора обеспечивается маслоперепусками: поз.З на валу 1 винта для заднего и поз.21 на корпусе 25 сателлитов для переднего (канат Б1 Ф1 М1 и Б2, Ф2, М2 соответственно).

Каналы управления винтовентилятором расположены в редукторе и непосредственно в винтовентиляторе, и соединяются следующим образом: подводящие масло к заднему винтовентилятору - через втулки 32, а к переднему - через маслоперепускную втулку 33. Корпус 6 редуктора крепится на переднем корпусе 9 двигателя с помощью шпилек 7, и при этом центрируется по втулкам 8. Стык корпусов уплотняется резиновым кольцом. В передней части корпуса 6 редуктора расположены: бобышки со шпильками 2 для крепления воздухозаборника; крышка 36 редуктора с безрасходным уплотнением 31, на которой предусмотрены места для крепления винтами 37 коробок щеткодержателей токосъемников системы обогрева лопастей винтовентилятора; три датчика 35 частоты вращения заднего винтовентилятора; один датчик 28 системы синхрофазирования, а также датчик вибраций МВ - 0,4. Индуктор 34 для датчиков частоты вращения и синхрофазирования установлен на валу 1 винта. Сзади на корпусе 6 редуктора установлена диафрагма 24, в которой размещается подшипник 14.

Внутри корпуса редуктора 6 установлен -гидравлический измеритель 4 тяги.

Измеритель тяги предназначен для измерения величины положительной и отрицательной тяги винтовентилятора, а также для уравнивания загрузки упорных подшипников.

Положительная сила тяги передается на корпус I (рис7.2 ) редуктора от вала 14 винта через подшипники 10, 13 и через корпус 15 измерителя тяги.

В корпусе 15 измерителя тяги установлены равнорасположенные по окружности четыре цилиндра 2 - с пазами на выступающей части, а между цилиндрами 2 установлены четыре цилиндра 16 - без пазов. В цилиндрах 2 установлены поршни 5 с короткими хвостовиками, а в цилиндрах 16 установлены поршни 17 с длинными хвостовиками. Поршни 5 упираются во фланец 12 подшипника 13, а поршни 17 -во фланец 11 подшипника 10. Рабочие полости Б всех цилиндров связаны каналами между собой и соединены через трубопровод и каналы в переднем корпусе двигателя с маслонасосом 4 и информационной системой, измерения давлений 3 двигателя, а на летающей лаборатории - дополнительно с соответствующим датчиком давления 19.

Отрицательная сила тяги передается на корпус 1 редуктора от вала 14 винта через подшипник 10 и через корпус 8 опоры вала винта. В корпусе 8 установлены четыре цилиндра 6 (аналогичных, цилиндрам 2), а в них соответственно четыре поршня 7 (аналогичных поршням 5). Поршни 7 упираются во фланец 11 подшипника 10, Рабочие полости В всех цилиндров связаны каналами между собой 1 и соединяются через трубопровод и каналы в переднем корпусе двигателя с маслонасосом и информационной системой измерения давлений 3 двигателя, а на летающей лаборатории - дополнительно с соответствующим датчиком давления 19.

7.2 Принцип работы редуктора

Крутящий момент от турбины винтовентилятора передается через вал 19 турбины винтовентилятора на валопровод 22 (рис7.1) и ведущую шестерню 23. Далее крутящий момент разделяется на два потока. От сателлитов (поз.12) 57,86% суммарного крутящего момента передается переднему винтовентилятору через корпус 25 сателлитов. Второй поток крутящего момента (42,14% суммарного) передается от венца 11 на задний винтовентилятор валом 1 винта. Сила тяги винтовентилятора передается от вала 1 винта на корпус 6 редуктора двумя шариковыми подшипниками 27 через гидравлический измеритель 4 тяги.

Измеритель тяги (рис7.2) работает следующим образом. При работе двигателя приводится во вращение установленный на коробке приводов маслонасос 4 измерителя тяги. Если сила тяги винтовентилятора отсутствует, то масло из полостей Б и В сливается во-внутреннюю полость корпуса редуктора через отверстия А в поршнях 5 и 7.

При возникновении на валу 14 винта положительной тяги ( +

), она передается подшипником 13 на фланец 12 и подшипником 10 на фланец 11, а далее соответственно на поршни 5 и 17. Поршни 5 и 17 под действием силы тяги перемещаются внутрь цилиндров 2 и 16, при этом цилиндры 2 перекрывают каналы А в поршнях 5 и слив масла уменьшается. При этом давление в полостях Б увеличивается до величины, уравновешивающей силу тяги. Суммарная площадь поршней 5 и 17 - 169,8 см2. При действии положительной тяги измеритель тяги обеспечивает равномерную загрузку подшипников 13 и 10 за счет параллельной работы поршней 5 и 17 от общей гидравлической полости. При повышении давления в канале положительной тяги до 700 кПа (7 кгс/см2) золотник, установленный в маслонасосе 4 между каналами положительной и отрицательной тяги, перекрывает канал отрицательной тяги, что позволяет избежать лишней циркуляции масла в корпусе редуктора. При появлении на валу 14 винта отрицательной тяги ( — ) она передается подшипником 10 на фланец 11, который болтами 18 крепится к фланцу 9, установленному на наружной обойме подшипника 10. Фланец 11 под действием отрицательной тяги перемещает поршни 7 вовнутрь цилиндров 6, которые перекрывают в поршнях 7 отверстия А для слива масла. Одновременно поршни 5 и 17 силой давления масла в полостях Б выдвигаются из цилиндров 2 и 16. При этом открываются отверстия А в поршнях 5 и давление тела в канале положительной тяги понижается, после чего золотник, установленный между каналами в маслонасосе 4, открывает канал отрицательной тяги. Масло поступает в полости В, давление в которых увеличивается до величины, уравновешивающей силу отрицательной тяги. Суммарная площадь поршней 7 - 84,9 см2. Давление масла в каналах измерения положительной и отрицательной тяги, как эквивалент силы тяги, измеряется информационной системой измерения давлений 3, преобразующей давление в цифровой код, выдаваемый в электронную систему управления и в бортовую систему контроля двигателя.

На летающей лаборатории давление масла в каналах измерения тяги дополнительно воспринимается соответствующими датчиками давления 19, которые преобразовывают давление в электрические сигналы, выдаваемые в соответствующие индикаторы (указатели).

Заключение

В данном курсовом проекте был спроектирован редуктор , выполненный по схеме дифференциального разомкнутого механизма.

Были проведены расчеты:

- планетарной ступени с проверкой на:

контактную выносливость;

изгибную выносливость;

- валов соосных винтов винта с проверкой на:

статическую прочность;

выносливость;

- осей сателлитов планетарной ступени;

- эвольвентных шлицев с проверкой на смятие.

Для зубчатого механизма были подобраны оптимальные коэффициенты смещения по контактной прочности, что позволило снизить расчетные контактные напряжения на 11,73%.

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

Были подобраны материалы для всех деталей редуктора.

Дано техническое описание редуктора, входящего в него механизма измерителя тяги, принцип его действия.

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

Список использованной литературы

1. Расчет и проектирование зубчатых передач. Учебное пособие к курсовому проектированию по деталям машин, Харьков, ХАИ – 1980, 113с.

2. Детали машин, М.М.Иванов, М. – Высшая школа, 1964г., 448с.

3. Я.Я.Перель, Подшипники качения. Справочник, М. – Машиностроение, 1983, 543с.

4. Справочник материалов, Киев – Высшая школа, 1986, 638с.

5. В.И.Анурьев, Справочник конструктора – машиностроения, в 3-х томах, Т.1,2,3 ; М. – Машиностроение,1979.