Двухпоточный редуктор с одним ведущим зубчатым колесом и выравненной нагрузкой по потокам

Изобретение относится к машиностроению, в частности к редукторам для передачи крутящего момента. Двухпоточный редуктор содержит ведущую шестерню (1), подшипники которой установлены на податливые опоры (демпферы). Статическая податливость опор определяется по параметрам зубчатых колес редуктора, оборотам ведущей шестерни и передаваемой мощности. Податливость опор ведущей шестерни дает ей возможность перемещаться в сторону ненагруженного потока на нужную величину, тем самым выравнивая нагрузку по принципу обратной связи. Преимуществами такого редуктора являются оптимальные для такой конструкции габариты, вес, простота и надежность в эксплуатации. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, для двухпоточного двухступенчатого редуктора, который является приводом воздушного винта самолета со смещенным относительно оси двигателя валом.

Известен двухпоточный редуктор, где выравнивание нагрузки получают за счет точности изготовления деталей и сборки редуктора [1].

Основным недостатком такого редуктора является то, что уравнивание потоков осуществляется индивидуально для каждого редуктора путем подгонки пятна контакта зацепления каждого потока, что достаточно сложно и трудоемко.

Задачей изобретения является двухпоточный редуктор с одним ведущим зубчатым колесом и выравненной нагрузкой по потокам с простым и надежным принципом выравнивания.

Это достигается тем, что подшипники ведущей шестерни редуктора, передающей мощность на два потока, установлены на податливые опоры (демпферы) с величиной статической податливости опор Δ, равной:

,

где ε - суммарная погрешность несимметричного изготовления и сборки зубчатых зацеплений потоков;

z₁ - число зубьев ведущей шестерни;

m₁ - модуль зубьев ведущей шестерни;

n - число оборотов ведущей шестерни;

N - мощность, передаваемая редуктором;

α - угол профиля зубьев ведущей шестерни;

β - угол расположения зубчатых колес потоков;

К_п - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по потокам;

К - поправочный коэффициент, определяемый при доводке редуктора.

На рис.1 приведена кинематическая схема редуктора, а на рис.2 - поперечный разрез узла его ведущей шестерни.

Редуктор состоит из ведущей шестерни 1, которая сопряжена с двух сторон с шестернями 2, установленными на левый и правый валы двух потоков, на которых также установлены с другого конца шестерни 3, сопряженные с выходной шестерней 4.

Подшипники ведущей шестерни установлены на демпферы 5, а внутренние ее шлицы сопряжены с наружными шлицами выходной рессоры 6 двигателя.

Редуктор работает следующим образом (рис.1): крутящий момент от выходной рессоры 6, например, от газотурбинного двигателя поступает на ведущую шестерню редуктора 1 и посредством правого и левого валов (двух потоков) редуктора, на каждом из которых установлены по две шестерни 2 и 3, сопряженные с шестернями 1 и 4 соответственно в точках 1, 2 и 3, 4, передается на выходную шестерню 4, с которой и снимается.

Выравнивание нагрузки по потокам осуществляется вследствие податливости опор А и В подшипников ведущей шестерни и перемещения шестерни в сторону ненагруженного потока при статической податливости опор - Δ, которая приводит к выравниванию двух нормальных к поверхностям зубьев сил в точках 1 и 2 и вследствие этого выравниванию нагрузки по потокам.

Преимуществами такого редуктора являются оптимальные для такой конструкции габариты, вес, простота и надежность в эксплуатации.

Пример: Дано N=500 л. с.; ε=0,09 мм (при степени точности изготовления шестерен 6- 5- 5, ε₁=0,016 мм, ε₂=0,024 мм, ε₃=0,05 мм [2]); К=1; К_П=1,05; z₁=21; m=2,25 мм; n=32000 об/мин; α=25°; β=27°. Подставляя приведенные значения в формулу для определения Δ, получим:

для двух демпферов ,

для одного демпфера .

Эти значения соответствуют реальной податливости пластинчатых демпферов [3].

Источники информации

1. Л.Н.Решетов. "Конструирование рациональных механизмов". Изд. 2-е переработанное и дополненное, М.: Машиностроение, 1972 г.

2. "Многопоточные редукторы". Под. общей редакцией И.П.Горобца. Киев, Техника, 1983 г.

3. В.Ф.Столяров. "Колебания разбалансированного ротора на упруго-демпферных опорах", труды НАМИ, вып.36, 1961 г.

Двухпоточный редуктор с одним ведущим зубчатым колесом и с выравненной нагрузкой по потокам, содержащий ведущую шестерню, отличающийся тем, что подшипники ведущей шестерни редуктора, передающей мощность на два потока, установлены на податливые опоры (демпферы) с величиной статической податливости опор А, равной:

где ε - суммарная погрешность несимметричного изготовления и сборки зубчатых зацеплений потоков;
z₁ - число зубьев ведущей шестерни;
m₁ - модуль зубьев ведущей шестерни;
n - число оборотов ведущей шестерни;
N - мощность, передаваемая редуктором;
α - угол профиля зубьев ведущей шестерни;
β - угол расположения зубчатых колес потоков;
К_П - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по потокам;
К - поправочный коэффициент, определяемый при доводке редуктора.