Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ОБГОННАЯ МУФТА ТРАНСМИССИИ ВЕРТОЛЕТА(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Цереня Анатолий Александрович Грибков Юрий Александрович Шапилевич Сергей Сергеевич Гладейчук Владимир Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Обгонная муфта трансмиссии вертолета, содержащая выполненную с возможностью соединения с валом свободной турбины газотурбинного двигателя вертолета ведущую полумуфту и ведомую полумуфту, соединенную с зубчатым колесом первой ступени главного редуктора, расположенные между полумуфтами заклинивающие элементы в виде эксцентричных кулачков, каждый из которых включает заклинивающую часть со стороны ведомой полумуфты, а со стороны ведущей полумуфты - взаимодействующий с ней элемент зацепления заклинивающие элементы установлены на осях между дисками-сепараторами, имеющими возможность вращения, при этом заклинивающие элементы в нейтральном положении установлены с зазором с ведомой полумуфтой и ограничены от поворота при обгоне по меньшей мере одним штифтом, установленным в дисках-сепараторах на валу ведущей полумуфты установлена рейка-муфта, на одном конце которой выполнены наружные винтовые шлицы, сопряженные с внутренними шлицами одного из дисков-сепараторов, зубья рейки-муфты сопряжены с зубчатыми секторами, выполненными за одно целое с грузами одинаковой массы и подвешенными на осях, расположенных на одинаковом расстоянии от оси муфты и установленных в кронштейнах на ведомой полумуфте, отличающаяся тем, что рейка-муфта вторым концом соединена с пустотелым барабаном, имеющим продольные прямоугольные выточки, в которых закреплены рейки, Фиг. 1 17668 1 2013.10.30 сопряженные с зубчатыми секторами, выполненными за одно целое с дополнительными грузами одинаковой массы, как и упомянутые грузы одинаковой массы, и подвешенными на осях, расположенных в кронштейнах, установленных на фланце ведущей полумуфты,при этом все грузы одинаковой массы ориентированы относительно своих осей поворота в одном и том же направлении, а расстояния центров масс всех грузов от закрепленных на кронштейнах осей одинаковы, а оси, в свою очередь, расположены на одинаковом расстоянии от оси муфты. Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к обгонным муфтам трансмиссии вертолетов двойного применения, предназначенных для передачи крутящих моментов двигателей на главный редуктор и обеспечивающих полет на режиме самовращения несущего винта при отказе двигателя (авторотация), полет с одним работающим двигателем, раздельный запуск и опробование двигателей. Известна обгонная муфта по изобретению 1. Эта муфта содержит ведущую полумуфту, которая зацеплена с заклинивающими элементами. С обеих сторон заклинивающих элементов установлены диски-сепараторы, а заклинивающие элементы располагаются на осях в дисках-сепараторах. Для ограничения поворота заклинивающих элементов в дисках-сепараторах установлен штифт (или несколько штифтов). Ведомая полумуфта установлена на игольчатых роликах. С помощью кронштейнов, установленных на фланце вала ведущей полумуфты, на осях подвешены грузы, выполненные заодно с секторами, находящимися в зацеплении с зубьями рейки-муфты. Аналогично выполнены и грузы, связанные с ведомой полумуфтой. На одном конце рейки-муфты имеются наружные винтовые шлицы, сопряженные с внутренними шлицами диска-сепаратора (прототип). Недостатком этого изобретения является то, что работа муфты возможна только в стационарных условиях, а в условиях работы трансмиссии вертолета должна быть обеспечена независимость работы муфты от положения в пространстве, от ускорений или замедлений в полете вертолета как горизонтальных, так и вертикальных. Обгонная муфта трансмиссии вертолета содержит выполненную с возможностью соединения с валом свободной турбины газотурбинного двигателя (ГТД) вертолета ведущую полумуфту и ведомую полумуфту, соединенную с зубчатым колесом первой ступени главного редуктора. Между полумуфтами расположены заклинивающие элементы в виде эксцентричных кулачков. Каждый из эксцентричных кулачков включает заклинивающую часть со стороны ведомой полумуфты, а со стороны ведущей полумуфты - взаимодействующий с ней элемент зацепления. Заклинивающие элементы установлены на осях между дискамисепараторами, имеющими возможность вращения. Заклинивающие элементы в нейтральном положении установлены с зазором с ведомой полумуфтой и ограничены от поворота при обгоне по меньшей мере одним штифтом, установленным в дисках-сепараторах. На валу ведущей полумуфты установлена рейка-муфта, на одном конце которой выполнены наружные винтовые шлицы, сопряженные с внутренними шлицами одного из дисков-сепараторов. Зубья рейки-муфты сопряжены с зубчатыми секторами, выполненными за одно целое с грузами одинаковой массы и подвешенными на осях, расположенных на одинаковом расстоянии от оси муфты и установленных в кронштейнах на ведомой полумуфте. Рейка-муфта вторым концом соединена с пустотелым барабаном, имеющим продольные прямоугольные выточки, в которых закреплены рейки. Рейки сопряжены с зубчатыми секторами, выполненными за одно целое с дополнительными грузами одинаковой массы,как и упомянутые грузы одинаковой массы, и подвешенными на осях. Оси расположены в кронштейнах, установленных на фланце ведущей полумуфты. Все грузы одинаковой массы ориентированы относительно своих осей поворота в одном и том же направлении. Расстояния центров масс всех грузов от закрепленных на кронштейнах осей одинаковы. Оси поворота грузов расположены на одинаковом расстоянии от оси муфты. 2 17668 1 2013.10.30 Задачей изобретения является обеспечение работы обгонной муфты трансмиссии вертолета независимо от положения вертолета в пространстве, а также от ускорений или замедлений в полете вертолета как горизонтальных, так и вертикальных. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и долговечности обгонной муфты трансмиссии вертолета. На фиг. 1 показана схема обгонной муфты трансмиссии вертолета. На фиг. 2 дан разрез основной (силовой) части обгонной муфты трансмиссии вертолета. На фиг. 3 показано расположение грузов и зубчатых секторов со стороны ведомой полумуфты. На фиг. 4 дан вид на грузы и зубчатые секторы со стороны фланца вала ведущей полумуфты. Обгонная муфта трансмиссии вертолета содержит ведущую полумуфту 1, соединенную шпонкой с валом 2, который имеет фланец 3, а далее вал 2 соединен со свободной турбиной газотурбинного двигателя (ГТД) это соединение на фигурах не показано. Ведущая полумуфта находится в зацеплении с заклинивающими элементами 4 с напрессованными на осях 5 вкладышами 6. Заклинивающие элементы 4 выполнены в виде эксцентричных кулачков, имеющих заклинивающую часть 7 со стороны ведомой полумуфты 8 и снабженных элементом зацепления 9 со стороны ведущей полумуфты 1 (фиг. 2). Ведомая полумуфта 8 связана с зубчатым колесом первой ступени главного редуктора. Это соединение на фиг. 1 не показано. С обеих сторон заклинивающих элементов 4 и вкладышей 6 установлены дискисепараторы 10, которые сцентрированы относительно ведущей полумуфты 1 посредством игольчатых роликов 11 и 12. Для ограничения поворота заклинивающих элементов в сепараторах установлен по крайней мере один штифт 13 (фиг. 2). Ведомая полумуфта сцентрирована на игольчатых роликах 14. На кронштейнах 15 ведомой полумуфты 8 на осях 16 подвешены грузы 17, выполненные заодно с зубчатыми секторами 18. С помощью кронштейнов 19 фланца 3 вала 2 ведущей полумуфты 1 на осях 20 подвешены грузы 21, выполненные заодно с зубчатыми секторами 22. Зубчатые секторы 18 находятся в постоянном зацеплении с зубьями рейки-муфты 23,способной перемещаться по шлицам вала 2. На одном конце рейки-муфты 23 имеются наружные винтовые шлицы 24, сопряженные с внутренними винтовыми шлицами 25 диска-сепаратора 10. На втором конце рейки-муфты 23 закреплен пустотелый барабан 26, имеющий прямоугольные выточки, в которых закреплены рейки 27. Рейки 27 находятся в постоянном зацеплении с зубчатыми секторами 22. Работает обгонная муфта трансмиссии вертолета следующим образом. В связи с тем, что грузы 21 и 17 ориентированы относительно осей 20 и 16 в одну сторону, то они находятся в одинаковых условиях (имеется в виду динамика) при разных положениях вертолета относительно горизонта и при разных замедлениях и ускорениях в любую сторону. Допустим, ведущая полумуфта 1 вращается по часовой стрелке, а ведомая полумуфта 8 или отстает, или неподвижна. Центробежная сила от грузов 21 больше центробежной силы от грузов 17, в результате рейка-муфта 23 сдвинется влево. За счет винтовых шлиц 24, 25 диски-сепараторы 10 повернутся против часовой стрелки и заклинятся заклинивающие элементы 7 кулачков 4 с ведомой полумуфтой 8. С этого момента под действием активной окружной силы со стороны ведущей полумуфты 1, приложенной к эксцентричным кулачкам 4 через элемент зацепления 9, и силы трения, приложенной к кулачкам 4 со стороны ведомой полумуфты 8, заклинивающие элементы 7 эксцентричных кулачков 4 накатываются на рабочую поверхность ведомой 3 17668 1 2013.10.30 полумуфты 8. При этом вращение передается от ГТД к главному редуктору, а далее - к винту вертолета. При повороте ведомой полумуфты 8 по часовой стрелке, т.е. при обгоне, происходит расклинивание, надежность которого обеспечивается и за счет специфики работы собственно муфты, и за счет действия центробежных сил грузов 17. При этом муфта-рейка сдвинется вправо, и за счет винтовых шлиц 24, 25 диски-сепараторы 10 повернутся по часовой стрелке. Заклинивающие элементы 7 кулачков 4 под действием активных сил трения со стороны полумуфты 8 и реакций со стороны полумуфты 1 повернутся на осях 5 по часовой стрелке, и заклинивающие элементы 7 кулачков 4 выталкиваются из зоны зацепления. Эти действия происходят одновременно с кулачками 4 поворачиваются по часовой стрелке и диски-сепараторы 10 с осями 5. Поворот дисков-сепараторов 10 происходит до тех пор, пока заклинивающий элемент 7 кулачка 4 не упрется в штифт 13. С этого момента между заклинивающими элементами 7 кулачков 4 и ведомой полумуфтой 8 установлен зазор. При обгоне взаимодействие винтовых шлиц 24 и 25 способствует прижатию кулачков 4 к штифтам 13, так как при этом рейка-муфта 23 сместится вправо, а диски-сепараторы 10,как и ранее указывалось, повернутся по часовой стрелке. Здесь под поворотом дисковсепараторов 10, муфт 1 и 8 понимается относительный поворот. В случае поломки ГТД создается режим авторотации за счет отрицательного установочного угла винта, когда под действием воздушного потока винт падающего вертолета начинает самопроизвольно вращаться, действуя как парашют. При этом реверс ведомой полумуфты 8 останов ведущей полумуфты 1 не изменил направления вращения сепаратора 10, так как направление действия центробежных сил не зависит от направления вращения грузов. Сепаратор 10 так же, как и при штатном обгоне,поворачивается по часовой стрелке, а заклинивающие элементы 4 упрутся в штыри 13 точно так же, как и в случае штатного полета вертолета при обгоне. При этом на заклинивающие элементы 4 будут действовать силы, способствующие разъединению муфты. Единственное отличие - отсутствие окружной силы от ведущей полумуфты 1. Но ее отсутствие компенсируется действием предложенного механизма принудительного включения-выключения муфты. Источники информации 1. Патент РБ на изобретение 13165, МПК 16 41/00. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5

МПК / Метки

МПК: F16D 41/06

Метки: трансмиссии, обгонная, вертолета, муфта

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/5-17668-obgonnaya-mufta-transmissii-vertoleta.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Обгонная муфта трансмиссии вертолета</a>

Похожие патенты