Кинематические схемы редукторов ТВД
При мощности ТВД N<5000 кВт, в качестве движителя применяют одиночный воздушный винт. ПриN>5000 кВт эффективность одиночного винта значительно снижается, поэтому применяют кинематические схемы, обеспечивающие передачу мощности на два соосных винта.
Ввиду значительного рассогласования наивыгоднейших оборотов ротора двигателя и воздушного винта, применяемые схемы редукторов должны обеспечивать получение высокого кинематического эффекта. При этом передача должна быть компактной и легкой. Это достигается применением одно- и двухступенчатой планетарных передач.
Для привода одиночного воздушного винта широкое применение получил планетарный одноступенчатый редуктор с двухвенечными сателлитами (рис. 43). Отличается простотой кинематической схемы и малыми размерами в осевом направлении.
Рис. 47. Кинематическая схема планетарного редуктора с 2-венечными сателлитами: 1 – ведущая шестерня; 2, 3 – большой и малый зубчатые венцы сателлита; 4 – неподвижная шестерня; 5 – корпус сателлитов
Стремление уменьшить диаметральные габариты редукторов ТВД привело к разработке более сложных кинематических схем. Классической схемой в отечественном двигателестроении стала кинематическая схема замкнутой планетарной передачи (рис. 48).
Рис. 48. Кинематическая схема замкнутой планетарной передачи
1, 2, 3 – шестерни планетарной ступени; 4, 5, 6 – шестерни ступени перебора; 7 – механизм измерителя крутящего момента
В редукторе использован прогрессивный принцип многопоточности, согласно которому уменьшение нагрузки в зацеплении достигается разделением мощности, передаваемой от ведущего к ведомому звену, на два и более потоков. Этим объясняются и существенно меньшие диаметральные габариты планетарного замкнутого редуктора по сравнению с одноступенчатым планетарным.
Рис. 49. Кинематическая схема дифференциального редуктора для привода двух соосных винтов: 1 – ведущая шестерня (2-венечная); 2, 3 – большие и малый зубчатые венцы сателлитов; 4 – шестерня внутреннего зацепления
На ТВД мощностью более 5000 кВт применяют соосные винты, вращающиеся в противоположные стороны. Соосные винты обладают повышенным КПД, имеют меньшую длину лопастей, образуют меньшую закрутку воздуха. Для привода двух соосных винтов используется кинематическая схема дифференциального редуктора, имеющая высокий кинематический эффект и малые потери в зацеплении (рис. 49).
Для уменьшения габаритов редуктора данной схемы используют принцип многопоточности как для всей передачи, так и для отдельных ее звеньев, включая ведущую шестерню редуктора. Высокий КПД редуктора (до 0,992) объясняется малым числом пар зацепления, пониженными относительными скоростями вращения шестерен и отсутствием звена замыкания. К недостаткам редукторов данной схемы относят трудности в размещении подшипников вала переднего винта и сложность системы автоматического управления винтами.