Что такое трансмиссия вертолета

12. ТРАНСМИССИЯ ВЕРТОЛЕТА

К трансмиссии вертолета относятся: редукторы, валы с шарнирными соединениями, муфта включения, муфта свободного хода и тормоз несущего винта.

Редукторы . В системе трансмиссии обычно имеется несколько редукторов, назначение которых либо изменить угловую скорость

вращения соответственно потребным оборотам несущего или рулевого винта, либо служить передаточным звеном в угловой передаче вращения.

Для передачи вращения к рулевому винту применяются редукторы угловой передачи, с помощью которых достигается изменение направления вращения и одновременно с этим — изменение угловой скорости вращения.

Изменение числа оборотов в передаче к рулевому винту необходимо потому, что рулевой винт вращается с гораздо большей угловой скоростью, чем несущий винт (примерно в 5—8 раз).

На вращение рулевого винта вертолета затрачивается примерно 6—8% полезной мощности двигателя, т. е. значительно меньше, чем берет на себя несущий винт; поэтому редукторы рулевой передачи по размерам всегда меньше главного редуктора, непосредственно передающего вращение от двигателя несущему винту.

Для обеспечения нормальной работы редукторов они хорошо смазываются, при этом масло является обычно и охлаждающей средой, для чего масляная система выполняется циркуляционной.

Муфта включения предназначена для плавного соединения двигателя с трансмиссией после его запуска. Для того чтобы это включение производилось возможно плавнее, в конструкции муфты предусматривается расчленение этого процесса на два этапа:

1) сцепление фрикционных дисков, когда в начале включения происходит проскальзывание дисков, и

2) жесткое сцепление кулачков, когда числа оборотов ведомого и ведущего элементов муфты уравниваются.

Управление муфтой включения осуществляется из кабины летчика посредством специального рычага или электромеханически. Во избежание резких включений несущего винта конструкции трансмиссии многих вертолетов имеют специальные центробежные автоматы, которые обеспечивают плавное включение после достижения двигателем определенного числа оборотов.

Муфта свободного хода. Назначение муфты свободного хода — автоматически (без вмешательства летчика) отключать трансмиссию и несущий винт от двигателя при отказе его в полете. Принципиально конструкция муфты свободного хода представляет собой обычный храповик.

Как только по какой-либо причине (поломка или заклинивание кривошипного механизма, отказ зажигания или неполадки в подаче горючего и др.) двигатель замедляет вращение, храповик выходит из зацепления и верхний кулачковый диск проскальзывает по нижнему, позволяя несущему винту вращаться на режиме самовращения.

Валы с шарнирными соединениями передают мощность от двигателя к несущему и рулевому винтам. При многовинтовой схеме (двух, трех и более) устанавливаются валы синхронной связи, обеспечивающие равенство числа оборотов всех несущих винтов. Это совершенно необходимо для сохранения равновесия вертолета в полете.

Конструкция вертолета (ферма, фюзеляж, хвостовая балка и др.) в полете испытывает упругие деформации (изгиб, растяжение), что вызывает некоторое смещение подшипников валов. Чтобы исключить влияние деформаций конструкции, валы состоят из нескольких частей и соединяются универсальными шарнирами (карданами) или гибкими муфтами.

Тормоз несущего винта. Назначение тормоза в трансмиссии — замедлить вращение несущего винта после выключения двигателя и застопорить несущий винт на стоянке вертолета.

Первое необходимо для того, чтобы сократить время, затрачиваемое на остановку несущего винта после окончания полета. Сто-порение несущего винта необходимо для того, чтобы при стоянке вертолета исключить вращение винта под воздействием ветра.

Основные требования, предъявляемые к трансмиссии вертолета. Материалами для изготовления трансмиссии вертолета (валы, редукторы, муфты, детали сочленений) служат специальные стали, обладающие высокой прочностью, особенно усталостной прочностью. Так же как и основные металлические детали несущего винта, детали трансмиссии подвергаются специальной термообработке. Поверхности зубьев шестерен редукторов имеют слой цементации и очень тщательно обрабатываются.

Часто применяются шестерни с косым зубом, обеспечивающим более плавное их зацепление.

С целью уменьшения нагрузки на валы, передающие большие мощности, степень редукции выбирают такой, чтобы валы вращались с большим числом оборотов.

Как известно, крутящий момент, передаваемый валом, выражается формулой

Из этой формулы видно, что при одной и той же мощности увеличение числа оборотов позволяет уменьшить передаваемый крутящий момент.

Большая скорость вращения вала требует хорошей смазки подшипников. Длинные валы часто имеют заделку подшипников на упругом основании, которым являются резиновые кольца или прокладки. При изготовлении деталей несущего винта и трансмиссии большое внимание уделяется обработке их поверхностей и приданию плавных переходов от одного сечения к другому. Небольшие риски на поверхности могут служить очагом последующего разрушения детали от усталости при концентрации напряжений. Поэтому в эксплуатации вертолета при осмотре трансмиссии, несущего винта или других частей конструкции в первую очередь необходимо следить за состоянием переходов сечений. Нужно всячески предохранять наиболее ответственные детали от рисок и забоин, которые могут быть нанесены во время их обслуживания.

Запуск двигателя и раскрутка трансмиссии требуют повышенной внимательности обслуживающего персонала, особенно зимой при низкой температуре. Резкое включение трансмиссии или чрезмерно высокий темп дачи газа вызывает большие инерционные нагрузки и, как следствие, динамические ударные напряжения в трансмиссии и в деталях несущего винта.

Трансмиссия вертолета Ми-8

ТРАНСМИССИЯ ВЕРТОЛЕТА.
Трансмиссия вертолета предназначена для изменения частоты вращения и передачи крутящего момента от двух газотурбинных двигателей ТВЗ-117 к несущему и рулевому винтам, вентилятору воздушной системы охлаждения и агрегатам, установленным на главном редукторе.
Трансмиссия (рис. 1) включает:
— главный редуктор ВР-14 (20);
— промежуточный редуктор (15);
— хвостовой редуктор (11);
— валы трансмиссии;
— систему торможения;
— приборы контроля трансмиссии.
Главный редуктор с помощью редукторной рамы крепится на потолочной панели к усиленным шпангоутам № 7 и 10 центральной части фюзеляжа.
Промежуточный редуктор крепится к шпангоуту № 3 концевой балки, а хвостовой редуктор — к фланцу шпангоута № 9 концевой балки.
Валы трансмиссии размещены в хвостовой и концевой балках, а тормоз несущего винта крепится к главному редуктору сзади на шпильках.

Рис. 1. Трансмиссия вертолета:

1. Тормоз несущего винта 56-1400-00
2. Стакан шлице вон
3. Кольцо уплотнительное
4. Гайка шлицевого стакана
5. Наконечник шлице вон
6. Кольцо разрезное
7. Опора
8. Обойма резиновая
9. Подшипник шариковый
10. Болт конусный
11. Редуктор хвостовой 246-1517-000
12. Гайка
13. Часть концевая шарнирная хвостового вала 24-1526-100
14. Соединение подвижное шлицевое
15. Редуктор промежуточный 8А-1515-000
16. Часть шарннрная хвостового вала 8А-1516-20
17 Часть задняя жесткая хвостового вала 24-1526-060
18. Часть шарннрная хвостового вала 8А-1516-30
19. Часть передняя жесткая хвостового вала 8А-1516-40
20. Редуктор главный ВР-14
21. Вентилятор
22. Вал карданный привода вентилятора 8А-6314-00

Рис. 2 Схема трансмиссии вертолета Ми-8

Рис. 3. Кинематическая схема рекуктора вертолета Ми-8.

Трансмиссия вертолёта (от лат. transmission — переход, передача) — совокупность агрегатов и узлов для передачи мощности отдвигателя (двигателей) к несущему винту (несущим винтам) и рулевому винту вертолёта. Различаютследующие основные типы Т. в.: одновинтового вертолёта с рулевым винтом; соосного вертолёта;двухвинтового вертолёта продольной схемы; двухвинтового вертолёта поперечной схемы; многовинтовоговертолёта.
Т. в. состоит, как правило, из следующих агрегатов и узлов: редукторов (главного, промежуточного,хвостового, объединительного и др.); трансмиссионных валов (соединительных и синхронизирующих), муфтэтих валов и их подшипниковых опор; приводов и агрегатов, необходимых для работы различных системвертолёта; муфт свободного хода и муфт сцепления; тормоза несущего винта; вентиляторной установки.
Редукторы предназначаются для преобразования высокой частоты вращения двигателей в низкую исоздания больших крутящих моментов, необходимых для вращения винтов; для изменения направления осивращения (например, горизонтальной оси вращения двигателя в вертикальную ось вращения несущеговинта); для восприятия нагрузок, создаваемых несущими и рулевыми винтами и передачи их элементамконструкции фюзеляжа; для привода во вращение различных агрегатов, обслуживающих вертолёт.Некоторые типы редукторов могут выполнять все эти функции (например, главные редукторы), другие типыредукторов — только отдельные функции (например, промежуточные и хвостовые редукторы).
Трансмиссионные валы служат для передачи вращения как от двигателя (двигателей) к редукторам, так иот редуктора к редуктору. В некоторых случаях трансмиссионные валы могут передавать вращение отглавных редукторов к несущим винтам. К трансмиссионным валам относятся также валы, передающиевращение от редукторов к вентиляторным установкам или каким-либо другим агрегатам.
Коробки приводов агрегатов могут иногда располагаться непосредственно на картерах редукторов, а внекоторых случаях являются самостоятельным агрегатом, приводимым во вращение посредствомспециального трансмиссионного вала от какого-либо редуктора.
Муфты сцепления предназначаются для соединения двигателя (двигателей) с Т. в. или отъединения его отнеё. При установке на вертолёте ГТД со свободными турбинами (Турбовальный двигатель) муфтысцепления не требуются.
Муфты свободного хода служат для автоматического отъединения двигателей от Т. в. при выходе из строяили остановке двигателя.
Тормоз несущего винта предназначается для фиксации винта во время стоянки вертолета и в некоторыхслучаях для подтормаживания несущего винта, продолжающего вращаться после посадки вертолёта.
Вентиляторная установка служит охлаждения (посредством радиаторов) масла ректоров и в некоторыхслучаях масла двигателя. Конструкция Т. в. в значительной степени зависит не только от числа несущихвинтов, но и от числа двигателей, установленных на вертолёте.
За рубежом часто под термином «трансмиссия» подразумевают только главные редукторы.

Трансмиссия вертолета. схема трансмиссии вертолета.

Трансмиссия вертолета — это конструктивная совокупность элементов (агрегатов) кинематической связи маршевых (главных) двигателей с несущим (либо другими) потребителями и ненесущим винтом мощности, включающая в себя системы и агрегаты, нужные для обслуживания самой трансмиссии, и приводы вторых потребителей мощности.

— основной и промежуточный редукторы;
— редуктор РВ;
— соединительные и синхронизирующие валы с муфтами (эластичными, карданными, шлицевыми и др.) и их опоры;
— вентиляторы совокупности охлаждения масла;
— муфты свободного хода (МСХ);
— тормоз НВ.

Трансмиссия вместе с ее совокупностями и установленными иа ней агрегатами должна быть спроектирована и изготовлена так, дабы в ожидаемых условиях эксплуатации в течение ресурса, сроков работы ее критические отказы (приводящие к катастрофической обстановке) на час полета оценивались в соответствии с предъявляемыми требованиями.

При отказе одного либо большего числа двигателей (для вертолета с числом двигателей больше одного) мощность от трудящихся двигателей обязана передаваться на другие устройства и винты, снабжающие управление и продолжение полёта вертолетом. При отказе всех двигателей должно поддерживаться обычное функционирование винтов на режиме авторотации и работа вторых устройств, нужных для управления при посадке и снижении вертолета. Трансмиссия снабжается устройствами для автоматического отключения от нее любого двигателя при его выключения либо отказа (к примеру, с применением МСХ).

Компоновка трансмиссии обязана снабжать возможность ее замены и обслуживания подробностей в соответствии с управлениями по обслуживанию и технической эксплуатации.

Для устранения разности электрических потенциалов между главными элементами трансмиссии и связанными с ними элементами вертолета должно быть обеспечено, где быть может, соединение этих элементов в неспециализированную массу ярким контактом либо перемычками металлизации. Вспомогательные агрегаты должны, в большинстве случаев, иметь «не сильный звено» для защиты узлов трансмиссии от действия чрезмерного крутящего момента. «не сильный звено» конструируется так, дабы при разрушения его обломки не приводили к вторых узлов трансмиссии или других приводов совокупностей вертолета.

Допускается размещать «не сильный звено» в приводе от трансмиссии к агрегату. Статические и динамические (деформации) и усталостные напряжения всей номенклатуры главных узлов и деталей трансмиссии, и вибрация мест и узлов крепления агрегатов трансмиссии не должны (при данных изюминках конструкции, применяемых принятой технологии и материалов) быть больше определенных значений. Эти значения устанавливаются с учетом результатов и опыта эксплуатации стендовых испытаний и испытаний серийных и ремонтных агрегатов трансмиссии с целью подтверждения достаточности статической и усталостной прочности агрегатов (узлов) трансмиссии, и износостойкости их подробностей.

Конструкция трансмиссии обязана в течение определенного времени эксплуатации (назначенного ресурса) выдерживать действие повторяющихся в эксплуатации нагрузок без критических отказов трансмиссии.

Ресурсы комплектующих изделий (к примеру, подшипников качения) устанавливаются на основании их опробований в совокупности агрегатов (узлов) трансмиссии.

КОНСТРУКТИВНО-КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ТРАНСМИССИИ ВЕРТОЛЕТОВ

Трансмиссия одновинтового вертолета Ми-8 с РВ ( 4.2.1) включает в себя: основной редуктор (ГР) 2; тормоз НВ 3; хвостовой вал 4; промежуточный редуктор (ПР) 5; промежуточный вал 6; редуктор РВ 7; вал привода вентилятора масляно-воздушного радиатора 1. Мощность на привод НВ и РВ, агрегатов, снабжающих работу совокупностей вертолета (насосов гидро- и маслосистем, электрогенератора, датчика и компрессора тахометра), поступает от левого и правого двигателей через ГР.

ГР устанавливается на вертолете на подкосах подредукторной рамы в верхней части вертолета. ПР рекомендован для трансформации направления передачи мощности. Редуктор РВ изменяет направление передачи мощности от ПР и понижает частоту вращения рулевого вала.

На легком вертолете ОН-6А компании Хьюз применена ККС трансмиссии. Характерным для этого вертолета есть воздушного масло и размещение двигателя радиатора 2, использование сверхкритического вала 5 с демпфером 4 и отсутствие ПР. Вывод газовой струи в заднюю часть фюзеляжа 7 сокращает его аэродинамическое сопротивление, а привод вентилятора маслорадиатора конкретно от главного вала и исключение ПР значительно снижают неспециализированную массу трансмиссии.

Особенность трансмиссии вертолета СН-47 «Чинук» определяется его продольной схемой. Она складывается из редукторов переднего и заднего винтов 1 и 7, объединительного редуктора 3, двух угловых редукторов 5 двигателей 6, синхронизирующих валов 4, соединяющих двигатели с объединительным редуктором.

Анимация SolidWorks — редуктор беспилотного вертолета — CAD design

Увлекательные записи:

Timm collegiate. технические характеристики. фото.
Ргату имени соловьёва п. а. (рыбинский авиационный государственный технический университет имени соловьёва п. а. )
Добролет vs ржд, также как цска vs локомотив

Трансмиссия вертолета

Трансмиссия вертолета — это конструктивная совокупность элементов (агрегатов) кинематической связи маршевых (основных) двигателей с несущим (или ненесущим) винтом и другими потребителями мощности, включающая в себя агрегаты и системы, необходимые для обслуживания самой трансмиссии, а также приводы других потребителей мощности.

Состав трансмиссии:

— главный и промежуточный редукторы;
— редуктор РВ;
— соединительные и синхронизирующие валы с муфтами (эластичными, карданными, шлицевыми и др.) и их опоры;
— вентиляторы системы охлаждения масла;
— муфты свободного хода (МСХ);
— тормоз НВ.

Общие требования

Трансмиссия вместе с ее системами и установленными иа ней агрегатами должна быть спроектирована и изготовлена так, чтобы в ожидаемых условиях эксплуатации в течение ресурса, сроков службы ее критические отказы (приводящие к катастрофической ситуации) на час полета оценивались в соответствии с предъявляемыми требованиями.

При отказе одного или большего числа двигателей (для вертолета с числом двигателей больше одного) мощность от работающих двигателей должна передаваться на винты и другие устройства, обеспечивающие продолжение полета и управление вертолетом. При отказе всех двигателей должно поддерживаться нормальное функционирование винтов на режиме авторотации и работа других устройств, необходимых для управления при снижении и посадке вертолета. Трансмиссия снабжается устройствами для автоматического отключения от нее любого двигателя в случае его выключения или отказа (например, с использованием МСХ).

Компоновка трансмиссии должна обеспечивать возможность ее обслуживания и замены деталей в соответствии с руководствами по технической эксплуатации и обслуживанию.

Для устранения разности электрических потенциалов между основными элементами трансмиссии и связанными с ними элементами вертолета должно быть обеспечено, где возможно, соединение этих элементов в общую массу непосредственным контактом или перемычками металлизации. Вспомогательные агрегаты должны, как правило, иметь «слабое звено» для защиты узлов трансмиссии от воздействия чрезмерного крутящего момента. «Слабое звено» конструируется так, чтобы в случае разрушения его обломки не вызывали повреждения других узлов трансмиссии или других приводов систем вертолета. Допускается размещать «слабое звено» в приводе от трансмиссии к агрегату. Статические и динамические (усталостные) напряжения и деформации всей номенклатуры основных деталей и узлов трансмиссии, а также вибрация узлов и мест крепления агрегатов трансмиссии не должны (при данных особенностях конструкции, используемых материалов и принятой технологии) превышать определенных значений. Эти значения устанавливаются с учетом опыта эксплуатации и результатов стендовых испытаний и испытаний серийных и ремонтных агрегатов трансмиссии с целью подтверждения достаточности статической и усталостной прочности агрегатов (узлов) трансмиссии, а также износостойкости их деталей.

Конструкция трансмиссии должна в течение определенного времени эксплуатации (назначенного ресурса) выдерживать воздействие повторяющихся в эксплуатации нагрузок без критических отказов трансмиссии.

Ресурсы комплектующих изделий (например, подшипников качения) устанавливаются на основании их испытаний в системе агрегатов (узлов) трансмиссии.

КОНСТРУКТИВНО-КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ТРАНСМИССИИ ВЕРТОЛЕТОВ

Трансмиссия одновинтового вертолета Ми-8 с РВ ( 4.2.1) включает в себя: главный редуктор (ГР) 2; тормоз НВ 3; хвостовой вал 4; промежуточный редуктор (ПР) 5; промежуточный вал 6; редуктор РВ 7; вал привода вентилятора масляно-воздушного радиатора 1. Мощность на привод НВ и РВ, агрегатов, обеспечивающих работу систем вертолета (насосов гидро- и маслосистем, электрогенератора, компрессора и датчика тахометра), поступает от правого и левого двигателей через ГР.

ГР устанавливается на вертолете на подкосах подредукторной рамы в верхней части вертолета. ПР предназначен для изменения направления передачи мощности. Редуктор РВ изменяет направление передачи мощности от ПР и понижает частоту вращения рулевого вала.

На легком вертолете ОН-6А фирмы Хьюз применена ККС трансмиссии. Характерным для этого вертолета является размещение двигателя и воздушного масло радиатора 2, применение сверхкритического вала 5 с демпфером 4 и отсутствие ПР. Вывод газовой струи в заднюю часть фюзеляжа 7 уменьшает его аэродинамическое сопротивление, а привод вентилятора маслорадиатора непосредственно от главного вала и исключение ПР существенно снижают общую массу трансмиссии.

Особенность трансмиссии вертолета СН-47 «Чинук» определяется его продольной схемой. Она состоит из редукторов переднего и заднего винтов 1 и 7, объединительного редуктора 3, двух угловых редукторов 5 двигателей 6, синхронизирующих валов 4, соединяющих двигатели с объединительным редуктором.

Что такое трансмиссия вертолета

Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано в трансмиссиях, преимущественно, легких вертолетов.

Известна трансмиссия вертолета, содержащая двигатель (двигатели), посредством муфт и редуктора связанный с валами несущего винта (винтов) вертолета (Механические передачи вертолетов / Под ред. В.Н. Кестельмана. — М.: Машиностроение, 1983. — 120 с).

Однако известная трансмиссия вертолета является сложной, имеет большие габариты и массу, что исключает ее применение в сверхлегких вертолетах, особенно в летательных аппаратах сосной схемы.

Известна узел главного редуктора трансмиссии вертолета, содержащий корпус, установленный в нем зубчатый венец с размещенными по его периферии опорами качения, связанный с валом винта (Долин В.Н. Конструкция вертолетов. — М.: Машиностроение, 1971, с. 100-118).

Однако известный узел главного редуктора трансмиссии вертолета плохо приспособлен к использованию в легких вертолетах, имеет большую массу, сложную конструкцию и низкую надежность при малом ресурсе.

Известна кулачковая муфта с гидравлическим управлением, содержащая кулачковую полумуфту, жестко связанную с валом редуктора и подвижную в осевом направлении полумуфту, перемещение которой осуществляется гидравлической системой (Патент №2155889 RU. Опубл. 10.09.2000 г. ).

Однако известная кулачковая муфта имеет большую массу, невозможность синхронизации полумуфт в условиях вращения при включении, что затрудняет его применение в летательных аппаратах в периоды неустановившегося движения — в режимах запуска, прогрева двигателя, выхода на рабочий режим и в случаях полета в режиме авторотации при отказе двигателя.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности трансмиссии вертолета в периоды неустановившегося движения — в режимах запуска, прогрева двигателя, выхода на рабочий (полетный) режим и в случае полета в режиме авторотации при отказе двигателя.

Поставленная задача решается тем, что трансмиссия вертолета содержит двигатель, посредством муфты своим валом соединенный с ведущим валом редуктора, кинематически связанным с валом несущего винта вертолета, со ступицей винта, несущего шарнирно связанные с ней лопасти с комелями, снабженными поводками для связи с автоматом перекоса посредством управляющих шагом лопастей звеньев, в которой вал двигателя соединен с полумуфтой, имеющей пазы, выполненные с криволинейными стенками и расположенные параллельно ее оси, в которых расположены пакеты, составленные из плоских пружин, связанные с ведомой полумуфтой, соединенной с возможностью свободного относительного вращения с ведущим валом редуктора, жестко соединенным с барабаном, храповым колесом, выполненным на его внутреннем торце, зубья которого расположены с возможностью зацепления с аналогичными зубьями, выполненными на буксе, связанной с ведомой полумуфтой цилиндрическим шлицевым соединением и имеющей проточку, причем на внешней цилиндрической поверхности размещено водило с осевыми пазами, в которых расположены соответствующие зубья буксы в виде шпонок, в упомянутом водили выполнен внутренний пустотелый цилиндрический выступ, наружная поверхность которого оснащена кольцевым гребнем, кроме того, на наружной поверхности расположены колодки с проточками для гребня, снабженные на наружной поверхности осевыми пазами, имеющие возможность контакта с зубьями вилки, связанными жестко с водилом, а между названными зубьями вилки и пазами колодок установлены пружины дугообразной формы, кроме того, между водилом и буксой установлены пружины, имеющие возможность опоры на соответствующие торцы водила и буксы.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и чертежами, на которых:

Фиг. 1 — показан общий вид трансмиссии вертолета с частичным разрезом, согласно изобретению;

Фиг. 2 — характеризует вид сверху, то же что и на фиг 1;

Фиг. 3 — приведен разрез вертикальной плоскостью А-А, то же что и на фиг. 1;

Фиг. 4 — иллюстрирует разрез продольной плоскостью Б-Б в увеличенном масштабе, то же что и на фиг 2.

Трансмиссия вертолета содержит двигатель 1, соединенный своим валом 2 с муфтой, образованной полумуфтой 3, пакетами плоских пружин 4, входящими в профилированные пазы В полумуфты 3 и связанными с полумуфтой 5 (Фиг. 1, 2).

Полумуфта 5 расположена с возможностью вращения на ведущем валу 6 редуктора 7. Вал 6 жестко связан с барабаном 8, во внутренней полости которого расположено храповое колесо 9. На внешней цилиндрической поверхности полумуфты 5 выполнены зубья, образующие подвижное зубчатое (шлицевое) соединение с буксой 10, которая снабжена храповым колесом (слева по чертежу) и кольцевой проточкой справа. Между заплечиком буксы 10 и водилом 11 установлены пружины 12 (Фиг. 4). Кроме того, шпонка 14 соединена с буксой 10 посредством водила 11.

Водило 11 снабжено внутренним выступом в виде цилиндра с кольцевым гребнем Г на его наружной поверхности, который имеет возможность контакта с колодками 15 (Фиг. 3, 4). Последние придавлены к наружной поверхности указанного выступа посредством пружин 16, в форме дуги, касающихся внутренних поверхностей вилок Д, выполненных заодно с водилом 11. Причем указанные вилки расположены в соответствующих пазах Е колодок 15 и сопряжены с ними своими боковыми поверхностями.

Вал несущего винта 17 соединен с втулкой несущего винта 18, в подшипниках которой размещены комели 19, снабженные поводками 20 и связанные с лопастями 21 (Фиг. 1, 2). Поводки 20 шарнирно звеньями соединены со звеньями 22, соединенными также с ротором автомата перекоса 23. Якорь 24 автомата перекоса установлен на сферической поверхности ползуна 25 с возможностью перемещения вдоль вала несущего винта 17. Ползун 25 шарнирно связан с двуплечим рычагом 26, который соединен с тягой управления шагом 22, дифференциальный шаг может быть задан тягами 28 и 29, шарнирно соединенными с якорем 24 автомата перекоса. Букса 10 соединена со скобой 30, установленной с возможностью перемещения по стеблю 31, связанному с корпусом вертолета, своим зубом зацепленной с зубом качалки 32, соединенной со штоком 33. На корпусе вертолета размещены датчики 34 и 35 для регистрации частот вращения водила 11 и барабана 8. Звеньями 36 и 37 шарнирно соединенными друг с другом, а также с ротором 23 и с валом несущего винта 17 образован синхронизирующий шлиц-шарнир.

Работает трансмиссия вертолета следующим образом.

Запуск и прогрев двигателя 1 производится при малой частоте вращения его вала 2, который посредством муфты переменной жесткости, образованной пакетами плоских пружин 4, входящими в профилированные пазы полумуфты 3, вращает полумуфту 5. Последняя через шлицевое соединение приводит во вращение водило 11, своими вилками воздействующее на колодки 15, которые при малой частоте вращения не преодолевают сопротивление пружин 16. Букса 10 находится в правом (по чертежу) положении и зубья храповых колес расцеплены. При увеличении частоты вращения вала 2 двигателя 1 колодки 15 входят во фрикционный контакт с внутренней поверхностью барабана 8, возникающий момент трения через редуктор 7 передается на вал несущего винта 17 и он начинает вращаться. Дальнейшее увеличение частоты вращения вала 2 увеличивает момент трения пропорционально второй степени (квадрату) частоты и достигает значения, при котором частоты вращения барабана 8 и водила 11 совпадут. Это фиксируется датчиками 34 и 35 для регистрации частот вращения, которые подают сигнал, после чего срабатывает устройство управления штоком 33 (на чертеже не показано). Устройство управления штоком 33 через качалку 32 освобождает скобу 30. При этом пружины 12 перемещают буксу 10 влево, и зубья храповых колес входят в зацепление. Крутящий момент вала двигателя непосредственно передается с ведущего вала 6 редуктора и трансмиссия приходит в состояние готовности к полету.

При отказе двигателя в полете его вал 2 останавливается, храповые колеса расцепляются, и лопасти 21 несущего винта переходят в режим авторотации. Подобно основному режиму полета, управление основным шагом и дифференциальным шагом лопастей осуществляется через подводки 20 и звенья 22 автоматом перекоса. Ротор 23 последнего управляется тягами 28 и 29 через якорь 24. Шаг зависит от положения двуплечего рычага 26, управляемого посредством тяги 27.

Во всех режимах звенья 26 и 27, образующие шлиц шарнир, согласуют частоты вращения вала несущего винта 17 и ротора 23 автомата перекоса.

Возможность появления крутильного резонанса устраняется в соединении вала двигателя 2 и полумуфты 5 переменной крутильной жесткостью, поскольку при увеличении амплитуды колебаний пакеты пружин 4 меняют длину за счет контакта с профилированными пазами полумуфты 3 и их изгибная жесткость увеличивается, что влечет за собой увеличение собственной частоты крутильных колебаний, и муфта автоматически выходит из резонанса.

Предложенная трансмиссия вертолета повышает надежность вертолета в периоды неустановившегося движения — в режимах запуска, прогрева двигателя, выхода на рабочий (полетный) режим и в случае полета в режиме авторотации при отказе двигателя.

Трансмиссия вертолета, содержащая двигатель, посредством муфты своим валом соединенный с ведущим валом редуктора, кинематически связанным с валом несущего винта вертолета, со ступицей винта, несущего шарнирно связанные с ней лопасти с комлями, снабженными поводками для связи с автоматом перекоса посредством управляющих шагом лопастей звеньев, отличающаяся тем, что вал двигателя соединен с полумуфтой, имеющей пазы, выполненные с криволинейными стенками и расположенные параллельно ее оси, в которых расположены пакеты, составленные из плоских пружин, связанные с ведомой полумуфтой, соединенной с возможностью свободного относительного вращения с ведущим валом редуктора, жестко соединенным с барабаном, храповым колесом, выполненным на его внутреннем торце, зубья которого расположены с возможностью зацепления с аналогичными зубьями, выполненными на буксе, связанной с ведомой полумуфтой цилиндрическим шлицевым соединением и имеющей проточку, причем на внешней цилиндрической поверхности размещено водило с осевыми пазами, в которых расположены соответствующие зубья буксы в виде шпонок, в упомянутом водиле выполнен внутренний пустотелый цилиндрический выступ, наружная поверхность которого оснащена кольцевым гребнем, кроме того, на наружной поверхности расположены колодки с проточками для гребня, снабженные на наружной поверхности осевыми пазами, имеющие возможность контакта с зубьями вилки, связанными жестко с водилом, а между названными зубьями вилки и пазами колодок установлены пружины дугообразной формы, кроме того, между водилом и буксой установлены пружины, имеющие возможность опоры на соответствующие торцы водила и буксы.

ТРАНСМИССИИ ВЕРТОЛЕТОВ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Трансмиссия в широком смысле слова — совокупность агрегатов и деталей, обеспечивающих передачу мощности ет двигателя к рабочим механизмам. На вертолете трансмиссия обеспечивает передачу мощности от двигателя на винты вертолета с числом оборотов, соответствующим наивыгоднейшим условиям работы несущих и рулевых винтов. Посредством трансмиссии также обеспечивается определенное направление вращения несущих и рулевых винтов и передача мощности для работы других агрегатов и механизмов.

Схема компоновки трансмиссии на вертолете зависит прежде всего от схемы вертолета, а также от типа и расположения двигателя. Для наиболее распространенной в нашей стране одновинтовой схемы вертолетов трансмиссия имеет вид, показанный на рис. 45.

У одновинтового вертолета большая часть мощности двигателя при помощи трансмиссии передается на вращение несущего винта, а меньшая часть ее (около 7—10%) — на вращение рулевого винта. У двухвинтового вертолета продольной схемы мощность обоих двигателей передается на общую трансмиссию, где большая часть ее в горизонтальном полете расходуется на вращение заднего несущего винта, так как он работает в потоке, отбрасываемом передним винтом.

Основными элементами трансмиссии вертолетов являются главные, промежуточные и хвостовые редукторы, валы трансмиссии, тормоза несущих винтов, муфты включения трансмиссий и муфты свободного хода.

ї Го

Живучесть вертолета в значительной степени зависит от живучести агрегатов трансмиссии; преждевременный выход их из строя в полете может привести к тяжелым летным происшествиям.

Опыт эксплуатации вертолетов показывает, что в пределах установленных сроков службы трансмиссия работает в основном надежно. Безотказная работа трансмиссии во многом зависит от своевременности и полноты смазки трущихся поверхностей ее валов и редукторов; отсутствие достаточного количества смазки или недостаточная кондиционность ее могу г привести к повышенным трениям в сочленениях и, как следствие, к повышенному износу деталей трансмиссии.

При эксплуатации трансмиссии в полете основное внимание следует обращать на выдерживание предельных температурных режимов работы редакторов и на наличие давления масла в них. Во всех случаях при падении давления масла ниже допустимой величины или при повышении температуры масла в редукторе сверх установленных норм нужно произвести посадку вертолета для выяснения и устранения причины дефекта.

Особенно внимательно необходимо контролировать температурный режим редукторов при эксплуатации вертолетов в условиях высоких температур окружающего воздуха. В этом случае при опробовании вертолетов на земле нельзя допускать длительной работы на повышенных оборотах, так^как возможен перегрев масла в редукторах. Охлаждение же сильно нагретого масла в условиях высоких температур окружающего воздуха требует длительного времени, что может привести к срыву выполнения полетного задания.

Одним из признаков исправного состояния трансмиссии (при выключенном состоянии) является легкость ее вращения, которая проверяется вращением лопастей несущего винта рукой или специальным динамометром.

Проверка легкости вращения трансмиссии динамометром (безменом) производится так же, как и проверка затяжки гасителей колебаний (тем же динамометром). Разница заключается только в том, что затяжка гасителей колебаний проверяется при заторможенной трансмиссии, а легкость вращения трансмиссии — при отключенном тормозе (трансмиссия расторможена).

Для одного и того же вертолета при всех прочих равных

условиях (достаточности смазки в шарнирных сочленениях и одинаковой температуре) усилие, потребное для страги- вания (вращения) трансмиссии, с увеличением выработки ресурса должно уменьшаться или оставаться неизменным. Так, например, для вертолетов Ми-4 оно должно соответствовать примерно 5 кг.

Величину усилия страгивания (вращения) трансмиссии техническому составу цетесообразно проверять на каждом поступающем в часть новом вертолете при определенных температурных условиях агрегатов трансмиссии, а в процессе эксплуатации вертолета периодически контролировать ее при тех же температурных условиях.

Если будет обнаружено, что усилие страгивания (вращения) трансмиссии увеличилось, необходимо выяснить причину этого и устранить ее. Причинами в данном случае могут быть:

— повышенное трение в редукторах трансмиссии из-за разрушения отдельных элементов конструкции или отсутствия достаточного количества смазки, а также загустевания смазки;

— повышенные трения в валах трансмиссии вследствие нарушения соосности валов, разрушения подшипников, загустевания или отсутствия достаточного количества смазки в подшипниках;

— трение в тормозе трансмиссии из-за неполного его растормаживания техником (летчиком), потеря упругости пружины, вытяжка тросов управления тормозом или уменьшение зазора между колодкой и барабаном тормоза.

Указанные выше причины в эксплуатации можно легко и быстро установить путем проверки:

— состояния фильтров и магнитных пробок, а также слитого из отстойника масла (на магнитных пробках и в масле не должно быть металлической стружки);

— наличия в редукторах и подшипниках валов масла (смазки);

— температуры масла (смазки);

— положения ручки управления тормозом и состояния регулировки управления тормозом.

Опыт эксплуатации вертолетов показал, что в большинстве случаев увеличение усилия страгивания (вращения) трансмиссии связано с нарушением нормальной работы тормоза, поэтому в первую очередь необходимо проверить тормоз, а затем уже валы и редукторы трансмиссии,