Глава 10 - Привод агрегатов, редукторы, муфты ГТД

	n = 60 fi /( kz ± i)	(10.6.5.1-1)
ãäå fi	- собственная частота
	изгибных колебаний колеса;
k = 1; 2; 3;…- гармоника возбуждения изгиб-
	ных колебаний с зубцовой час-
z	тотой z;
	- число зубьев колеса;
i	- число упругих волн деформации
	на колесе (число узловых диа-
	метров) при колебаниях его по
	собственным формам (знак
	«плюс» соответствует резонан-
	су с назад бегущей волной; знак
	«минус» - резонансу с вперед
	бегущей волной).

Из выражения (10.6.5.1.1) следует, что для одной собственной частоты изгибных колебаний зуб- чатого колеса fi ñ i узловыми диаметрами при его вращении возможны две резонансных частоты с одной гармоникой возбуждения. Наиболее опасна первая гармоника возбуждения зубцовой частоты, так как ее интенсивность выше, чем у последующих.

Не допускаются в качестве облегчения отверстия в диафрагме ЗК высоконапряженных и высокоскоростных передач, так как они приводят к периодическим изменениям жесткости зацепления зубьев. Зачистка острых кромок таких отверстий приводит к необходимости применения непроизводительного ручного труда. Кроме того, отверстия являются концентраторами напряжений.

При правильно выбранном расположении диафрагмы, толщине обода и изменении его толщины по длине зуба продольная модификация зубьев становится излишней. У ЗК косозубого зацепления диафрагму рекомендуется делать конусной для компенсации возможных деформаций, вызванных осевой силой.

Конические ЗК применяют в высокоскоростных ступенях вертолетных редукторов, а также в ЦП ГТД и в КПА для передачи мощности от вала двигателя на привод агрегатов. При передаче больших нагрузок с высокими окружными скоростями до 100 м/с и выше используются зубчатые переда- чи с круговыми зубьями, которые обеспечивают большую несущую способность и существенно улучшают плавность работы по сравнению с прямозубыми колесами.

Конические колеса с прямыми зубьями используются для передачи небольших крутящих моментов. Для уменьшения напряжений в ободе конического ЗК, наводимых колебаниями с вынуждающими частотами, в качестве демпфера

применяют коническую оболочку, упирающуюся в обод с небольшим натягом вдоль оси (см. Рис. 10.6.5.1_10). Демпфер на валу зубчатого колеса фиксируется штифтами или гайкой.

10.6.6 - Материалы зубчатых колес, способы упрочнения

Âкачестве материалов для зубчатых колес приводов агрегатов и редукторов ГТД используются комплексно легированные теплостойкие стали довольно узкой группы. Для придания рабочим поверхностям колес высокой прочности, твердости

èизносостойкости зубья и поверхности под установку подшипников, в большинстве случаев, подвергают ХТО - цементации, нитроцементации или азотированию.

Âпоследнее время разработаны методы и появилось оборудование для ионных процессов ХТО, которые позволяют сократить технологическое время выполнения процесса, исключить дополнительные циклы нагрева и охлаждения детали, значи- тельно снизить потребление электроэнергии

èтехнологического газа, уменьшить хрупкость слоя и деформации деталей при ХТО, повысить прочность и долговечность колес.

Для ЗК редукторов и не очень нагруженных колес приводов агрегатов ГТД обычно применяют сталь 12Х2Н4А-Ш. Она обеспечивает высокую прокаливаемость относительно крупных колес, имеет высокую прочность и вязкость сердцевины

èпониженную чувствительность к поверхностным дефектам. Реже используются стали 12ХН3А

è18Х2Н4ВА. Главным недостатком данных сталей является низкая теплостойкость. В современных ГТД нагруженность зубчатых передач значительно повысилась, возросли их рабочие температуры, что потребовало использования теплостойких азотируемых и цементируемых сталей. Этим условиям удовлетворяют стали с добавкой карбидообразрушающих элементов (Cr, W, Mo, V, Nb) и кремния. В таблице 10.6.6_1 приведены механические свойства и температуры отпуска некоторых сталей, применяемых для зубчатых колес.

Колеса внутреннего зацепления планетарных механизмов подвергают в основном азотированию, которое не приводит к значительной деформации

èкороблению детали, но обеспечивает меньшую глубину слоя (до 0,6 мм). Это позволяет отказаться от шлифования азотированных поверхностей или снимать при окончательном шлифовании детали слой в сотые доли миллиметра. Для них пригодны стали марок 38Х2МЮА, 20Х3МВФА, 30Х3МФ1, 40ХН2МА, ВКС7, ÂÊÑ-10.

656

Глава 10 - Привод агрегатов, редукторы, муфты ГТД

	Прочность и теплостойкость сталей для зубчатых колес.				Таблица 10.6.6_1
	Температура		Механические свойства
Марка стали
	отпуска, îÑ	σÂ, ÌÏà	σ02, ÌÏà	δ, %	ψ, %
12Х2Í4À-Ш	150-170	1000	800	12	55
14ХÃÑÍ2ÌÀ	150-220	1000	800	12	55
(ÄÈ-3À)
12Х2ÍÂÀФÀ	200-250	1000	800	12	55
(ÝÈ712)
20Х3ÌÂФ-Ш	250-300	1250	1050	12	55
(ÝÈ415)
16Х3ÍÂФÌÁ-Ш(ÂÊÑ5)	250-300	1300	1150	10	50
13Х3ÍÂÌ2Ф-Ш	510-530	1200	1050	13	55
(ÂÊÑ4)
16Х2Í3ÌФÁÀЮ-Ш	200-250	1350	1210	12	54
(ÂÊÑ7)

Способами упрочнения поверхностей зубьев методами пластического деформирования (ППД) можно достичь заметного увеличения несущей способности и долговечности зубчатых передач. Повышение эксплуатационных качеств зубчатых передач методами ППД происходит вследствие увеличения твердости и усталостной прочности поверхностного слоя, упрочненного ХТО, и обусловлено следующим:

-образованием в поверхностном слое полезных остаточных напряжений сжатия и улучшением их распределения по глубине слоя;

-уменьшением количества остаточного аустенита в подвергнутом ХТО слое;

-устранением механических повреждений поверхности от предшествующей обработки.

В качестве методов ППД для ЗК, прошедших ХТО, применяют дробеструйную обработку или виброупрочнение. В первом случае венец вращающегося зубчатого колеса обдувают стальной или чугунной дробью диаметром 0,4…2,0 мм. Создаваемые при дробеструйной обработке сжимающие напряжения достигают 100 кгс/мм2, чем повышается контактная и изгибная долговечность передач. Толщина наклепанного слоя может доходить до 1 мм. Шероховатость поверхности после ППД улучшается примерно вдвое. Дробеструйная обработка устраняет возникшие в процессе шлифования поверхностные растягивающие напряжения

èзаменяет их на сжимающие.

Виброобработкой достигаются те же цели, что при дробеструйной обработке. Метод заключает-

ся в создании импульсных колебаний контейнера с зубчатыми колесами, помещенными в среду из дроби.

10.7 - Англо-русский словарьминимум

acceleration - перегрузка

accessories drive shaft - вал привода агрегатов accessory gear box - коробка привода агрегатов (КПА)

adjustment, alignment - выверка

aeroengine manufacturing [production] - авиадвигателестроение

aeronautics - авиация allowance, admittance - допуск assembling - монтаж assembly - агрегат

altitude - наклон balance - балансировка band, range - диафрагма bearing - подшипник beatingбарботаж beating - биение bending - изгиб

bolt - болт boundary - граница bronze - бронза build - сборка

capability, data - данные cardanic - карданный carrier - поводок

657

Глава 10 - Привод агрегатов, редукторы, муфты ГТД

case, casing - корпус cavity - впадина certificate - паспорт clamp, clip - зажим

classification - классификация clearance - диапазон, зазор change - измерение

co-axial helicopter - вертолет соосной схемы collar - буртик

cone - конус

conjugation - сопряжение conicity, conical - конусность

corrosion-resistant - коррозионностойкий coupling, clutch - муфта

friction - фрикционная single-plate - однодисковая

safety decoupler – предохранительная, разъединительная

overrinding - свободного хода flexible coupling - упругая friction coupling - фрикционная

electro-magnetic - электромагнитная cover, cap - крышка, заглушка

crossing - пересечение curvature - кривизна damping - демпфирование decuplung - расцепление degree - градус

designконструкция, расчет diameter - диаметр

disk - äèñê

differential - дифференциальный dynamic(al) - динамический driven shaft - вал ведомый

drive [driving] shaft - вал ведущий driven - ведомый

driving - ведущий

dual (twin) rotor helicopter – двухвинтовой вертолет

durability - стойкость edge - кромка efficiency - ê.ï.ä. effort - ñèëà

elasticity - упругость

electro-magnetic coupling - электромагнитная муфта

[elektro] plating - гальванопокрытие engine - двигатель

epicyclic - планетарный equation - управление expression - формула fasteners - крепеж

fatigue life - усталостная долговечность fault - повреждение

film - пленка

flexible coupling - упругая муфта flexure - изгиб

flight - полет force - сила

shear - трения

centrifugal - центробежная frequency - частота

gearbox, gearing - зубчатые передачи reduction gearbox - редуктор

primary gearbox - главный main-rotor - несущего винта intermediate - промежуточный tail-rotor рулевого винта

spur reduction - с цилиндрическими шестер-

íÿìè

gearbox casing - картер редуктора gear train - передача зубчатая g-load - перегрузка

groove - канавка

hardening, tempering - закалка hardness - прочность

heat, heating - нагрев heat output - теплоотдача

heat-resistant - теплостойкий

hydraulic coupling - гидравлическая муфта hollow - полость, полый

input - âõîä

intermediate shaft - вал промежуточный internal stress - внутреннее напряжение jamming - заклинивание

kinematics - кинематика labyrinth - лабиринт landing - посадка

left, port - левый length - длина

lock - законтривать, замок locking - заклинивание lubricant oil, lubrication - смазка

lubrication system - маслосистема machine, mechanism - машина machined - механически обработанный maintenance - обслуживание

margin - запас

modulus elastic - модуль упругости motion - движение

mounting foot - лапа крепления noise - шум

nut - гайка

oil cooler - маслорадиатор oil filter - маслофильтр oil line - маслопровод

oil pump - маслонасос

oil specification - марка масла

658

Глава 10 - Привод агрегатов, редукторы, муфты ГТД

	(oil) sump - маслоотстойник	stiffness - жесткость
	oil tank - маслобак	strength, stability - прочность
	operation - работа, эксплуатация	stressнапряжение
	output shaft - вал выходной	stress concentration - концентрация напряжений
	overall - габарит	support - опора
	overlap - перекрытие	surface - плоскость
	overrinding - муфта свободного хода	surface stress - поверхностное напряжение
	packing - прокладка	tail-rotor shaft - вал привода рулевого винта
	pin-fin - ребро	take-off weigt - вес взлетный
	pitch - øàã	tension stress - напряжение растяжения
	plate - пластина	test, trial - испытание
	plug - пробка	thermal expansion - тепловое расширение
	pointing - заострение	thermal gap thickening - тепловой зазор
	pole - полюс	thickening - загустевание
	pressure - давление	thickness - толщина
	probability - вероятность	thread - резьба
	probe - датчик	tolerance - допуск
	propeller shaft - вал воздушного винта	tooth -çóá
	radial - радиальный	toothing - зубчатое зацепление
	replace, change - заменять	torsion - кручение
	research - исследование	torsion shaft - вал торсионный
	resistance - сопротивление	transmission - вал трансмиссионный
	rigid coupling - жесткая муфта	trim - центровка
	rolling - качение	turning - проворачивание
	rotation, revolution - вращение	twin-turbine helicopter - вертолет с двумя ГТД
	rounding - закругление	twist - шаг винта
	safety decoupler - предохранительная муфта	unbalance - дисбаланс
	screw - винт, завинчивать	uniformity - однородность
	sealing - манжета	use, usage, utilization - использование
	selection - выбор	valve - êðàí
	separator - сепаратор	vertical - вертикаль
	serrated joint - соединение зубчатое	vibration, motion - вибрация
	serration shape - форма зуба	viscosity - вязкость
	serviceability - исправность	wear(ing) - износ
	service life - ресурс	wear resistance - износостойкость
	shape - профиль	wrench - ключ (гаечный)
	sharpening - заострение
	shear(ing) stress - напряжения среза
	single-rotor helicopter - одновинтовой вертолет	10.8 - Перечень использованной
	skewness, slip - проскальзывание	литературы
	skip - скачок
		10.8.1 Авиационные зубчатые передачи и редукто-
	sleve - гильза
	slippage, sideslip - скольжение	ры. Справочник под ред. Вулгакова Э. Б. - М.: Ма-
	soundness - надежность	шиностроение, 1981.
	speed - скорость	10.8.2API 671 Муфты специального назначения для
	spline (d) shaft - вал шлицевой	нефтеперерабатывающих предприятий. Вторая
	splinted connection - шлицевое соединение	редакция. 1990.
	spring - пружина, рессора	10.8.3 ГОСТ 24246-96 Муфты втулочные. Парамет-
	start(ing) - запуск	ры, конструкция и размеры.
	steel - сталь	10.8.4 ГОСТ 20761-96 Муфты фланцевые.Парамет-
	high-alloy - высоколегированная	ры, конструкция, размеры.
	hardened steel - закаленная	10.8.5 ГОСТ 5006-83 Муфты зубчатые. Техничес-
	carbonized - цементированная	кие условия.
	sticking - заедание	10.8.6 Гавриленко В.А. Зубчатые передачи в маши-

659

Глава 10 - Привод агрегатов, редукторы, муфты ГТД

ностроении. - М.: Машгиз, 1962

10.8.7Кудрявцев В.Н.Планетарные передачи. - М.: Машиностроение, 1966.

10.8.8Кудрявцев В. Н. Державец Ю. А., Глухарев Е. Г. Конструкции и расчет зубчатых редукторов. Справочное пособие. - Л.:Машиностроение, 1971.

10.8.9Орлов П.И. Основы конструирования. Спра- вочно-Методическое пособие. - М.:Машиностроение, 1988.

10.8.10ÎÑÒ 41671-77 Колеса зубчатые цилиндри- ческие авиационные.Допуски.

10.8.11API 613 Редукторы специального назначе- ния для прменения в химической, нефтяной и газовой промышленности.Четвертое издание. 1995.

10.8.12Зубчатые передачи. Справочник. Гинсбург Е.Г., Голованов Н.Ф., Фирун Н.Б., Халебский Н.Т. - М.:Машиностроение, 1980.

10.8.13Кудрявцев В.Н. Зубчатые передачи. - М.:Машгиз, 1957.

10.8.14ÃÎÑÒ 16531-83 Передачи зубчатые цилиндрические. Термины, определения и обозначения.

660