ХВОСТОВОЙ РЕДУКТОР ТРАНСМИССИИ ВЕРТОЛЕТА
HELICOPTER TRANSMISSION TAIL GEARBOX

Изобретение относится к конструкции зубчатой передачи и может быть использовано в конструкции хвостового редуктора для вращения рулевого винта вертолета.
Известна конструкция хвостового редуктора трансмиссии вертолета Ми-8 («Вертолет Ми-8», Техническое описание, книга II, «Машиностроение», 1970, с.96-98, рис.110), а также известен хвостовой редуктор по патенту RU 2280594, публикация 27.07.2006 г.
Наиболее близким аналогом заявляемой конструкции принят хвостовой редуктор вертолета Ми-8. Хвостовой редуктор предназначен для вращения хвостового винта с нужным числом оборотов. Вращение осуществляется парой зубчатых конических колес, расположенных под углом 90°. Кроме конической передачи хвостовой редуктор содержит также механизм управления переменным шагом хвостового винта. Картер имеет три цилиндрические расточки, в которых установлены стакан с ведущим зубчатым колесом, крышка с ведомым зубчатым колесом и узел штока управления хвостовым винтом. В полости картера имеются перегородки для установки подшипниковых опор для конических зубчатых колес. Хвостовой редуктор крепится к фланцу концевой балки. К фланцу ведомого вала крепится хвостовой винт вертолета.
Задачей заявляемого изобретения является создание конструкции хвостового редуктора с учетом конструктивных особенностей оборудования и компоновки агрегатов других элементов хвостовой трансмиссии в пространстве хвостовой части модернизированного вертолета. Кроме того, новая компоновка агрегатов поставила вопрос обеспечения редуктора средствами для верхнего крепления его к соответствующим силовым элементам концевой балки вертолета.
Поставленные задачи решены благодаря тому, что в хвостовом редукторе трансмиссии вертолета, содержащем картер, ведущее и ведомое конические зубчатые колеса, подшипниковые опоры валов ведущего и ведомого зубчатых колес, вал рулевого винта, установленный внутри вала ведомого зубчатого колеса на шлицах и расположенный в конусной крышке картера, а также механизм управления шагом хвостового винта, включающий шток, расположенный внутри вала рулевого винта и вала ведомого зубчатого колеса, установленный в расточке картера с помощью подшипникового узла и снабженный червячным приводом с цепной передачей для осевого перемещения штока, в соответствии с предлагаемым изобретением - вал рулевого винта выполнен двухопорным, с хвостовым участком, смонтированным в роликовом подшипнике внутренней опоры вала ведомого зубчатого колеса, при этом внешняя подшипниковая опора вала ведомого зубчатого колеса установлена в конусной крышке картера и выполнена в виде двух шариковых упорных подшипников с регулировочными кольцами между ними. При этом в соответствии со вторым пунктом формулы изобретения, картер имеет четыре присоединительные лапы для верхнего крепления редуктора к концевой балке вертолета.
Выполнение вала рулевого винта двухопорным, опирающимся на две подшипниковых опоры, делает его нагруженность более определенной, а сам узел, за счет увеличения диаметров участков вала рулевого узла, усиленным по сравнению с хвостовым редуктором Ми-8, в котором узел вала рулевого винта выполнен трехопорным. Проставные регулировочные кольца для подшипников опоры вала ведомого зубчатого колеса подобраны специально. Размер внутреннего проставного кольца определяется так: устанавливают между двумя подшипниками наружное проставное кольцо, нагружают усилием 15-20 кгс внутренние кольца подшипников и замеряют в четырех точках расстояние между внутренними кольцами подшипников. По полученному среднеарифметическому значению замеренных величин устанавливается толщина внутреннего проставного кольца. В собранных таким образом подшипниках за счет выборки внутренних зазоров подшипников беговые дорожки ориентированы на расширение базы подшипниковой опоры, что усиливает этот узел. При этом упомянутая опора установлена непосредственно в конусной крышке картера, которая существенно укорочена в сравнении с конусной крышкой картера вертолета Ми-8, что облегчает конструкцию. Верхнее крепление редуктора к концевой балке выполнено впервые и вызвано особенностями компоновки вертолета. С помощью четырех присоединительных лап, которыми снабжен корпус или картер редуктора, он подвешивается к килевой балке.
Конструкция хвостового редуктора трансмиссии вертолета поясняется чертежами, где изображены:
Фиг.1 - хвостовой редуктор (продольный разрез);
Фиг.2 - вид А фиг.1;
Фиг.3 - вид Б фиг.2.
Хвостовой редуктор трансмиссии вертолета содержит картер 1 и конические зубчатые колеса: ведущее зубчатое колесо 2 и ведомое зубчатое колесо 3, установленные в нем под углом 90° для изменения направления оси вращения (фиг.1). Один из фланцев картера имеет четыре лапы 4 (фиг.2, 3) с отверстиями для крепления редуктора к килевой балке вертолета. С левой стороны редуктора (фиг.1) на картере 1 имеется фланец для крепления конусной крышки 5 ведомого зубчатого колеса 3, а снизу - фланец со шпильками для крепления крышки 6 ведущего зубчатого колеса 2. Ведущее зубчатое колесо 2 хвостового редуктора смонтировано в крышке 6 картера. Сверху на валу ведущего зубчатого колеса 2 установлен роликовый радиальный подшипник 7 опоры вала, а снизу установлены роликовый радиальный подшипник 8, установленный в расточке крышки 6, и шариковый радиально-упорный подшипник 9 второй опоры. Вал ведущего зубчатого колеса 2 на входе имеет шлицы, на которые устанавливается муфта наклонного участка хвостового вала. Вал ведомого зубчатого колеса 3 смонтирован на двух шариковых радиально-упорных подшипниках 10, которые установлены в центральной расточке конусной крышки 5 и которые являются внешней опорой вала (ступицы) ведомого зубчатого колеса 3. Между двумя шариковыми радиально-упорными подшипниками 10 установлены регулировочные кольца (позиции не показаны) для расширения базы подшипника. Второй опорой вала ведомого зубчатого колеса 3 является однорядный радиальный роликовый подшипник 11, который установлен в расточке картера 1. Внутри вала ведомого зубчатого колеса 3 на шлицах установлен вал рулевого винта 12, выполненный с хвостовым участком, смонтированным в роликовом подшипнике 11 внутренней опоры вала ведомого зубчатого колеса 3. Конец вала затянут гайкой, которая законтрена винтом (позиции не указаны). Благодаря опоре вала на два подшипниковых узла увеличен диаметр и усилена жесткость ступицы ведомого зубчатого колеса 3. Снаружи вал рулевого винта 12 заканчивается фланцем с отверстиями для крепления втулки рулевого винта. Полость наружной части вала 12 рулевого винта заполнена пенопластом и защищена кожухом 13. Хвостовой редуктор содержит также механизм управления шагом рулевого (хвостового) винта, который включает шток 14, расположенный внутри вала рулевого винта 12 и вала ведомого зубчатого колеса 3. С наружной стороны шток 14 заканчивается наконечником 15, связанным с поводком управления шагом рулевого винта (не показан). Узел установки внутреннего конца штока 14, к которому приварен червяк 16, расположен в расточке картера 1. На конце червяк 16 имеет шлицы, на которые посажены звездочки 17, предназначенные для цепной передачи управления рулевым винтом.
Крутящий момент передается от наклонной части хвостового вала на ведущее зубчатое колесо 2 редуктора. Ведущее зубчатое колесо 2 входит в зацепление с ведомым зубчатым колесом 3 и через шлицы ступицы ведомого зубчатого колеса передает крутящий момент на вал рулевого винта 12.