Коробка двигательных агрегатов (КДА) турбореактивного двигателя, узел КДА турбореактивного двигателя (варианты)
PROPULSION UNITS CASE (PUC) OF TURBOJET ENGINE, PUC ASSEMBLY OF TURBOJET ENGINE (VERSIONS)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно, к механизмам передачи крутящего момента агрегатам двухвального, двухконтурного авиационного турбореактивного двигателя (ТРД).
Известны коробка приводов агрегатов для размещения привода агрегатов и передачи к ним крутящего момента от ротора двигателя, в том числе на вал коробки приводов двигательных агрегатов, включающий главную коническую передачу, представляющую собой шестеренную пару ортогонально ориентированных конических ведущего и ведомого зубчатых колес для отбора мощности от вала ротора двигателя. (Н.Н. Сиротин, А.С.Новиков, А.Г. Пайкин, А.Н. Сиротин. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. Москва. Наука 2011. стр. 813-816).
Известна коробка двигательных агрегатов для размещения привода агрегатов и передачи к ним крутящего момента от ротора двигателя с ортогонально ориентированными коническими зубчатыми колесами шестеренных пар и цилиндрическими зубчатыми колесами шестеренных пар. (В.В. Шелофаст. Основы проектирования машин (2-ое издание, Москва, изд. АПМ. 2005. стр. 320-325).
К недостаткам известных решений относятся непроработанность системы выбора совокупности необходимых параметров и узлов механизма передачи крутящего момента агрегатам ТРД, неадаптированность к конкретно к техническим решениям двухвального, двухконтурного авиационного ТРД, сложность получения компромиссного сочетания повышенных значений КПД и ресурса двигателя с одновременным повышением компактности при снижении материале- и энергоемкости механизма передачи крутящего момента.
Задача, решаемая группой изобретений, связанных единым творческим замыслом, заключается в разработке коробки двигательных агрегатов и узлов передачи крутящего момента агрегатам КДА двухвального, двухконтурного турбореактивного двигателя с улучшенными конструктивными и эксплуатационными характеристиками, обеспечивающими повышение КПД, ресурса и надежности двигателя, удобства монтажа и эксплуатационного обслуживания двигателя.
п.м.
п.м.
р.м.
p.м.
п.м.
р.м.
Поставленная задача решается тем, что коробка двигательных агрегатов двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя (ТРД), имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы роторов высокого давления (РВД), низкого давления (РНД), центральный конический привод (ЦКП) и выносную коробку самолетных агрегатов (ВКА), согласно изобретению, содержит корпус, выполненный в виде сборной трехмерной квазисерповидной оболочки, представляющей пространственное тело, состоящее из двух объемных частей - корпуса и крышки выпукло-вогнутой конфигурации с цилиндрическими стенками, которые содержат не менее чем по одному замкнутому участку внешней цилиндрической поверхности переменного радиуса кривизны, взаимно идентичной конфигурации в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала РВД, при этом КДА адаптирована через вогнутую часть стенок к кривизне корпуса двигателя и снабжена элементами силового крепления к промежуточному корпусу двигателя, а донные части корпуса и крышки КДА выполнены с уступообразными участками, параллельными плоскости контакта фланцев, и содержат проемы для посадочных мест агрегатов или заглушек КДА, а края проемов выполнены с утолщенной кольцевой отбортовкой, зашлифованной под фланцевое, хомутовое соединение или под автономный переходный элемент соединения агрегата с КДА, кроме того момент инерции утолщенной кольцевой отбортовки проемов в днищах выполнен обеспечивающим, не менее чем пятидесятипроцентную компенсацию ослабления проемами пространственной жесткости и несущей способности донных частей корпуса и крышки КДА, при этом на КДА с внешней стороны смонтированы двигательные агрегаты, а именно, установленные на днище корпуса двигательный центробежный топливоподкачивающий насос, суфлер центробежный и насос плунжерный, при этом со стороны днища корпуса к КДА подведен концевой сильфонно-шарнирный узел гибкого вала, а на днище крышки КДА установлены маслоагрегат, топливный насос-регулятор и насос форсажный, причем во внутреннем объеме КДА смонтирована разветвленная система зубчатых передач, содержащая узел ввода рабочего крутящего момента и узел ввода в КДА пускового крутящего момента, при этом узел ввода рабочего крутящего момента включает входной вал КДА с установленным на нем ведомым колесом шестеренной пары главной конической передачи (ГКП) КДА и с выполненным за одно целое с валом главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом, к которому с двух сторон подключены цилиндрические зубчатые колеса многоступенчатых редукторов агрегатов КДА, при этом главное раздаточное колесо через разветвленную систему зубчатых передач редукторов сообщено с возможностью передачи пускового крутящего момента агрегатам КДА, а также через ГКП КДА и ЦКП на вал РВД и кроме того с возможностью реверсной передачи в обратную сторону рабочего крутящего момента от вала РВД редукторам приводов ВКА, при этом передаточное число «кольцевого» участка редукторов от вала ввода в КДА пускового крутящего момента с ведущим зубчатым цилиндрическим колесом указанного вала до рессоры, соединяющей ГКП КДА с ЦКП, составляет i, определенное в диапазоне значений i=(1,45÷2,05) и превышает в N раз реверсное передаточное число i того же «кольцевого» участка редукторов для передачи в обратном направлении рабочего крутящего момента от вала РВД, которое составляет i=(0,49÷0,69), где N= / i и определено в диапазоне значений N=(2,1÷4,2).
ц.вх.в.
При этом главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо может быть выполнено с зубчатый венцом с угловой частотой зубьев, определенной в диапазоне γ=(2,87÷4,30) [ед/рад].
p.м.
В узле ввода в КДА пускового крутящего момента концевой сильфонно-шарнирный участок гибкого вала может быть соединен с валом ввода пускового крутящего момента в КДА и далее кинематически сообщен внутренним двухступенчатым участком многоступенчатого редуктора с главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом входного вала КДА, при этом редукторы приводов двигательных агрегатов смонтированы в КДА с возможностью избирательного подключения как к источнику крутящего момента, либо к валу РВД через рессору, соединяющую ЦКП с главной шестеренной парой ГКП КДА, или к стартеру двигателя через гибкий вал, подающих с автоматическим изменением ввода в КДА соответствующий вид крутящего момента и кинематической конфигурации редукторов приводов, включая количество и виды зубчатых передач, образующих соответственно рабочие или пусковые многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, которые сообщены с главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом входного вала КДА посредством сочетаний передач, содержащих в объеме КДА от двух до пяти шестеренных зубчатых пар с передаточными числами в диапазоне (0,5≤i.≤2,0).
По меньшей мере, один агрегат может быть установлен на крышке или корпусе КДА через автономный переходный элемент, имеющий кольцевую стенку с двумя внешними консольными кольцевыми фланцами, один из которых наделен отверстиями под дискретные крепежные элементы разъемного соединения с отбортовкой корпуса или крышки коробки, а другой фланец выполнен под хомутовое соединение переходного элемента с опорной частью агрегата.
ц.вх.в.
нр
нр
Поставленная задача по второму объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище крышки КДА двигательный агрегат - топливный насос-регулятор, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего, при этом многоступенчатый редуктор привода насоса-регулятора функционально предназначен для передачи рабочего крутящего момента последнему и содержит не более четырех ступеней зубчатых передач, в том числе образованных главной конической шестеренной парой ЦКП и сообщенной с ней по крутящему моменту через рессору главной шестеренной парой ГКП КДА, а также не более двух ступеней образованных цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо входного вала КДА, наделенное зубчатым венцом с угловой частотой зубьев γ=(2,87÷4,30) [ед/рад], выполненное заедино с указанным входным валом КДА, конструктивно и функционально совмещенным с валом ведомого колеса главной шестеренной пары ГКП КДА, а вал ведомого цилиндрического колеса второй шестеренной пары выполнен соосным с валом насоса-регулятора в составе указанного многоступенчатого редуктора привода с возможностью передачи рабочего крутящего момента на насоса-регулятора с общим передаточным числом i, считая от РВД, определенном в диапазоне значений i=(0,37÷0,53).
ш.в.
вк
цкп
вк
цкп
цкп
цкп
гкп
гкп
При этом вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору насоса-регулятора через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, передающая рабочий крутящий момент в составе указанного многоступенчатого редуктора насоса-регулятора, выполнена с угловой частотой γ зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i, определенным в диапазоне i=(1,01÷1,43), а передаточное число i следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно, конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i=(0,71÷0,99).
Насос-регулятор может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования (САУиР), а также с топливной и масляной системами двигателя.
1нф
2нф
нф
нф
Поставленная задача по третьему объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище крышки КДА двигательный агрегат - насос форсажный, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего, при этом многоступенчатый редуктор привода насоса форсажного для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента двигательному агрегату содержит не более четырех ступеней зубчатых передач, в том числе, на участке от вала РВД до входного вала КДА две конические зубчатые передачи, а именно главную коническую шестеренную пару ЦКП и сообщенную с ней по крутящему моменту посредством рессоры коническую шестеренную пару ГКП КДА с ведомым коническим колесом, вал которого одновременно представляет входной вал КДА и содержит главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо, от которого включительно с ним образован не более чем двухступенчатый участок цилиндрических шестеренных пар многоступенчатого редуктора привода насоса форсажного с передаточными числами шестеренных пар соответственно i=(1,03÷1,25) и i=(1,49÷2,14), а вал ведомого колеса второй из указанных цилиндрических шестеренных пар в составе многоступенчатого редуктора выполнен соосным с валом насоса форсажного с возможностью передачи рабочего крутящего момента на вал агрегата с общим передаточным числом i, считая от вала РВД, определенном в диапазоне значений i=(1,73÷2,44).
ш.в.
вк
цкп
вк
цкп
цкп
цкп
гкп
гкп
При этом вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору насоса форсажного через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, как звено, передающее рабочий крутящий момент в составе многоступенчатого редуктора насоса форсажного, выполнена с угловой частотой γ зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i, определенным в диапазоне i=(1,01÷1,43), а передаточное число i следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i=(0,71÷0,99).
Насос форсажный может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования, а также с топливной и масляной системами двигателя.
ц.вх.в.
1цс
1цс
2цс
uc
цс
Поставленная задача по четвертому объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище корпуса КДА двигательный агрегат - суфлер центробежный, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего, при этом многоступенчатый редуктор привода суфлера центробежного для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента последнему содержит не более пяти ступеней зубчатых передач, в том числе двух конических, первая из которых образована главной конической шестеренной парой ЦКП, а вторая ступень образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры конической шестеренной парой ГКП КДА, и на выходе содержит ведомое коническое колесо, вал которого одновременно наделен функцией входного вала КДА и содержит выполненное за одно целое с ним главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо КДА, а не более трех остальных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора суфлера центробежного образованы цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо входного вала КДА, наделенное зубчатым венцом с угловой частотой зубьев γ=(2,87÷4,30) [ед/рад], и выполнена с передаточным числом i, определенным в диапазоне i=(0,62÷0,88), вторая из шестеренных пар редуктора привода выполнена с понижающим передаточным числом (i≤0,7), а ведомое колесо третьей шестеренной пары редуктора привода установлено на валу суфлера центробежного с возможностью передачи рабочего крутящего момента на последний с общим передаточным числом i, считая от вала РВД, определенном в диапазоне значений i=(0,774÷0,99).
3цс
При этом вторая цилиндрическая шестеренная пара в составе редуктора привода может быть выполнена с ведущим зубчатым колесом, установленным на промежуточном валу соосно с ведомым колесом первой шестеренной пары, а ведомое колесо второй шестеренной пары установлено на приводном валу насоса- регулятора и одновременно в качестве ведущего колеса образует третью шестеренную пару с повышающим передаточным числом (i≥1,9).
ш.в.
вк
цкп
вк
цкп
цкп
цкп
гкп
гкп
Вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору суфлера центробежного через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, как звено, передающее рабочий крутящий момент в составе многоступенчатого редуктора суфлера центробежного, выполнена с угловой частотой γ зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i, определенным в диапазоне i=(1,01÷1,43), а передаточное число i следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i=(0,71÷0,99).
Суфлер центробежный может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования, а также масляной системой двигателя.
ц.вх.в.
1нп
1нп
2нп
3нп
нп
нп
Поставленная задача по пятому объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище корпуса КДА двигательный агрегат - насос плунжерный, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего, при этом многоступенчатый редуктор привода насоса плунжерного для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента последнему включает не более пяти ступеней зубчатых передач, в том числе двух конических, первая из которых образована главной конической шестеренной парой ЦКП, а вторая ступень образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры конической шестеренной парой ГКП КДА и на выходе содержит ведомое коническое колесо, вал которого одновременно наделен функцией входного вала КДА и содержит выполненное за одно целое с ним главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо КДА, а не более трех остальных последовательных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора указанного агрегата образованы цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо входного вала КДА, наделенное зубчатым венцом с угловой частотой зубьев γ=(2,87÷4,30) [ед/рад] и выполнена с передаточным числом i, определенным в диапазоне i=(0,62÷0,88); вторая шестеренная пара редуктора выполнена с понижающим передаточным числом (i≤0,7) и ведущим зубчатым колесом, размещенным на промежуточном валу, который наделен ведомым колесом первой шестеренной пары, причем вал ведомого колеса второй цилиндрической шестеренной пары редуктора привода выполнен соосным с валом насоса-регулятора и наделен вторым ведущим цилиндрическим зубчатым колесом, образующим третью шестеренную пару с понижающим передаточным числом (i≤0,75), вал ведомого зубчатого колеса которой выполнен соосным с приводным валом насоса плунжерного с возможностью передачи рабочего крутящего момента на вал насоса плунжерного с общим передаточным числом i, считая от вала РВД, определенным в диапазоне значений i=(0,26÷0,37).
ш.в.
вк
цкп
вк
цкп
цкп
цкп
гкп
гкп
При этом вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору насоса плунжерного через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, как звено, передающее рабочий крутящий момент в составе многоступенчатого редуктора насоса плунжерного, выполнена с угловой частотой γ зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i, определенным в диапазоне i=(1,01÷1,43), а передаточное число iследующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i=(0,71÷0,99).
Насос плунжерный может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования, а также топливной и масляной системами двигателя.
ц.вх.в.
1дцн
дцн
2дцн
3дцн
2дцн
3дцн
5дцн
5дцн
Поставленная задача по шестому объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище корпуса КДА двигательный агрегат - двигательный центробежный топливоподкачивающий насос, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения от последнего рабочего крутящего момента и включает для выполнения указанной функции не более семи ступеней зубчатых передач, в том числе двух конических, первая из которых образована главной конической шестеренной парой ЦКП, а вторая ступень образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры конической шестеренной парой ГКП КДА и на выходе содержит ведомое коническое колесо, вал которого наделен функцией входного вала КДА и содержит выполненное за одно целое с ним главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо КДА, причем не более пяти остальных последовательных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора топливоподкачивающего насоса образованы цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо входного вала КДА, наделенное зубчатым венцом с угловой частотой зубьев γ=(2,87÷4,30) [ед/рад] и выполнена с передаточным числом i, определенным в диапазоне i=(0,62÷0,88); вторая и третья цилиндрические шестеренные пары редуктора выполнены с понижающими передаточными числами i и i, удовлетворяющими условию (i; i)≤0,7; а ведомое колесо второй и ведущее колесо третьей шестеренных пар редуктора привода расположены на приводном валу редуктора насоса-регулятора, причем ведомое колесо следующей четвертой и ведущее колесо пятой цилиндрических шестеренных пар расположены на промежуточном валу, а ведомое колесо пятой шестеренной пары расположено на приводном валу насоса топливоподкачивающего и выполнено завершающим участок многоступенчатого редуктора, образованный цилиндрическими шестеренными парами с общим передаточным числом i участка, определенным в диапазоне i=(0,45÷0,64), считая от главного раздаточного цилиндрического зубчатого колеса входного вала КДА.
7дцн
7дцн
При этом полный многоступенчатый редуктор привода насоса топливоподкачивающего может быть выполнен с общим передаточным числом i, считая от вала РВД, определенным в диапазоне значений i=(0,45÷0,64).
ш
в
вк
цкп
вк
цкп
цкп
цкп
гкп
гкп
Вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору насоса топливоподкачивающего через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ.=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, как звено, передающее рабочий крутящий момент в составе многоступенчатого редуктора насоса топливоподкачивающего, выполнена с угловой частотой γ зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i, определенным в диапазоне i=(1,01÷1,43), а передаточное число i следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i=(0,71÷0,99).
Топливоподкачивающий насос может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования, а также топливной системой двигателя.
1MA
2МА
2МА
МA
MA
Поставленная задача по седьмому объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательное агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище крышки КДА маслоагрегат, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения от последнего рабочего крутящего момента и включает для выполнения указанной функции многоступенчатый редуктор привода насоса плунжерного и собственный редуктор привода маслоагрегата, при этом редуктор привода маслоагрегата содержит не более двух ступеней из шестеренных пар, первая из которых выполнена с повышающим передаточным числом i=(1,16÷1,67) и введена в зацепление ведомым колесом с зубчатым шестеренным колесом приводного вала многоступенчатого редуктора насоса плунжерного, а вторая цилиндрическая шестеренная пара выполнена также с повышающим передаточным числом i, определенным в диапазоне значений i=(l,09÷1,45), при этом ведомое колесо второй шестеренной пары редуктора маслоагрегата размещено на объединенном приводном валу, общем с приводным валом насоса топливоподкачивающего с возможностью получения маслоагрегатом рабочего крутящего момента через многоступенчатый редуктор привода насоса плунжерного, который выполнен получающим указанный рабочий крутящий момент от вала РВД, причем общее передаточное число i привода маслоагрегата, считая от вала РВД, образованное сочетанием передаточных чисел двухступенчатого редуктора привода маслоагрегата от ведущего цилиндрического шестеренного колеса на приводном валу насоса плунжерного и многоступенчатого редуктора привода насоса плунжерного, наделенного дополнительной функцией передачи рабочего крутящего момента маслоагрегату, определено в диапазоне значений i=(0,45÷0,64).
Hn
1нп
2нп
3нп
При этом передающий маслоагрегату рабочий крутящий момент многоступенчатый редуктор привода насоса плунжерного может быть выполнен включающим не более пяти ступеней зубчатых передач, в том числе двух конических, первая из которых образована главной конической шестеренной парой ЦКП, которая сообщена с валом РВД через двухрядную шлицевую втулку, а вторая ступень образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры конической шестеренной парой ГКП КДА и на выходе содержит ведомое коническое колесо, вал которого одновременно наделен функцией входного вала КДА и содержит выполненное за одно целое с ним главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо КДА, а не более трех остальных последовательных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора насоса плунжерного образованы цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо входного вала КДА и выполнена с передаточным числом ii, определенным в диапазоне i=(0,62÷0,88); вторая цилиндрическая шестеренная пара редуктора выполнена с понижающим передаточным числом (i≤0,7) и ведущим зубчатым колесом, размещенным на промежуточном валу, который наделен ведомым колесом первой шестеренной пары, причем вал ведомого колеса второй цилиндрической шестеренной пары редуктора привода выполнен соосным с валом насоса-регулятора и наделен вторым ведущим цилиндрическим зубчатым колесом, образующим третью шестеренную пару с понижающим передаточным числом (i≤0,75), вал ведомого зубчатого колеса которой выполнен соосным с приводным валом насоса плунжерного.
Технический результат, достигаемый группой изобретений, связанных единым творческим замыслом, заключается в разработке КДА ТРД и его узлов, обеспечивающего в процессе эксплуатации двигателя совокупное повышение КПД на 2% и более чем в два раза повышение ресурса механизма передачи крутящего момента и двигателя в целом за счет найденных в изобретении геометрических параметров КДА с обеспечением сбалансированных соотношений диапазонов значений передаточных чисел шестеренных пар многоступенчатых редукторов приводов агрегатов с улучшенной кинематикой редукторов приводов, передающих агрегатам крутящий момент с меньшими потерями энергии при уменьшении материалоемкости, количества сборочных единиц и повышенном совмещении участков редукторов, сблокированных в оптимизированном корпусе КДА, достигая тем самым совокупное повышение КПД на 2% и более чем в два раза повышение ресурса двигателя в процессе его эксплуатации.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображена коробка двигательных агрегатов, вид сбоку;
на фиг. 2 - КДА, кинематическая схема передачи крутящего момента агрегатам.
Турбореактивный двигатель выполнен двухвальным, двухконтурным. ТРД содержит разделенный силовым промежуточным корпусом двухступенчатый компрессор низкого и высокого давления и газодинамически связанные между собой соосные вал ротора высокого давления - РВД и вал ротора низкого давления - РНД (на чертежах не показано). Механизм передачи крутящего момента агрегатам КДА ТРД включает соединенные с РВД с возможностью передачи агрегатам крутящего момента от турбины высокого давления центральную коническую передачу ЦКП-1 и кинематически соединенные с ней редукторы приводов двигательных агрегатов, установленные в коробке двигательных агрегатов КДА-2, и редукторы приводов самолетных агрегатов, установленные соответственно в выносной коробке самолетных агрегатов (ВКА) (на чертежах не показано).
КДА-2 (фиг. 1) содержит корпус 3, который выполнен в виде сборной трехмерной квазисерповидной оболочки, представляющей пространственное тело, состоящее из двух объемных частей - корпуса 3 и крышки выпукло-вогнутой конфигурации с цилиндрическими стенками (на чертежах не показано). Цилиндрические стенки корпуса 3 и крышки содержат не менее, чем по одному замкнутому участку внешней цилиндрической поверхности переменного радиуса кривизны, взаимно идентичной конфигурации в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала РВД.
КДА-2 адаптирована через вогнутую часть 4 стенок к кривизне корпуса двигателя и снабжена элементами 5 силового крепления к промежуточному корпусу двигателя. Донные части корпуса и крышки КДА-2 выполнены с уступообразными участками, параллельными плоскости контакта фланцев, и содержат проемы для посадочных мест агрегатов или заглушек КДА. Края проемов выполнены с утолщенной кольцевой отбортовкой, зашлифованной под фланцевое, хомутовое соединение или под автономный переходный элемент соединения агрегата с КДА-2. Момент инерции утолщенной кольцевой отбортовки проемов в днищах выполнен обеспечивающим, не менее чем пятидесятипроцентную компенсацию ослабления проемами пространственной жесткости и несущей способности донных частей корпуса и крышки КДА (на чертежах не показано).
На КДА с внешней стороны установлены двигательные агрегаты, а именно установленные на днище корпуса двигательный центробежный топливоподкачивающий насос ДЦН-6, суфлер центробежный ЦС-7, насос плунжерный НП-8. Со стороны днища корпуса к КДА-2 подведен концевой сильфонно-шарнирный узел 9 гибкого вала 10. На днище крышки КДА-2 установлены маслоагрегат МА-11, топливный насос-регулятор HP-12 и насос форсажный НФ-13.
ЦКП-1 включает коническую шестеренную пару 14 КДА ортогонально ориентированных конических ведущего и ведомого зубчатых колес 15 и 16 соответственно.
Во внутреннем объеме КДА-2 смонтирована разветвленная система зубчатых передач - узел ввода рабочего крутящего момента и узел ввода в КДА пускового крутящего момента. Главная коническая передача КДА включает шестеренную пару 17 КДА ортогонально ориентированных конических ведущего и ведомого зубчатых колес 18 и 19 соответственно.
ц.вх.в.
Узел ввода рабочего крутящего момента включает входной вал 20 КДА-2. На валу 20 установлено ведомое колесо 19 главной шестеренной пары 17 ГКП КДА и выполнено за одно целое с валом 20 главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо 21. Цилиндрическое колесо 21 имеет зубчатый венец с угловой частотой зубьев γ=(2,87÷4,30) [ед/рад]. К цилиндрическому колесу 21 с двух сторон подключены цилиндрические зубчатые колеса многоступенчатых редукторов агрегатов КДА.
В узле ввода в КДА пускового крутящего момента концевой сильфонно-шарнирный участок 9 гибкого вала 10 соединен с валом 22 ввода пускового крутящего момента в КДА и далее кинематически сообщен внутренним двухступенчатым участком многоступенчатого редуктора с главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом 21 входного вала 20 КДА-2. При этом цилиндрическое колесо 21 через разветвленную систему зубчатых передач редукторов сообщено с возможностью передачи пускового крутящего момента двигательным агрегатам КДА, а также через главную шестеренную пару 17 ГКП КДА посредством рессоры 23 на шестеренную пару 14 ЦКП-1 и далее на вал РВД и кроме того с возможностью реверсной передачи в обратную сторону рабочего крутящего момента от вала РВД редукторам приводов самолетных агрегатов выносной коробки ВКА.
п.м.
п.м.
р.м.
p.м.
п.м.
p.м.
Передаточное число «кольцевого» участка редукторов от вала 22 ввода в КДА пускового крутящего момента с ведущим цилиндрическим зубчатым колесом 24 до рессоры 23, соединяющей ГКП КДА с ЦКП-1, составляет i, определенное в диапазоне значений i=(1,45÷2,05), и превышает в N раз реверсное передаточное число i того же «кольцевого» участка редукторов для передачи в обратном направлении рабочего крутящего момента от вала РВД, составляющее i=(0,49÷0,69), где N=i/i и определено в диапазоне значений N=(2,1÷4,2).
м.p
Редукторы приводов двигательных агрегатов смонтированы в КДА-2 с возможностью избирательного подключения, как к источнику крутящего момента, либо к валу РВД через рессору 23, соединяющую ЦКП-1 с главной шестеренной парой 17 ГКП КДА, или к стартеру двигателя через гибкий вал 10, подающих с автоматическим изменением ввода в КДА соответствующий вид крутящего момента и кинематической конфигурации редукторов приводов, включая количество и виды зубчатых передач, образующих соответственно рабочие или пусковые многоступенчатые редукторы приводов агрегатов. Указанные многоступенчатые редукторы сообщены с главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом 21 входного вала 20 КДА посредством сочетаний передач, содержащих в объеме КДА от двух до пяти шестеренных зубчатых пар с передаточными числами в диапазоне (0,5≤i.≤2,0).
По меньшей мере, один агрегат установлен на крышке или корпусе КДА через автономный переходный элемент (на чертежах не показано). Переходный элемент включает кольцевую стенку с двумя внешними консольными кольцевыми фланцами. Один фланец наделен отверстиями под дискретные крепежные элементы разъемного соединения с упомянутой отбортовкой корпуса или крышки КДА. Другой фланец выполнен под хомутовое соединение переходного элемента с опорной частью агрегата.
ш.в.
Вал РВД сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса 15 главной шестеренной пары 14 ЦКП-1 с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатым редукторам приводов агрегатов КДА через соосную с валом шлицевую втулку (на чертежах не показано). Шлицевая втулка наделена двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ=(12,4÷20,1) [ед/рад].
вк
цкп
вк цкп
цкп
цкп
гкп
гкп
Главная коническая шестеренная пара 14 ЦКП-1, передающая рабочий крутящий момент в составе многоступенчатых редукторов приводов агрегатов КДА, выполнена с угловой частотой γ зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ=(4,62÷6,85) [ед/рад], и передаточным числом шестеренной пары i, определенным в диапазоне i=(1,01÷1,43). Передаточное число i следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе приводов агрегатов, а именно главной конической шестеренной пары 14 ГКП КДА, определено в диапазоне i=(0,71÷0,99).
Агрегаты КДА сообщены с системой автоматического управления и регулирования (САУиР), а также с топливной и масляной системами двигателя.
ц.вх.в.
нр
нр
Первый узел КДА ТРД группы изобретений включает установленный на днище крышки КДА-2 двигательный агрегат - топливный насос-регулятор НР-12, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего. Многоступенчатый редуктор привода HP-12 функционально предназначен для передачи рабочего крутящего момента последнему и содержит не более четырех ступеней зубчатых передач. Редуктор привода HP-12 образован главной конической шестеренной парой 14 ЦКП-1 и сообщенной с ней по крутящему моменту посредством рессоры 23 конической шестеренной парой 17 ГКП КДА. Редуктор привода HP-12 включает также не более двух ступеней образованных цилиндрическими шестеренными парами 25 и 26. Первая шестеренная пара 25 включает в качестве ведущего главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо 21, которое выполнено заедино с входным валом 20 КДА, наделенное зубчатым венцом с угловой частотой зубьев γ=(2,87÷4,30) [ед/рад]. Входной вал 20 КДА в свою очередь конструктивно и функционально совмещен с валом ведомого конического колеса 19 главной шестеренной пары 17 ГКП КДА. Вал 27 ведомого цилиндрического колеса второй шестеренной пары 26 выполнен соосным с валом HP-12 в составе многоступенчатого редуктора привода с возможностью передачи рабочего крутящего момента на HP-12 с общим передаточным числом i, считая от РВД, определенном в диапазоне значений i=(0,37÷0,53).
1нф
2нф
нф
нф
Второй узел КДА ТРД группы изобретений включает установленный на днище крышки КДА двигательный агрегат - насос форсажный НФ-13, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего. Многоступенчатый редуктор привода НФ-13 для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента двигательному агрегату содержит не более четырех ступеней зубчатых передач. На участке от вала РВД до входного вала 20 КДА редуктор включает главную коническую шестеренную пару 14 ЦКП-1 и сообщенную с ней по крутящему моменту посредством рессоры 23 коническую шестеренную пару 17 ГКП КДА. На валу ведомого колеса 19 шестеренную пару 17 ГКП установлено главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо 21 входного вала 20 КДА, от которого включительно с ним образован не более чем двухступенчатый участок цилиндрических шестеренных пар 28 и 29 многоступенчатого редуктора привода НФ-13. Цилиндрические шестеренные пары 28 и 29 выполнены с передаточными числами, определенными в диапазоне значений соответственно i=(1,03÷1,25) и i=(1,49÷2,14). Вал 30 ведомого колеса второй цилиндрической шестеренной пары 29 в составе указанного многоступенчатого редуктора выполнен соосным с валом НФ-13 с возможностью передачи рабочего крутящего момента на вал агрегата с общим передаточным числом i, считая от вала РВД, определенном в диапазоне значений i=(1,73÷2,44).
1цс
1цс
2цс
цс
цс
3цс
Третий узел КДА ТРД группы изобретений включает установленный на днище корпуса 3 КДА двигательный агрегат - суфлер центробежный ЦС-7, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего. Многоступенчатый редуктор привода ЦС-7 суфлера центробежного для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента последнему содержит не более пяти ступеней зубчатых передач. Первая ступень редуктора привода ЦС-7 образована главной конической шестеренной парой 14 ЦКП-1. Вторая ступень редуктора образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры 23 конической шестеренной парой 17 ГКП КДА и на выходе содержит ведомое коническое колесо 19, вал которого одновременно представляет входной вал 20 КДА. На входном валу 20 КДА установлено главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо 21 КДА. Не более трех остальных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора ЦС-7 образованы цилиндрическими шестеренными парами. Первая шестеренная пара 25 включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо 21 входного вала 20 КДА и выполнена с передаточным числом i, определенным в диапазоне i=(0,62÷0,88). Первая шестеренная пара 26 редуктора выполнена с понижающим передаточным числом (i≤0,7). Ведомое колесо третьей цилиндрической шестеренной пары 31 в составе многоступенчатого редуктора привода установлено на валу 32 ЦС-7 с возможностью передачи рабочего крутящего момента на последний с общим передаточным числом i, считая от вала РВД, определенном в диапазоне значений i=(0,77÷0,99). Вторая цилиндрическая шестеренная пара 26 редуктора выполнена с ведущим зубчатым колесом, установленным на промежуточном валу 33 соосно с ведомым колесом первой цилиндрической пары 25. Ведомое колесо шестеренной пары 26 установлено на приводном валу 27 HP-12 и одновременно в качестве ведущего колеса образует третью шестеренную пару 31 с повышающим передаточным числом (i≥1,9).
1нп
1нп
2нп
3нп
Hn
нп
Четвертый узел КДА ТРД группы изобретений включает установленный на днище корпуса 3 КДА двигательный агрегат - насос плунжерный НП-8, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего. Многоступенчатый редуктор привода НП-8 для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента последнему включает не более пяти ступеней зубчатых передач. Первая ступень редуктора привода НП-8 образована главной конической шестеренной парой 14 ЦКП-1. Вторая ступень редуктора образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры 23 конической шестеренной парой 17 ГКП КДА и на выходе содержит ведомое коническое колесо 19, вал которого одновременно наделен функцией входного вала 20 КДА. На входном валу 20 КДА установлено главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо 21 КДА. Не более трех остальных последовательных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора НП-8 образованы цилиндрическими шестеренными парами. Первая шестеренная пара 25 включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо 21 входного вала 20 КДА и выполнена с передаточным числом i, определенным в диапазоне i=(0,62÷0,88). Вторая шестеренная пара 26 редуктора выполнена с понижающим передаточным числом (i≤0,7) и ведущим зубчатым колесом, размещенным на промежуточном валу 33, который наделен ведомым колесом первой шестеренной пары 25. Вал 27 ведомого колеса второй цилиндрической шестеренной пары 26 в составе многоступенчатого редуктора привода НП-8 выполнен соосным с валом HP-12 и наделен вторым ведущим цилиндрическим зубчатым колесом, образующим третью шестеренную пару 34 с понижающим передаточным числом (i≤0,75). Вал 35 ведомого зубчатого колеса третьей шестеренной пары 34 выполнено соосным с приводным валом НП-8 с возможностью передачи рабочего крутящего момента на вал НП-8 с общим передаточным числом i, считая от вала РВД, определенным в диапазоне значений i=(0,26≤0,37).
1дцн
дцн
2дцн
3дцн
2дцн
3дцн
5дцн
5дцн
дцн
дцн
Пятый узел КДА ТРД группы изобретений включает установленный на днище корпуса 3 КДА двигательный агрегат - двигательный центробежный топливоподкачивающий насос ДЦН-6, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего. Многоступенчатый редуктор привода ДЦН-6 для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента последнему включает не более семи ступеней зубчатых передач. Первая ступень редуктора привода НП-8 образована главной конической шестеренной парой 14 ЦКП-1. Вторая ступень редуктора образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры 23 конической шестеренной парой 17 ГКП КДА и на выходе содержит ведомое коническое колесо 19, вал которого одновременно наделен функцией входного вала 20 КДА. На входном валу 20 КДА установлено главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо 21 КДА. Не более пяти остальных последовательных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора ДЦН-6 образованы цилиндрическими шестеренными парами. Первая шестеренная пара 25 включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо 21 входного вала 20 КДА и выполнена с передаточным числом i определенным в диапазоне i=(0,62÷0,88). Вторая и третья цилиндрические шестеренные пары 26 и 34 редуктора выполнены с понижающими передаточными числами i и i, удовлетворяющими условию (i; i)≤0,7. Ведомое колесо второй шестеренной пары 26 и ведущее колесо третьей шестеренной пары 34 редуктора привода расположены на приводном валу 27 редуктора HP-12. Ведомое колесо следующей четвертой шестеренной пары 36 и ведущее колесо пятой шестеренной пары 37 расположены на промежуточном валу 38. Ведомое колесо пятой шестеренной пары 37 расположено на приводном валу 39 насоса ДЦН-6 и выполнено завершающим участок многоступенчатого редуктора, образованный цилиндрическими шестеренными парами 25, 26, 34, 36 и 37 с общим передаточным числом i участка, определенным в диапазоне i=(0,45÷0,64), считая от главного раздаточного колеса 21 входного вала 20 КДА. Полный многоступенчатый редуктор привода ДЦН-6 выполнен с общим передаточным числом i, считая от вала РВД, определенным в диапазоне значений i=(0,45÷0,64).
1MA
2МА
2МА
МА
нп
МА
Шестой узел КДА ТРД группы изобретений включает установленный на днище крышки КДА двигательный агрегат - маслоагрегат МА-11, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего. Многоступенчатый редуктор привода МА-11 для выполнения для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента включает многоступенчатый редуктор привода НП-8, описанный выше, и собственный редуктор привода МА-11. Редуктор МА-11 содержит не более двух ступеней из цилиндрических шестеренных пар 36 и 37. Первая из указанных шестеренная пара 36 выполнена с повышающим передаточным числом i=(1,16÷1,67). Ведомое колесо шестеренной пары 36 введено в зацепление с зубчатым шестеренным колесом приводного вала 35 НП-8. Вторая цилиндрическая шестеренная пара 37 выполнена также с повышающим передаточным числом i, определенным в диапазоне значений i=(1,09÷1,45). Ведомое колесо второй шестеренной пары 37 редуктора МА-11 размещено на объединенном приводном валу 39, общем с приводным валом ДЦН-6 с возможностью получения МА-11 рабочего крутящего момента через многоступенчатый редуктор привода НП-8, который выполнен получающим указанный рабочий крутящий момент от вала РВД. Общее передаточное число 1 привода МА-11, считая от вала РВД, образованное сочетанием передаточных чисел двухступенчатого редуктора привода МА-11 от ведущего колеса на приводном валу 35 НП-8 и передаточным числом i многоступенчатого редуктора привода НП-8, наделенного дополнительной функцией передачи рабочего крутящего момента МА-11, определено в диапазоне значений i=(0,45÷0,64).
Пример реализации.
Механизм передачи крутящего момента агрегатам двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя выполняют следующим образом. Изготавливают детали, узлы и сборочные единицы, включая конические и цилиндрические зубчатые колеса и валы ЦКП-1, а также редукторов приводов двигательных и самолетных агрегатов КДА-2 и КСА. Выполняют методом литья корпуса и крышки ЦКП и КДА, в которых механической обработкой, включая шлифовку, подготавливают контактные поверхности фланцев и посадочные места путем хромирования и нанесения покрытий на поверхность под подшипники в корпусе ЦКП.
1,гп
В корпусе 3 КДА-2 собирают главную коническую шестеренную пару 17 ГКП КДА. Главную шестеренную пару 17 ведущего и ведомого зубчатых колес 18 и 19 ГКП КДА выполняют с передаточным числом, составляющим i=0,79. Из сборочных единиц - цилиндрических зубчатых колес и валов собирают редукторы приводов КДА и монтируют в крышке и корпусе 3 КДА зубчатые передачи крутящего момента агрегатам. Собранный корпус 3 КДА-2 закрепляют на верхней части промежуточного корпуса двигателя посредством внешних элементов 5 силового крепления. Ввод крутящего момента в корпус 3 КДА выполняют посредством рессоры 23, которая соединяет ведомое коническое колесо 16 ЦКП-1 с ведущим колесом 18 главной шестеренной пары 17 ГКП КДА.
На днище корпуса 3 КДА-2 монтируют двигательные агрегаты - двигательный центробежный топливоподкачивающий насос ДЦН-6, суфлер центробежный ЦС-7, насос плунжерный НП-8. Со стороны днища корпуса к КДА-2 подведят концевой сильфонно-шарнирный узел 9 гибкого вала 10. На днище крышки КДА-2 монтируют маслоагрегат МА-11, топливный насос-регулятор HP-12 и насос форсажный НФ-13. Во внутреннем объеме КДА-2 монтируют разветвленную систему зубчатых передач - узел ввода рабочего крутящего момента и узел ввода в КД А пускового крутящего момента.
Двигательные агрегаты КДА-2 сообщают по крутящему моменту через ЦКП-1 с валом РВД посредством многоступенчатых редукторов приводов агрегатов с образованием в штатном рабочем режиме работы двигателя многоступенчатых редукторов, которые подключают к главному раздаточному цилиндрическому колесу 21 на входном валу 20 КДА.
В узле ввода в КДА пускового крутящего момента концевой сильфонно-шарнирный участок 9 гибкого вала 10 соединяют с валом 22 ввода пускового крутящего момента в КДА и далее кинематически сообщают внутренним двухступенчатым участком многоступенчатого редуктора с главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом 21 входного вала 20 КДА-2. При этом главное раздаточное колесо 21 через разветвленную систему зубчатых передач редукторов сообщают с возможностью передачи пускового крутящего момента двигательным агрегатам КДА, а также через главную шестеренную пару 17 ГКП КД А посредством рессоры 23 на шестеренную пару 14 ЦКП-1 и далее на вал РВД и кроме того с возможностью реверсной передачи в обратную сторону рабочего крутящего момента от вала РВД редукторам приводов самолетных агрегатов выносной коробки ВКА.
Работает механизм передачи крутящего момента агрегатам КДА следующим образом.
В штатном режиме работы двигателя крутящий момент, передаваемый двигательным агрегатам КДА, отбирают от турбины высокого давления и передают на ЦКП-1 и далее через рессору 23 на ведущее колесо 18 главной шестеренной пары 17 ГКП. Через ведомое колесо 19 главной шестеренной пары 17 ГКП крутящий момент подают непосредственно на цилиндрическое колесо 21 входного вала 20 КДА. От цилиндрического колеса 21 посредством разветвленной совокупности шестеренных пар редукторов агрегатов разделяют и раздают крутящие моменты указанным агрегатам и изменяют скорость вращения входного вала каждого агрегата пропорционально общим передаточным числам редукторов.
нр
нр
В штатном режиме работы двигателя рабочий крутящий момент от вала РВД на приводной вал 27 HP-12 передают через многоступенчатый редуктор - главную коническую шестеренную пар 14 ЦКП-1, сообщенную с ней по крутящему моменту посредством рессоры 23 коническую шестеренную пару 17 ГКП КДА и две цилиндрические шестеренные пары 25 и 26 с возможностью передачи рабочего крутящего момента на HP-12 с общим передаточным числом i, считая от РВД, определенном в диапазоне значений i=0,46.
нр
нф
В штатном режиме работы двигателя рабочий крутящий момент от вала РВД на приводной вал 30 НФ-13 передают через многоступенчатый редуктор - главную коническую шестеренную пар 14 ЦКП-1, сообщенную с ней по крутящему моменту посредством рессоры 23 коническую шестеренную пару 17 ГКП КДА и две цилиндрические шестеренные пары 28 и 29 с возможностью передачи рабочего крутящего момента на НФ-13 с общим передаточным числом i, считая от РВД, определенном в диапазоне значений i=2,12.
цс
цс
В штатном режиме работы двигателя рабочий крутящий момент от вала РВД на приводной вал 32 ЦС-7 передают через многоступенчатый редуктор - главную коническую шестеренную пар 14 ЦКП-1, сообщенную с ней по крутящему моменту посредством рессоры 23 коническую шестеренную пару 17 ГКП КДА и три цилиндрические шестеренные пары 25, 26 и 31 с возможностью передачи рабочего крутящего момента на ЦС-7 с общим передаточным числом i, считая от РВД, определенном в диапазоне значений i=0,95.
нп
нп
В штатном режиме работы двигателя рабочий крутящий момент от вала РВД на приводной вал 35 НП-8 передают через многоступенчатый редуктор -главную коническую шестеренную пару 14 ЦКП-1, сообщенную с ней по крутящему моменту посредством рессоры 23 коническую шестеренную пару 17 ГКП КДА и три цилиндрические шестеренные пары 25, 26 и 34 с возможностью передачи рабочего крутящего момента на НП-8 с общим передаточным числом i, считая от РВД, определенном в диапазоне значений i=0,34.
7дцн
МА
В штатном режиме работы двигателя рабочий крутящий момент от вала РВД на приводной вал 39 агрегатов ДЦН-6 и МА-11 передают через многоступенчатый редуктор - главную коническую шестеренную пар 14 ЦКП-1, сообщенную с ней по крутящему моменту посредством рессоры 23 коническую шестеренную пару 17 ГКП КДА и пяти цилиндрических шестеренных пар 25, 26, 34, 36 и 37 с возможностью передачи рабочего крутящего момента на агрегаты с общими передаточными числами, считая от РВД, определенном в диапазоне значений i=i=0,55.
Таким образом, за счет разработанных в изобретении кинематических композиций конических и цилиндрических зубчатых колес, шестеренных пар, оригинальной композиции многоступенчатых редукторов с разветвленной системой раздачи крутящего момента последним и совокупностями передаточных чисел, а также найденных в изобретении конструктивных систем механизма передачи крутящего момента от вала РВД двигателя двигательным агрегатам в коробке КДА, повышающих плавность и бесшумность работы механизма при одновременном снижении материалоемкости и габаритов узлов механизма в целом. Повышение ресурса достигают за счет высокой ремонтопригодности КДА, которое обеспечивают взаимозаменяемостью деталей и пар конических и цилиндрических колес и возможностью восстановления размеров посадочных мест под подшипники в процессе эксплуатации ТРД.
Технический результат группы изобретений достигают также за счет найденных в изобретении геометрических параметров корпуса КДА и структуры многоступенчатых редукторов приводов агрегатов, установленных в корпусе КДА с сбалансированным соотношений диапазонов значений передаточных чисел шестеренных пар редукторов передачи крутящего момента агрегатам КДА в пределах указанных в группе изобретении диапазонов значений передаточных чисел. Выход за последние в большую или меньшую сторону, как повышающих, так и понижающих передаточных чисел чреват трудновосполнимой компенсацией разбалансировки работы и перегрузки редуктора или невозможностью устранения возникающего при этом дисбаланса редуктора, ухудшением параметров габаритов и массы корпуса КДА, неоправданным увеличением материалоемкости зубчатых колес шестеренных пар и занимаемого ими объема в корпусе КДА, трудоемкости монтажа/демонтажа узлов и монтажных единиц, снижением ресурса, надежности, КПД и увеличением энергоемкости работы механизма передачи крутящего момента в КДА либо возникновением опасной вероятности вхождения в резонанс. Выбранные диапазоны допустимых значений общих передаточных чисел агрегатов КДА ограничены кроме того реальной вариабельностью конструктивного исполнения и установочной мощностью последних. Эффективность группы изобретений достигают обеспечением повышенной ремонтопригодности разработанных в изобретениях узлов механизма передачи крутящего момента, что сокращает трудозатраты и время выполнения техобслуживания и всех типов ремонта двигателя в процессе его эксплуатации.