РЕДУКТОР ВЕРТОЛЁТА
HELICOPTER REDUCTION GEARBOX

Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано в конструкциях вертолетов, преимущественно с малой массой и габаритами.
Известны конструкции редукторов с коническими передачами, с валами, установленными на конических подшипниках качения, содержащие ведущий вал с шестерней конической передачи и подшипники, установленные по схемам «в распор» или «в растяжку», допускающие регулировку зазоров гайками, сопряженными с резьбовым участком вала, как в названном источнике на рис. 12.6-б. Наличие легко деформируемой втулки дает возможность косвенно оценить величину зазора по моменту на ключе при затяжке гайки (Конструирование узлов и деталей машин. / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. - М: Высшая школа. 1998. - 447 с. - С.194-197).
Однако в конструкциях известных редукторов отсутствует возможность размещения между внутренними кольцами подшипников жесткой детали, например зубчатого колеса, без ужесточения допусков размеров, что отражается на стоимости изделия и его надежности.
Известен главный редуктор вертолета, содержащий коническую зубчатую передачу с шестерней, образующей зацепление с двумя коническими колесами (Патент №2059535 RU. Опубл. 10.05.1996 г.).
Однако в известном главном редукторе вертолета недостатком является необходимость обеспечения зазоров необходимой величины за счет изменения толщины прокладок между корпусными деталями, что исключает возможность корректировки зазоров в подшипниках без разборки редуктора.
Известна проходная главная передача транспортного средства, содержащая коническую зубчатую шестерню, установленную на конических подшипниках качения, размещенных в стакане, удлиненном в радиальном направлении, зацепленную с коническим колесом (Патент №2472646 RU. Опубл. 20.01.2013 г.).
Однако, несмотря на то, что в известном изобретении допускается регулирование зазоров в подшипниках за счет изменения толщины прокладки между стаканом и крышкой корпуса на ведущем валу, но в его конструкции отсутствует возможность не дискретного регулирования зазоров в подшипниках без дополнительной доводки толщины прокладки.
Это устройство является наиболее близким техническим решением и выбрано в качестве близкого аналога.
Задачей изобретения является создание редуктора вертолета, преимущественно малогабаритного с небольшой полетной массой, конструктивно простого, с низкой стоимостью и высокой надежностью и ремонтопригодностью, результат которого проявляется в возможности дискретного регулирования зазоров в подшипниках без дополнительной доводки толщины прокладки.
Поставленная задача решается тем, что в редуктор вертолета, содержащем корпус с размещенными в нем коническими зубчатыми колесами, связанными с валами несущих винтов вертолета, коническую шестерню, образующую зацепления с этими колесами, связанную с валом, установленным на конических подшипниках качения и с размещенным на этом валу зубчатым колесом, причем внутренние кольца конических подшипников зафиксированы в осевом направлении относительно вала, а наружные кольца поставлены с упором в заплечики корпуса и втулки по схеме «в растяжку», внешнее кольцо подшипника, установленного рядом с зубчатым венцом конической шестерни, имеет возможность жесткого контакта с заплечиком корпуса, а внешнее кольцо другого подшипника опирается на внутренний заплечик втулки, размещенной в отверстии корпуса, имеющем паз для взаимодействия со шпонкой, связанной с наружной цилиндрической поверхностью названной втулки, выходящей за пределы корпуса своей наружной резьбой, сопряженной с резьбой гайки своим торцом, упирающейся в корпус редуктора снаружи и выполненной в виде глухого стакана с пазами, в одном из которых размещен зуб фиксатора, закрепленного на корпусе редуктора вертолета.
Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и чертежами, на которых:
Фиг.1 иллюстрирует конструкцию редуктора вертолета с частичным разрезом вертикальной плоскостью, согласно изобретению;
Фиг.2 показывает проекцию по виду А, то же что и на фиг 1.
Редуктор вертолета собран в корпусах 1 и 2, разделенных прокладкой 3 на два отсека (Фиг.1). В левом отсеке расположены два одинаковых конических зубчатых колеса 4, образующих два зацепления с конической шестерней 5, выполненной заодно целое с промежуточным валом, на котором размещены: конический роликовый подшипник 6; зубчатое колесо 7; конический роликовый подшипник 8. Колесо 7 и подшипники 6 и 8 установлены внутри корпуса 2 посредством стакана 9 и втулки 10, на внешней резьбе которой навинчена гайка 11, опирающаяся на внешний торец корпуса 2 и выполненная в форме глухого стакана. На внешней цилиндрической поверхности втулки 10 размещена связанная с ней шпонка 12, входящая в соответствующий паз Б корпуса 2. Посредством гайки 13 зафиксированы внутренние кольца подшипников 6 и 8, и зубчатое колесо 7 в требуемом осевом положении. Внешние кольца этих подшипников имеют возможность опоры на заплечиках стакана 9 и втулки 10. Зазор «δ» в подшипниках обеспечен соответствующим положением гайки 11, зафиксированной стопором 21 посредством винтов 22 (Фиг.2).
Ведущий вал редуктора 14 связан с цилиндрической шестерней 15, имеющей возможность зацепления с колесом 7 (Фиг.1). Ведущий вал редуктора 14 установлен в корпусе 2 на подшипниках 16 посредством стаканов 17 и 18. Конические колеса 4 сопряжены с валом верхнего несущего винта (ВНВ) 19 и, коаксиально, относительно последнего, расположенного вала нижнего несущего винта (ННВ) 20.
Работает редуктор вертолета следующим образом.
Вращение ведущего вала 14 передается через цилиндрическую зубчатую передачу шестерней 15 на колесо 7 и далее на коническую шестерню коническим зубчатым колесам 4, приводящим в движение вал ВНВ 19 и вал ННВ 20, вращающиеся в разные стороны. Нагрузки, возникающие в зацеплениях зубчатых передач, воспринимаются подшипниками. В частности, подшипники конические 6 и 8 нагружены усилиями, возникающими в конической и цилиндрической передачах редуктора.
Известно, что конические подшипники качения обеспечивают необходимое положение оси вала с достаточной точностью лишь в случае, если радиальный зазор «δ» равен нулю. Это может быть обеспечено при сборке редуктора вращением гайки 11, которая смещает втулку 10 на необходимую до устранения зазора величину. В процессе регулирования зазора втулка удерживается от вращения шпонкой 12, входящей в паз Б. При необходимости подшипники могут быть отрегулированы на натяге.
После регулирования устанавливается и крепится фиксатор 21.
Регулирование зазоров и пятка контакта в конической передаче колесами 4 и шестерней 5 частично достигается подбором прокладки 3 и аналогичными прокладками в опорах конических зубчатых колес 4.
В процессе регулирования подшипника на нулевой зазор необходимо руководствоваться зависимостью угла поворота гайки
<mrow><mi>ϕ</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mtext>δ</mtext><mo>∗</mo><mtext>360</mtext></mrow><mrow><mtext>p</mtext><mo>∗</mo><mtext>sinα</mtext></mrow></mfrac></mrow>
где «δ» - исходное значение зазора (мм);
p - шаг резьбы втулки 10 (мм);
α - угол контакта в подшипнике (°);
φ - угол поворота гайки 11 (°) относительно корпуса редуктора.
Предложенный редуктор вертолета позволяет осуществлять дискретное регулирование зазоров в подшипниках без дополнительной доводки толщины прокладки. Кроме того, конструкция предложенного редуктора является простой, малогабаритной с небольшой полетной массой.
Предложенный редуктор вертолета имеет низкую стоимость, высокую надежность, обладает ремонтопригодностью, с сохранением надежной работы подшипников, оптимального положения осей валов и значением зазоров в зацеплениях передач редуктора вертолета.