ТРАНСМИССИЯ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА И ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В НЕЙ ВАЛ
DRIVELINE FOR TORQUE TRANSMISSION AND SHAFT USED IN IT

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к трансмиссиям вращательного типа (для передачи крутящего момента), и может быть использована в системах управления створками самолетных отсеков.
Валы в трансмиссиях вращательного типа (карданных передачах) при разрушении могут совершать нерегламентированное вращение вследствие действия центробежных сил на свободно вращающиеся концы разрушившихся валов. Эти концы могут повредить окружающие агрегаты (например, створки, элементы каркаса и т.п. в плотно скомпонованном отсеке самолета).
Наиболее близкой известной трансмиссией является трансмиссия крутящего момента типа карданной передачи, содержащая вал (карданный), закрытый защитным кожухом, выполненным в виде дополнительной цилиндрической детали, расположенной снаружи вала и коаксиальной с ним [SU 635351]. Соединение вала приводной машины и карданного вала закрыто корпусом. Недостатком этого решения является то, что выполнение предохраняющего элемента в виде наружного защитного кожуха увеличивает вес и размеры трансмиссии, поэтому такой подход нежелателен для использования в трансмиссии, размещаемой в плотно заполненном отсеке самолета,
Наиболее близким валом является вал, описанный в RU 2230236 и содержащий, по меньшей мере, две цилиндрические детали, вставленные одна в другую и соединенные между собой с обоих концов крепежными элементами. Задачей решения, описанного в RU 2230236, является увеличение ресурса вала, поэтому пределы прочности, текучести и выносливости материала внутренней детали должны быть на 20-25% выше соответствующих характеристик материала наружной детали, что вызывает необходимость подбора материала. Это решение направлено на обеспечение прочности вала, но не на обеспечение безопасности при его разрушении.
Задачей группы изобретений является предотвращение повреждения окружающих агрегатов при разрушении силового вала трансмиссии вращательного типа при недопущении увеличения размеров трансмиссии и существенного увеличения ее веса.
Технический результат заключается в том, что при разрыве наружной цилиндрической детали она не может при вращении отклониться без ограничения под действием центробежных сил, т.к. этому препятствует размещенный внутри предохраняющий элемент.
Указанный технический результат в части трансмиссии достигается тем, что в трансмиссии, содержащей, по меньшей мере, один вал для передачи крутящего момента, снабженный дополнительной цилиндрической деталью, дополнительная цилиндрическая деталь размещена внутри полой наружной цилиндрической детали вала соосно с зазором, причем упомянутые цилиндрические детали соединены друг с другом с одного конца.
Указанный технический результат в части вала достигается тем, что в вале, содержащем наружную цилиндрическую деталь и соосно размещенную внутри нее дополнительную цилиндрическую деталь, соединительные фланцы, установленные на концах наружной детали, наружная и внутренняя цилиндрические детали установлены с зазором и соединены друг с другом с одного конца.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вариант трансмиссии с множеством валов; на фиг.2 - сечение используемого в трансмиссии вала; на фиг.3 - возможные отклонения вала при отсутствии дополнительной цилиндрической детали; на фиг.4 - возможные отклонения вала (биение) при наличии дополнительной цилиндрической детали.
Трансмиссия содержит, по меньшей мере, один вал для передачи крутящего момента.
Вал содержит полую наружную цилиндрическую деталь 1 и снабжен дополнительной цилиндрической деталью 2. Дополнительная цилиндрическая деталь 2 соосно с зазором 5 размещена в наружной цилиндрической детали 1.
Дополнительная деталь 2 может быть выполнена полой для уменьшения веса (например, изготовлена из дюралевой трубки).
На концах наружной детали 1 установлены соединительные фланцы 3 и соединены с ней болтами 4.
Наружная 1 и внутренняя 2 детали соединены друг с другом только с одного конца с помощью болта 6. Поэтому силовым элементом, передающим крутящий момент, является только наружная деталь 1.
Трансмиссия и вал работают следующим образом.
Крутящий момент прилагается к наружной цилиндрической детали 1 от одного из фланцев 3 и передается к другому фланцу 3 при вращении детали 1.
В случае разрушения детали 1 центробежная сила инерции стремится отклонить ее разрушенные части от оси, в результате чего могло бы возникнуть значительное биение частей разрушенной детали 1. Биению частей разрушенной детали 1 препятствует наличие размещенной в ней дополнительной детали 2, которая ограничивает отклонение разрушенных частей детали 1 за счет взаимодействия их кромок с внешней поверхностью детали 2. В карданной передаче центробежные силы могли бы отклонить части детали 1 достаточно далеко от ее оси, если бы не было детали 2 (см. фиг.2 и 3). Целостность дополнительной детали 2 обусловлена тем, что она не испытывает нагрузки, поскольку не принимает участия в передаче крутящего момента.