Приводы агрегатов авиационного двигателя.

Работа авиационного двигателя при всех возможных условиях эксплуатации обеспечивается системами топливопитания, регулирования, смазки и запуска. Все агрегаты, обслуживающие эти системы требуют механического привода или они сами приводят во вращение ротор двигателя в начальный период запуска, поэтому эти агрегаты должны быть соединены механически с ротором. При работе двигателя для привода агрегатов используется избыточная мощность турбины двигателя, а в начальный период запуска частота вращения ротора двигателя обеспечивается турбокомпрессорными, электрическими или воздушными стартерами. Агрегаты обслуживающие систему двигателя для обеспечения лучшего размещения на двигателе и удобства обслуживания устанавливаются на отдельных коробках приводов. К таким агрегатам относятся топливные и масляные насосы регулятора, центробежные воздухоотделители, датчики частоты вращения роторов, стартеры и др. агрегаты. Все они называются двигательными агрегатами. Вполне очевидно, что все самолеты, вертолеты и др. летательные аппараты обслуживаются системами, требующими для своей работы жидкости под давлением, сжатый воздух и электроэнергию, поэтому агрегаты, обеспечивающие работу систем и приводимые от двигателя, например, гидронасосы, компрессоры, генераторы устанавливаются на отдельных коробках приводов и называются самолетными. Деление агрегатов на двигательные и самолетные облегчает также создание двигателя в различных компоновках, пригодных для самолетов нескольких типов. В большинстве случаев при проектировании достаточно заменить самолетные агрегаты и конструкцию самолетной коробки приводов для создания двигателя, применимого на самолете другого типа. Агрегаты двигателя размещаются как правило на наружной части его корпусов, благодаря чему обеспечивается легкий подход к агрегатам при обслуживании, регулировке и замене, а также лучшее их охлаждение. Привод агрегатов может осуществляться от передней, либо от задней цапфы ротора компрессора с помощью конических передач и рессор. Агрегаты, обслуживающие нужды самолета устанавливаются на отдельных коробках приводов, каждый из которых получает привод от двигателя на свою рессору. На привод агрегатов в авиационном двигателе затрачивается около 2 % мощности, развиваемой турбиной. Размещение агрегатов и передачу усилий можно изучить на примере кинематической схемы приводов агрегатов двигателя Р11Ф-300. все агрегаты данного двигателя приводятся во вращение от вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления. Вращение вала ротора низкого давления приводится через пару цилиндрических шестерен, две пары конических передач, передается на масляный насос, который откачивает масло из передней опоры. Кроме этого вращение передается на датчик числа оборотов вала ротора низкого давления. От вала откачивающего насоса через цилиндрические передачи и карданный вал вращения передаются центробежному датчику регулятора топливного насоса. Вращение вала ротора высокого давления через коническую передачу и рессору передается коническим передачам коробки агрегатов и далее через зубчатую передачу к агрегатам, установленным на коробке. Коробка агрегатов расположена в нижней части двигателя и прикреплена шестью болтами к кронштейну коробки агрегатов, смонтированному на корпусе камеры сгорания. Агрегаты в большинстве своем соединяются с валами при помощи шлицевых рессор. При больших нагрузках шлицевые соединения охлаждаются маслом. Рессоры и подшипники в осевом направлении фиксируются упругими кольцами вблизи ведущих валов обычно располагаются агрегаты большой мощности, т.к. передаваемая мощность должна уменьшаться к концу кинематической цепи. Шестерни внутреннего зацепления применяются при малых расстояниях между осями приводов и агрегатов и больших передаточных числах. Недостатком привода является консольное расположение шестерен. При больших расстояниях между агрегатами при необходимости изменения направления вращения применяются промежуточные шестерни, которые обычно проектируются таким образом, чтобы они могли быть резервными приводами. Конические передачи применяются при пересечении осей ведущего и ведомого валов, например, для передачи вращения от ротора по вертикальному валу. В большинстве случаев смазка зубчатых передач и валов осуществляется окунанием, но тяжело нагруженные шестерни смазываются маслом под давлением. Масло подается через отверстия на валах и через специальные кольцевые проточки. На коробках приводов устанавливается показатель уровня масла и магнитные пробки. Кроме приводов в ТВД из зубчатых передач состоят редуктора. Частота вращения воздушных винтов, соответствующая их эффективной работы находится в диапазоне 600-800 и более об/мин. Частота вращения роторов ТВД составляет от 6 до 18 тысяч об/мин. Несоответствие между частотой вращения ротора и винта ускоряется с помощью редукторов, которые представляют собой системы зубчатых передач редуктор обычно размещают между валом ротора ТВД и винтом. Передаточное отношение редуктора есть отношение частоты вращения роторов двигателя и винта. Передаточные числа редукторов находятся в пределах от 5 до 15. редуктор можно разделить на группы по расположению относительно двигателя, по числу ведущих и ведомых валов, по кинематической схеме и по типу применяемой шестерни. По расположению относительно двигателя различают редукторы включенные в конструкцию двигателя, редукторы выносные, т.е. установленные на самолете и соединенные с двигателем, трансмиссионным валом, разнесенные (состоящие из двух частей). Редуктор первого типа устанавливается на любом картере двигателя, соединяется рессорой с передней цапфой компрессора и включается в масляную систему двигателя. При установке двигателя в крыле тяжелого самолета редуктор выполняется выносным. Существуют схемы, когда два спаренных двигателя соединяются общим редуктором. В редукторах применяются зубчатые колеса прямозубые, косозубые, конические. В современных редукторах применяется эвольвентное зацепление.