Самарский государственный аэрокосмический университет

Самарский государственный аэрокосмический университет
имени академика С.П. Королева.
Кафедра: «Техническая эксплуатация летательных
аппаратов и двигателей».
Тема № 5.
Передачи и приводы двигателя ТВ2-117.
Учебное пособие.
(Компьютерный вариант)
Составил: Сошин В.М.
Компьютерная обработка: студенты Старовойтов А.Б. и Чуваткин С.Н.
Пособие предназначено для студентов 2-го курса специальности 130300, изучающих
конструкцию двигателя ТВ2-117 по дисциплине «Авиационная техника».
Размер файла: 760 кб.
Файл помещен в компьютере «Server» ауд. 113-5
Имя файла: E:\ ПОСОБИЯ \ ТВ2-117 \ ТЕМА5 \ тема5.doc
Дата составления: 18 марта 2004 г.
Дата внесения изменений: 26 марта 2004 г.
Допущено для использования
в учебном процессе.
Протокол заседания кафедры «ЭЛАиД»
№ ______ от «___» ___________ 2004 г.
Самара 2004 г.
5.1. ГЛАВНЫЙ ПРИВОД
Главный привод двигателя (рис. 5.1) служит продолжением вала ротора свободной турбины и корпусов
опор роторов двигателя. Через главный привод передается крутящий момент от ротора свободной турбины
двигателя на ведущий вал муфты свободного хода главного редуктора вертолета, соединяется корпус опор
роторов двигателя с корпусом редуктора, а также осуществляется привод к регулятору числа оборотов [к
агрегату РО-40ВА (РО-40ВР)] ротора свободной турбины двигателя.
Рис. 5.1. Главный привод (разрез):
1 — втулка шлицевая; 2 — промежуточный корпус пятой опоры; 3 — стакан; 4— ведущее зубчатое колесо
привода регулятора числа оборотов; 5 — корпус главного привода; 6 — рессора; 7 — штуцер суфлирования;
5 —шпилька для крепления штуцера подвода воздуха; 9 — крышка; 10 — втулка сферическая; 11 — корпус,
главного редуктора; 12 — вал ведущий муфты свободного хода; 13— кольцо уплотнительное- 14 —
вставка; 15 — хомут крепления регулятора числа оборотов; 16 — переходник; 17 — валик привода
регулятора числа оборотов; 18 — зубчатое колесо; 19 — штуцер откачки масла от пятой опоры и привода
регулятора числа оборотов; 20 — штуцер откачки масла от четвертой опоры; 21 — коробка привода
регулятора числа оборотов; 22— палец; 23— двойное зубчатое колесо; 24 — прокладка; 25 — форсунка для
смазки шлицов рессоры
В узел главного привода входят корпус 5 привода, рессора 6 соединения ротора свободной турбины с
ведущим валом 12 муфты свободного хода редуктора, детали соединения корпуса главного привода с
корпусом редуктора и детали привода регулятора частоты вращения ротора свободной турбины двигателя.
Рессора 6, изготовленная из стали, расположена внутри корпуса 5 главного привода и имеет шлицевое
соединение с валом ротора свободной турбины двигателя и с ведущим валом муфты свободного хода
главного редуктора вертолета.
Корпус 5 главного привода отлит из алюминиевого сплава и соединяет корпус двигателя с корпусом
главного редуктора. Передним фланцем корпус привода соединен с промежуточным корпусом 2 пятой
опоры роторов двигателя, а задним фланцем через детали со сферическими поверхностями соединяется с
корпусом 11 главного редуктора вертолета.
2
Сферическое соединение корпусов двигателя и редуктора обеспечивает работу главного привода при
перекосе осей валов двигателя и главного редуктора вертолета. Деталями сферического соединения
являются: вставка 14, запрессованная в расточке корпуса 5, втулка 10, закрепленная на корпусе 11 главного
редуктора, и крышка 9, которая крепится к корпусу 5 главного привода и замыкает сферу, образованную
вставкой и крышкой. Для уплотнения масляной полости корпуса привода в проточку сферической втулки 10
установлено резиновое уплотнительное кольцо 13.
Корпус 5 главного привода имеет ряд приливов с каналами. С правой стороны корпуса имеется прилив со
шпильками 8 для крепления штуцера, к которому из компрессора подводится воздух, направляемый по
каналу в приливе на подпор контактно-кольцевых уплотнений четвертой и пятой опор роторов двигатели
(на рисунке 5.1 этот прилив условно показан вверху). С левой стороны корпуса имеется прилив с каналами и
фланцем; к фланцу крепится штуцер подвода масла, от которого по двум каналам масло подается к
подшипникам четвертой и пятой опор роторов двигателя. В нижней части корпуса имеются прилив с
фланцем для крепления коробки 21 привода регулятора числа оборотов и каналы для слива масла из
четвертой опоры роторов двигателя. На приливе в верхней части корпуса установлен штуцер 7
суфлирования полости корпуса главного привода через суфлер коробки приводов.
Внутри корпуса привода имеется поперечная стенка с развитой втулкой в центральной части и приливом в
нижней части. В отверстие втулки центральной части установлено на двух шарикоподшипниках,
расположенных в стальном стакане 3 ведущее зубчатое колесо 4 передачи к приводу регулятора числа
оборотов, которое соединено с валом ротора свободной турбины посредством шлицевой втулки 1. В
отверстии прилива нижней части внутри корпуса установлен стальной палец 22, на котором на двух
шарикоподшипниках смонтировано двойное зубчатое колесо 23 привода. Через это колесо передается
вращение от ведущего зубчатого колеса 4 на зубчатое колесо 18 (валика 17), смонтированное в коробке
привода регулятора числа оборотов.
Коробку 21 привода регулятора числа оборотов, отлитую из магниевого сплава, крепят к корпусу 5
главного привода восемью шпильками. К коробке шестью шпильками крепят переходник 16; соединение
уплотняют резиновым кольцом и прокладкой.
В полости, образованной коробкой привода и переходником, смонтирован на двух шарикоподшипниках
валик 17 привода регулятора числа оборотов с установленным на нем и соединенном шлицами зубчатым
колесом 18 привода.
На переходнике 16 установлен и закреплен хомутом 15 регулятор частоты вращения (агрегат РО-40ВА)
ротора свободной турбины, хвостовик которого входит во внутренние шлицы валика 17 привода.
Уплотнение соединения агрегата с переходником осуществляется резиновым кольцом.
В нижней части коробки привода установлены два штуцера для присоединения труб откачки масла. Через
штуцер 20 откачивается масло от четвертой опоры роторов двигателя, а через штуцер 19 — от пятой опоры
роторов двигателя и из привода регулятора частоты вращения ротора свободной турбины.
Внешний вид корпуса главного привода с установленным на нем агрегатом РО-40ВР показан на рис. 5.2.
Рис.5.2. Корпус главного привода с установленным на нем агрегатом РО-40ВР
3
5.2. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА ДВИГАТЕЛЯ И ПРИВОДОВ АГРЕГАТОВ
Кинематическая схема двигателя (рис. 5.3) состоит из двух раздельных, не связанных друг с другом
систем: турбины компрессора и свободной турбины.
Рис. 5.3. Кинематическая схема двигателя и приводов агрегатов:
1 — привод датчика числа оборотов; 2 — привод свободный; 3 — привод агрегата ПН-40Р; 4 — привод
верхнего масляного агрегата; 5 — привод ручной прокрутки; 6 — привод стартера-генератора ГС-181МО;
7 — ведущее коническое зубчатое колесо коробки приводов; 8 — центробежный суфлер; 9 — привод
агрегата КА-40; 10 — привод агрегата НР-40ВА (НР-40ВГ); 11 — ведомое коническое зубчатое колесо
передачи к коробке приводов; 12 — ведущее коническое зубчатое колесо центрального привода; 13 —
ведомое коническое зубчатое колесо передачи к нижнему масляному агрегату; 14 — привод нижнего
масляного агрегата; 15 — компрессор; 16 — турбина компрессора; 17 — свободная турбина; 18 —
шлицевая втулка; 19 — ведущее зубчатое колесо передачи к агрегату РО-40ВА (РО-40ВР); 20 — главный
привод; 21 — привод агрегата РО-40ВА (РО-40ВР)
Ротор турбины 16 компрессора приводит во вращение ведущее 12 ,и ведомые 11 и 13 зубчатые колеса
центрального привода, расположенного в корпусе первой опоры роторов двигателя.
От ведомого конического зубчатого колеса 11 через верхнюю вертикальную рессору вращение передается
на ведущее коническое зубчатое колесо 7, от которого приводятся во вращение приводы всех агрегатов,
установленных на коробке приводов.
От ведомого конического зубчатого колеса 13 через нижнюю вертикальную рессору вращение передается
на привод нижнего масляного агрегата.
От ротора свободной турбины 17 через шлицевую втулку 18 приводится во вращение ведущее зубчатое
колесо 19, от которого вращение передается на привод регулятора частоты вращения ротора свободной
турбины.
5.3. КОРОБКА ПРИВОДОВ
Коробка приводов двигателя (рис. 5.4) состоит из корпуса, который спереди закрыт крышкой, и системы
зубчатых колес, обеспечивающих привод агрегатов, устанавливаемых на корпусе коробки. Корпус и крышка
коробки изготовлены из магниевого сплава и для увеличения жесткости имеют ребра.
Коробка приводов расположена в передней части двигателя и крепится десятью шпильками к верхнему
фланцу корпуса первой опоры роторов двигателя. Все зубчатые колеса коробки приводов, изготовленные из
стали, работают на подшипниках качения, смонтированных в стальных втулках, запрессованных в гнезда.
На коробке приводов установлены следующие агрегаты: стартер-генератор ГС-18МО, топливный насосрегулятор НР-40ВА (НР-40ВГ), командный агрегат КА-40, гидронасос ПН-40Р, датчик Д-2 частоты
вращения ротора компрессора, верхний масляный агрегат с фильтром. Расположение фланцев на корпусе и
крышке коробки для крепления агрегатов показано на рис. 5.5.
4
Рис. 5.4. Коробка приводов (вид спереди справа)
Рис. 5.5. Коробка приводов:
а — вид спереди; б — вид сзади;
1 — привод датчика Д-2 частоты вращения ротора компрессора; 2 — канал входа масла в нагнетающий
насос; 3 — привод гидронасоса ПН-40Р; 4 — корпус коробки приводов; 5 — крышка коробки приводов; 6 —
штуцер суфлирования полости трансмиссии свободной турбины; 7 — штуцер замера давления в коробке
приводов; 8 — привод командного агрегата КА-40; 9 — штуцер суфлирования в атмосферу; 10 — крышка
привода ручной прокрутки; 11 — привод стартера-генератора ГС-18МО; 12 — жиклер подачи масла в
коробку приводов; 13 — привод верхнего масляного агрегата; 14 — пробка сливная; 15 — крышка
свободного привода; 16 — канал подачи масла в центральный привод; 17 — привод топливного насосарегулятора НР-40ВА (НР-40ВГ)
5
Датчик частоты вращения ротора компрессора и масляный агрегат крепятся непосредственно к корпусу
коробки шпильками, а остальные агрегаты крепятся хомутами через переходники. В корпус коробки
установлено три штуцера 6,7,9, жиклер 12 и сливная пробка 14.
Внутри коробки приводов выполнен суфлер центробежного типа для отделения воздуха от масла. Суфлер
состоит из стакана 6 (см. рис. 5.7) с маслосгонной резьбой прямоугольного профиля и крыльчатки 7,
выполненной за одно целое с валиком 11, имеющим зубчатый венец.
Полости А и Б суфлера разделены перегородкой с уплотнением из чугунных уплотнительных колец в
месте входа валика суфлера в перегородку. Полость А соединена с полостью коробки приводов, и через нее
поступает на крыльчатку суфлера воздух с масляной эмульсией. При вращении крыльчатки масло
сепарируется (отделяется) от воздуха, центробежными силами отбрасывается к стенке стакана и по
маслосгонной резьбе между стаканом и крыльчаткой стекает в полость коробки. Очищенный воздух
поступает по отверстиям в валике суфлера внутрь валика и выходит в полость Б, которая соединена с
атмосферой.
Вращение к приводам коробки передается от конического зубчатого колеса 7 (рис. 5.6), которое через
рессору приводится во вращение от центрального привода двигателя (см. пособие по теме 2).
От зубчатого колеса 7 через зубчатые колеса 6 и 5 и зубчатое колесо 12 (рис. 5.7) приводится во вращение
валик 11 крыльчатки суфлера.
Рис. 5.6. Коробка .приводов (разрезы в плоскостях, указанных на рис. 5.5):
а — привод ручной прокрутки; б — привод стартера- генератора; в — привод датчика Д-2 частоты
вращения; г — свободный привод; д — привод агрегата НР-40ВА (НР-40ВГ); е — привод агрегата КА-40
1 — втулка; 2 — фланец; 3 — зубчатое колесо ручной прокрутки; 4 — пружина; 5 — цилиндрическое
зубчатое колесо; 6 и 7 — конические зубчатые колеса; 8 — зубчатое колесо валика запасного привода и
привода датчика Д-2 частоты вращения; 9 — валик привода агрегата НР-40ВА (НР-40ВГ) и КА-40
С зубчатого венца валика 11 крыльчатки суфлера через зубчатое колесо 10, зубчатый венец валика 9 и
промежуточное зубчатое колесо 8 вращение передается на зубчатый венец валика 9 (см. рис.5.6) приводов
насоса-регулятора НР-40ВА (НР-40ВГ) и командного агрегата КА-40.
С зубчатого колеса 5 через зубчатое колесо 13 (см. рис. 5.7), малый зубчатый венец валика 3 и зубчатое
колесо 2 приводится во вращение валик 1 приводов гидронасоса ПН-40Р и верхнего масляного агрегата.
С зубчатого венца валика 1 через зубчатое колесо 8 (см. рис. 5.6) приводится во вращение валик привода
датчика Д-2 частоты вращения ротора компрессора. Второй конец этого валика является запасным
приводом. С обоих концов валик уплотнен резиновыми сальниками.
С большого зубчатого венца валика 3 (рис. 5.7) вращение передается на зубчатый венец валика 4 привода
стартера-генератора ГС-18МО. Валик привода стартера-генератора уплотнен торцовым уплотнением,
смонтированным в переходнике 5.
6
При запуске двигателя крутящий момент стартера-генератора, работающего в стартерном режиме, через
зубчатый венец валика 4, большой зубчатый венец валика 3, зубчатое колесо 13, конические зубчатые
колеса 6 и 7 (см. рис. 5.6) и вертикальную рессору передается на центральный привод двигателя и далее на
ротор компрессора.
В верхней части коробки приводов смонтирован привод ручной прокрутки. Зубчатое колесо 3 (см. рис.
5.6) ручной прокрутки, сцентрированное во фланце 2 и втулке 1, выведено из зацепления с зубчатым
колесом 6 пружиной 4. При прокрутке двигателя в шлицы ступицы зубчатого колеса 3 вставляют валик
ручной прокрутки и при нажиме сверху на торец валика зубчатые колеса 3 и 6 входят в зацепление.
Полость коробки приводов отделена от полости центрального привода чугунными уплотнительными
кольцами. Места соединения всех переходников с коробкой приводов уплотнены прокладками и
резиновыми кольцами.
Конические зубчатые колеса, зубчатые колеса привода генератора и подшипники коробки приводов
смазываются маслом, поступающим под давлением через один общий жиклер. Остальные зубчатые колеса
смазываются разбрызгивающимся маслом.
Масло из коробки приводов откачивается шестеренчатым маслонасосом, смонтированным в верхнем
масляном агрегате. В корпусе коробки приводов имеется высверленный канал подачи масла от масляного
агрегата на смазку подшипников и зубчатых колес центрального привода двигателя.
Рис. 5.7. Коробка приводов (разрез в горизонтальной плоскости):
1 — валик с зубчатым венцом; 2, 10 и 13 — зубчатые колеса; 3 — валик с зубчатыми венцами; 4 — валик
привода стартера-генератора; 5 — переходник; 6 — стакан с маслосгонной резьбой; 7 — крыльчатка; 8 —
зубчатое колесо промежуточное; 9 — валик промежуточный; 11 — валик крыльчатки; 12 — зубчатое
колесо привода крыльчатки
5.4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. К каким агрегатам отбирается мощность через главный привод двигателя?
2. Какие детали главного привода нагружаются при передаче мощности от свободной турбины двигателя?
3. К каким агрегатам отбирается мощность через центральный привод двигателя?
4. Как осуществляется крепление агрегатов к коробке приводов?
5. Какие мероприятия реализованы в коробке приводов для исключения утечки масла?
6. Как осуществляется смазка деталей коробки приводов?
7. Как при техническом обслуживании двигателя провернуть ротор турбокомпрессора?
8. Какие шестерни применяются в коробке приводов, как они крепятся к корпусным деталям коробки?
5.5. ЛИТЕРАТУРА
1. Авиационный турбовинтовой двигатель ТВ2-117А и редуктор ВР-8А. Техническое описание. М.
Машиностроение 1977г.
2. Авиационный турбовинтовой двигатель ТВ2-117А (ТВ2-117) и редуктор ВР-8А (ВР-8). Руководство по
эксплуатации и техническому обслуживанию. М. Машиностроение 1976г.
7