гтд. ГТД 400 готовый (3). Авиационная техника и технологии
 Скачать 2.19 Mb.
|
|
Принцип работы редукторов Начало формы Зависимо от того, к какому типу относится редуктор, предназначение его может варьироваться. В зависимости от типа передачи он может быть зубчатым, червячным либо комбинированным. В свою очередь, зубчатые редукторы подразделяются на цилиндрические, конические, планетарные, волновые, составные. Также у редукторов может отличаться число ступеней валов и расположение их в пространстве. Конец формы Начало формы Дабы осознать, что такое редуктор, необходимо разобраться в специфике его функционирования. Тут тоже многое зависит от типа и особенностей, но в целом его работа основывается на передаче и реформировании вертящего момента[14]. Именно следственно главный колляцией данного устройства является его передаточное число. Существует особая формула, разрешающая его вычислить. Обобщённо можно сказать, что метод работы редуктора основывается на разности входного и выходного числа циклов. Именно от этого зависят эксплуатационные возможности устройства. Конец формы Технические характеристики редукторов Выбор нужных технических характеристик производится в зависимости от того, для чего нужен редуктор. В целом же, внимание нужно обращать на следующие параметры: Передаточное число Максимальный крутящий момент Типоразмер Частота вращения выходного вала Максимальная передаваемая мощность КПД По общности этих свойств подбирается подходящая модель редуктора. Сегодня эти устройства находят своё использование в сельском хозяйстве, на разных производствах, в автомобильной сфере и многих других областях. Без редуктора немыслима работа мотора всякого типа. Впрочем самое основное условие – он должен быть выносливым и добротным, соответствовать задаче, под которую подбирается. Редуктором называют аппарат, содержащий передачи зацеплением и предуготовленный для увеличения вращающего момента и уменьшения угловой скорости мотора. Редукторы обширно используют в разных отраслях машиностроения благодаря высоким экономическим, потребительским и иным свойствам. В корпусе редуктора помещены зубчатые либо червячные передачи, недвижимо закрепленные на валы. Валы опираются на подшипники, помещенные в гнездах корпуса. Установка передачи в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, больше высокий КПД, меньший износ, а еще охрану от попадания в нее пыли и грязи. Во всех ответственных установках взамен передач назначают редукторы. Редукторы имеют только широкое использование. Предназначение редуктора — понижение угловой скорости и соответственно возрастание вращающего момента ведомого вала по сопоставлению с ведущим. Механизмы для увеличения угловой скорости, исполненные в виде отдельных аппаратов, называют ускорителями либо мультипликаторами. Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного либо сварного стального), в каком помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (к примеру, внутри корпуса редуктора может быть размещен шестеренный масляный насос) либо устройства для охлаждения (к примеру, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора). Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания определенного назначения. 2-й случай характерен для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов[15]. Редуктор общемашиностроительного использования — редуктор, выполненный в виде независимого аппарата, предуготовленный для привода разных машин и механизмов и удовлетворяющий комплексу технических требований[3]. Редукторы общемашиностроительного использования, невзирая на конструктивные отличия, близки по основным технико-экономическим свойствам: невысокие окружные скорости, средние требования к безопасности, точности и металлоемкости при повышенных требованиях по трудоемкости изготовления и себестоимости. Это их отличает от особых редукторов (авиационных, судовых, автомобильных и др.), исполненных с учетом специфических требований, характерных для отдельных направлений сельского хозяйства.Начало формы Конец формы У разных редукторов есть свои разные применения и цели, можно привести пример один из них: 1. Червячный редуктор является наиболее распространённым типом редуктора. Он компактный, бесшумный в работе и надежный. Цена на него сравнительно небольшая. Червячные редукторы обязуются таким названием винту, который лежит в основе червячной передачи. Он напоминает червяка, отсюда и название. Применение достаточно широкое, их используют как в промышленной, так и в бытовой сфере. Применение червячных редукторов Если нужно установить редуктор прямо на вал мотора, смело ищите редуктор червячный Ч-100 . Кроме того, Ч-100 работает круглосуточно с небольшими перерывами. Продать редуктор ч 100 тоже можно. Редуктор червячный Ч-125 прослужит вам долго, если использовать его согласно технических требований. Он может работать в различных температурных режимах, от -40 до +50 градусов по Цельсию. Универсальный редуктор червячный Ч-160 общего назначения. Может работать в различных условиях. Детальная информация и имитация работы редуктора на странице описания. Такие узлы как 2Ч-63 можно по праву назвать очень износостойким и надежным оборудованием. Они применяются и в быту, и в других отраслях сельского хозяйства. Главное достоинство этих червяков – это увеличенная нагрузочная способность, отсутствие шума при работе, а также возможность самостоятельно тормозить. Детальнее читайте в описании каждого механизма. Вам нужен редуктор, который должен работать сутки напролет? Обратите внимание на червячный редуктор Ч160. Имеет уникальную конструкцию, благодаря чему обеспечит стабильную работу необходимой техники и оборудования. Начало формы В изложении всякого устройства вы обнаружите имитацию работы червяков и их технические свойства. Где приобрести червячный редуктор? Приобрести редуктор Ч в Украине можно В городе Киев, ЧП Киевсервисмонтаж, производство редукторов, где за качество отвечаем сто процентов. Конец формы Классификация редукторов Начало формы Редуктор общемашиностроительного назначения. Данный тип оборудования представляет собой независимый аппарат, применяемый в приводах машин. Его технические свойства отвечают всеобщим для различных использований тре-бованиям. Конструктивно общемашиностроительные редукторы могут отличаться. Конец формы Начало формы Особые редукторы разработаны для автомобильной, авиационной и других узкоспециализированных направлений. Из наименования внятно, что аппараты этой группы обязаны соответствовать специфике и параметрам определенного использования[16]. Конец формы Редукторы можно классифицировать по следующим признакам: По типам передач и числу ступеней; По расположению осей входного/выходного валов в пространстве и относительно друг друга; По способу крепления. Количество ступеней и расположение валов Начало формы У двух- и трехступенчатых редукторов развернутых и раздвоенных схем (в случае с двухступенчатыми моделями еще и соосных схем) есть ряд превосходств перед аппаратами других типов – в первую очередь это высокий КПД и стабильность к нагрузкам. Соосные цилиндрические редукторы могут комплектоваться тихоходной ступенью с внутренним зацеплением. Планетарные и волновые аппараты с соосным расположением осей валов также обеспечивают высокую продуктивность и широкий диапазон передаточных чисел. Конец формы При комплектации машин и механизмов, требующих пересекающегося расположения валов, будут эффективны двух- и трехступенчатые конические (коническо-цилиндрические) редукторы. Начало формы Аппараты с червячными (червячно-цилиндрическими, цилиндрическо-червячными) передачами характеризуются высоким передаточным числом и низким уровнем шума. Впрочем КПД у таких моделей ниже, чем у цилиндрических аналогов. Конец формы Вертикальное расположение выходных валов требует меньшего пространства. В механизмах, где необходима подобная компоновка, чаще используются червячные или конические редукторы. Удобство заключается в том, что ось двигателя находится в горизонтальном положении. Таблица 3 - Классификация редукторов по расположению осей валов
Внешние (потребительские) характеристики редукторов каждого типа определяются следующим: кинематической схемой редуктора, передаточным числом u (частотой вращения выходного вала), вращающим моментом на выходном валу, допускаемой консольной нагрузкой на выходном валу, силовой характеристикой редуктора, коэффициентом полезного действия (КПД). По ГОСТ 16162-86Е к редукторам общемашиностроительного применения относят: цилиндрические одно-, двух- и, трехступенчатые с межосевым расстоянием тихоходной ступени aωт≤710 мм; цилиндрические планетарные одно- и двухступенчатые с радиусом расположения осей сателлитов водила тихоходной ступени r≤200 мм[17]; конические одноступенчатые с номинальным внешним делительным диаметром ведомого колеса dвм≤630 мм; коническо-цилиндрические двух- и трехступенчатые с межосевым расстоянием тихоходной ступени aωт≤250 мм; червячно-цилиндрические двухступенчатые с межосевым расстоянием тихоходной ступени aωт≤250 мм. В соответствии с ГОСТ 29076–91 редукторы и мотор-редукторы общемашиностроительного применения классифицируют в зависимости от: вида применяемых передач (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числа ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); взаимного расположения геометрических осей входного и выходного валов в пространстве (горизонтальное и вертикальное); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.); способа крепления редуктора (на приставных лапах или на плите, фланец со стороны входного/выходного вала насадкой); расположения оси выходного вала относительно плоскости основания и оси входного вала (боковое, нижнее, верхнее) и числа входных и выходных концов валов. особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.). Тип и конструкция редуктора определяются видом, расположением и количеством отдельных его передач (ступеней). Самый простой зубчатый редуктор – одноступенчатый (цилиндрический (рис13 а)). Используется при малых передаточных числах i ≤ 8 … 10, обычно i ≤ 6,3. Двухступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор (13 б) является наиболее распространенным (их потребность оценивается в 65%). Для них наиболее характерны числа i = 8-40. Трехступенчатые редукторы (рис.13 в) применяются при больших передаточных числах. Однако имеется тенденция замены их более компактными планетарными редукторами[2]. Конические зубчатые редукторы применяются в том случае, когда быстроходный тихоходный валы должны быть взаимно перпендикулярны. Обычно передаточное число таких редукторов невелико i ≤ 6,3. При i >12,5 применяют коническо-цилиндрические редукторы (рис.13 ж).  Рисунок 13 - Зубчатые редукторы Начало формы Для совершенствования работы особенно нагруженной тихоходной ступени (T) применяются редукторы с раздвоенной скороходной ступенью (рис.13, г). Для производства равномерной нагрузки обеих зубчатых пар скороходной ступени, их делают косозубыми, причем, одну пару правой, а 2-ю – левой. Зубчатые колеса на тихоходном валу располагаются симметрично. При этом деформация вала (Т) не вызывает значительной концентрации нагрузки по длине зубьев. Это позитивное явление. Такие редукторы получаются на двадцать процентов легче, чем по обыкновенной развернутой схеме (рис.13, в)[19]. Конец формы Соосные редукторы (рис.13 д) применяют с целью уменьшения длины корпуса или других конструктивных особенностей привода. Мотор-редукторы представляют собой компактные агрегаты, в которых редуктор и мотор монтируются в одном корпусе. В большинстве случаев мотор-редукторы имеют зубчатые передачи. Они более экономичны, чем тихоходные электродвигатели, имеют более высокий КПД. Но из-за сложности конструкции мотор-редукторы применяются редко. Одноступенчатые червячные редукторы наиболее распространены. Диапазон передаточных чисел: U = 8-63. При больших значениях "U" применяют двухступенчатые червячные редукторы или комбинированные зубчато-червячные. Редукторы выполняются со следующим расположением червяка и червячного колеса: с нижним расположением червяка (под колесом) – применяются при окружных скоростях червяка V≤5 м/c;смазка – окунанием червяка, допускают передачу большой мощности по критерию нагрева (рис.14, а). с верхним расположением червяка (червяк над колесом) – применяются в быстроходных передачах; смазка осуществляется окунанием колеса (рис.14, б). червяк с горизонтальной осью, сцепляющейся с колесом, имеющим вертикальную ось (рис.14, в). червяк с вертикальной осью, расположенный сбоку колеса. Колесо имеет горизонтальную ось (рис.14, г). Две последних конструкции применяют ограниченно, в связи с трудностью смазки подшипников вертикальных валов Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и волновые редукторы.  Рисунок 14 - Схемы червячных редукторов: а) с нижним; б) с верхним; в, г) с боковым расположением червяка Начало формы Для обозначения передач в редукторе применяют заглавные буквы русского алфавита по простому мнемоническому правилу: Ц – цилиндрическая, П – планетарная, К - коническая, Ч – червячная, Г – глобоидная, В – волновая. Число идентичных передач обозначается цифрой. Оси валов, расположенные в горизонтальной плоскости, не имеют обозначения. Если все валы расположены в одной вертикальной плоскости, то к обозначению типа добавляется индекс В. Если ось скороходного вала вертикальна, то добавляется индекс Б, а к тихоходному соответственно – Т. Конец формы Мотор – редукторы обозначаются добавлением спереди буквы М. Например, МЦ2СВ означает мотор – редуктор с двухступенчатой соосной цилиндрической передачей, где горизонтальные оси вращения валов расположены в одной вертикальной плоскости, здесь В не индекс, поэтому пишется рядом с заглавной буквой[18]. Начало формы Обозначение типоразмера редуктора складывается из его типа и основного параметра его тихоходной ступени. Для цилиндрической, червячной глобоидной передачи основным параметром является межосевое расстояние; планетарной – радиус водила, конической – диаметр основания делительного конуса колеса, волновой – внутренний посадочный диаметр эластичного колеса в недеформированном состоянии. Конец формы Под исполнением принимают передаточное число редуктора, вариант сборки и формы концов валов. Пример условного обозначения одноступенчатого цилиндрического редуктора с межосевым расстоянием 160 мм и передаточным числом 4: редуктор Ц-160-4. Вариант сборки цилиндрических редукторов и формы концов валов по ГОСТ 20373-74; червячных редукторов – по ТУ 2.056.218-83, а коническо – цилиндрических редукторов – ГОСТ 20373-80. Редукторы общемашиностроительного применения в приводах комплектуются преимущественно четырехполюсными электродвигателями. По ГОСТ 16162-86Е основные параметры редукторов определяют при номинальной частоте вращения быстроходного вала nб=1500 об/мин. Допускается использование редукторов при nб=3000 об/мин, с условием, что окружная скорость зубчатых передач не превышает 16 м/с. Начало формы Выбор горизонтальной либо вертикальной схемы для редукторов всех типов обусловлен удобством общей компоновки привода (относительным расположением мотора и рабочего вала приводимой в движение машины и т.д.). Конец формы Двигатель и трансмиссия, как правило, монтируются на общей раме. Новые редукторы имеют гладкие основания корпусов с утопленными лапами, а крышки имеют горизонтальные поверхности верхних частей, служащие технологическими базами (рис.14). Корпуса редукторов новой конструкции имеют следующие преимущества: 1. Увеличен объем масла, что увеличивает срок его годности. 2. Возможность исключения фланцев, как основного источника неплоскостности. 3. Большая жесткость основания и податливая крышка корпуса, что улучшает виброакустические свойства. 4. Меньшее коробление при старении, что исключает течь масла; 5. Уменьшение отказов примерно на 30% из-за повышенной прочности утопленных лап[20]. 6. Упрощение дренажирования накопленного масла от разбрызгивания из подшипниковых узлов. 7. Возможность повышения точности расположения осей валов. 8. Простота наружной обработки. 9. Отсутствие цековки под головки стяжных винтов корпуса с основанием. 10. Обеспечение требования технической эстетики.  Рисунок 15 - Корпус редуктора типа КЦ1 новой конструкции Анализ типов ГТД и перспективы их развития Начало формы Основную тенденцию улучшения авиационных ГТД можно укрупненно охарактеризовать сменой «поколений» двигателя. В реальное время выделяют пять, и предсказывают образ шестого поколения авиационных ГТД. Одним из 2-х важнейших параметров термодинамического цикла авиационных ГТД является температура газа перед турбиной. Конец формы Начало формы Возрастание температуры газа перед турбиной является основной склонностью в улучшении рабочего процесса авиационных ГТД. Темп её роста связан с становлением материаловедения и спецтехнологии, с изучениями в области газовой динамики и теории теплообмена, с разработкой системы воздушного охлаждения лопаток и определяет темп термодинамического улучшения ГТД и темп роста других его параметров. Конец формы  Рисунок 16 - Изменение температуры газа перед турбиной ГТД разных поколений Начало формы Возможность увеличения работы цикла благодаря возрастанию температуры газа перед турбиной разрешает повысить 2-й из важнейших параметров термодинамического цикла авиационных ГТД – степень увеличения полного давления в компрессоре. Конец формы  Рисунок 17 -Термодинамические параметры авиационных ГТД Начало формы Рациональность увеличения степени увеличения давления определяется не только вероятностью увеличить работу цикла, предоставить крупнейшую удельную тягу и наименьшие удельные траты топлива, но и, в 1-ю очередь, увеличением КПД лопаточных машин[21]. Конец формы Начало формы Примитивное увеличение параметров цикла, без соответствующего роста КПД компрессора и турбины, не разрешает получить совершенствования качества авиационного ГТД, соответствующего дальнейшему поколению. Практически переход в следующее поколение обеспечивается значительным ростом КПД лопаточных машин коллективно с ростом температуры газа перед турбиной. Обеспечение этого роста представляет сложную научно-техническую задачу и связано с огромным объемом расчетных и экспериментальных работ, требует много времени и крупных финансовых расходов. Именно достижения в возрастании КПД лопаточных машин и температуры газа перед турбиной определяют время возникновения моторовследующего поколения. Впрочем, данные о КПД лопаточных машин являются малодоступными, а поколения самолетных двигателей можно выделить и по иным, легко систематизируемым знакам Конец формы типаж и конструктивная схема двигателей; уровень параметров цикла; тип и конструктивные особенности основных узлов; применяемые материалы; технология изготовления и испытаний; соответствие требованиям по охране окружающей среды; система автоматического управления; методы эксплуатации  Рисунок 18 - Политропический КПД КВД некоторых ТРДД трех поколений Начало формы Цель и постановка задач увеличения ресурса редукторов ГТД с использованием двухфазной масловоздушной смеси В модельном ряду производителей представлены стандартные и модернизированные решения. В усовершенствованных агрегатах сохраняются прежние габариты и размеры присоединений. Основу модернизации составляют: Стандарты ISO. Блочно-модульные конструкции. Усовершенствованные механизмы защиты редукторов. Модификации зубчатых зацеплений. Модернизация корпусов редукторов, ориентированная на производство монолитных конструкций небольшого веса, характеризующихся высокой теплоотдачей. Применение технологии литья под давлением при производстве корпусов из алюминиевых сплавов. Использование синтетического масла для всего периода эксплуатации редуктора. Отсутствие необходимости в техническом обслуживании приводных механизмов в процессе их эксплуатации. Непрерывный процесс модернизации способствует улучшению технических характеристик редукторов, расширению их функциональности и вариативности исполнений. Сегодня продукция крупных российских производителей не уступает по качеству иностранным аналогам. |