RU2005654C1 - Силовая пропеллерная установка и планетарный редуктор - Google Patents

Силовая пропеллерная установка и планетарный редуктор Download PDF

Info

Publication number
RU2005654C1
RU2005654C1 SU5000575A RU2005654C1 RU 2005654 C1 RU2005654 C1 RU 2005654C1 SU 5000575 A SU5000575 A SU 5000575A RU 2005654 C1 RU2005654 C1 RU 2005654C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
propeller
hub
clutch
gear
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Геня Те
Original Assignee
Геня Те
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геня Те filed Critical Геня Те
Priority to SU5000575 priority Critical patent/RU2005654C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2005654C1 publication Critical patent/RU2005654C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Abstract

Изобретение относится к машиностроению, в частности к силовым установкам летательных аппаратов с двумя коаксиально расположенными пропеллерами, приводимыми во вращение поршневыми двигателями внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение эффективности силовой установки и надежности редуктора. Для этого редуктор 1 выполнен одноступенчатым планетарным, при этом коронная шестерня 7 редуктора 1 установлена в корпусе с возможностью одностороннего вращения и связана с корпусом посредством муфты 10. Один пропеллер 3 соединен с водилом 8, а другой 4 закреплен на коленчатом валу 2 двигателя и выполнен меньшего диаметра. Муфта 10 выполнена в виде муфты свободного хода или в виде подпружиненных храповых зубьев или фрикционной и снабжена механизмом управления. Вал двигателя может быть снабженным маховиком, роль маховика может выполнять пропеллер 4. Крутящий момент от коленчатого вала 2 передается на пропеллер 3 через солнечную шестерню 6, сателлиты 9 и водила 8 при неподвижной коронной шестерне 7, зафиксированной в корпусе при помощи муфты 10. Пропеллер 4 жестко закреплен на коленчатом валу 2 и вращается с пропеллером 3 в одном направлении. 2 с. п. 11 з. п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к силовым пропеллерным установкам, преимущественно летательных аппаратов, с двумя коаксиально расположенными пропеллерами, приводимыми во вращение поршневыми двигателями внутреннего сгорания.
Известна силовая пропеллерная установка с двумя коаксиально расположенными винтами, каждый из которых связан с валом поршневого двигателя при помощи редуктора.
Указанный аналог имеет большие массогабаритные показатели и малую надежность из-за высоких удельных нагрузок в шестернях редуктора.
Известна силовая пропеллерная установка, содержащая поршневой двигатель с корпусом и валом, два коаксиально расположенных пропеллера и планетарный редуктор, связанный с коленчатым валом и выполненный в виде солнечной и коронной шестерен, а также установленных между ними на водилах сателлитов, причем солнечная шестерня размещена на коленчатом валу, а коронная установлена с возможностью вращения.
Надежность прототипа высока за счет выполнения редуктора планетарным. Однако габариты установки высоки, в частности, за счет увеличения длины консоли вала двигателя из-за необходимости выдержки сравнительно большого расстояния между вращающимися в разные стороны пропеллеров. Недостатком являются также высокие требования к точности изготовления деталей редуктора и его сборке. Основным недостатком прототипа является наличие знакопеременных нагрузок на валу двигателя при изменении режимов работы его, из-за изменения направления момента инерции вращающегося пропеллера, что приводит к необходимости увеличения массы и габаритов редуктора.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является редуктор пропеллерной силовой установки, содержащий корпус, вал двигателя с установленной на нем солнечной шестерней, ступицу с закрепленным на ней силовым пропеллером, коронную шестерню, связанную с корпусом при помощи промежуточных элементов с возможностью вращательного движения вокруг своей оси, и сателлиты, установленные на водилах и расположенные между солнечной и коронной шестернями, причем водила связаны со ступицей.
Недостатками прототипа являются его большие осевые габариты, что приводит к увеличению нагрузок в зацеплении, низкая надежность и достаточно высокие требования к точности изготовления его деталей.
Целью изобретения является повышение эффективности и надежности при одновременном уменьшении осевых габаритов установки.
Это достигается тем, что в силовой установке, содержащей поршневой двигатель с корпусом и коленчатым валом, два коаксиально расположенных пропеллера, и планетарный редуктор, связанный с коленчатым валом и выполненный в виде солнечной и коронной шестерен, а также установленных между ними на водилах сателлитов, причем солнечная шестерня размещена на коленчатом валу, а коронная установлена с возможностью вращения, редуктор выполнен одноступенчатым, при этом коронная шестерня установлена в корпусе с возможностью однонаправленного вращения и связана с последним посредством муфты, один пропеллер соединен с водилами, а другой закреплен на коленчатом валу и выполнен меньшего диаметра.
Кроме того, муфта выполнена свободного хода, элементы которой установлены между коронной шестерней и корпусом и могут быть выполнены в виде подпружиненных храповых зубьев.
Муфта может быть выполнена фрикционной и снабжена, например, механизмом управления, связанным с муфтой.
В планетарном редукторе, содержащем корпус, вал двигателя с установленной на нем солнечной шестерней, ступицу с закрепленным на ней силовым пропеллером, коронную шестерню, связанную с корпусом при помощи промежуточных элементов с возможностью вращательного движения вокруг своей оси и сателлиты, установленные на водилах и расположенные между солнечной и коронной шестернями, причем водила связаны со ступицей, промежуточные элементы выполнены в виде подпружиненных зубьев храповой муфты, установленных в корпусе с обеспечением однонаправленного вращения коронной шестерни, ступица выполнена заодно с водилами, вал двигателя размещен в осевом отверстии ступицы, а коронная шестерня выполнена в виде втулки с кольцевым буртиком на внешней ее поверхности, причем с одной стороны буртика расположена опорная поверхность корпуса, а другая его поверхность связана с зубьями храповой муфты. Кроме того, ступица размещена на валу при помощи подшипника качения, а осевое отверстие ступицы выполнено сквозным, причем на конце вала двигателя установлен маховик, который может быть выполнен в виде дополнительного пропеллера. При этом силовой пропеллер может быть закреплен на торцевой поверхности ступицы.
Кольцевой буртик втулки связан с зубьями храповой муфты при помощи выполненных в виде колец соединительного элемента и фиксатора, установленных последовательно на внешней поверхности втулки, на торцевых поверхностях буртика и фиксатора выполнены выемки, а на торцевых поверхностях соединительного элемента - выступы, причем соединительный элемент установлен между буртиком и фиксатором, его выступы расположены в выемках последних, а на внешней цилиндрической поверхности фиксатора выполнены впадины, контактирующие с зубьями храповой муфты.
Между опорной поверхностью корпуса и кольцевой поверхностью буртика установлен уплотнительный элемент.
При этом опорная поверхность корпуса выполнена в виде кольцевой крышки, в отверстии которой расположена ступица, а между цилиндрическими поверхностями отверстия и ступицы установлены уплотнения.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема силовой установки; на фиг. 2 - вариант выполнения установки с муфтой свободного хода, поперечный разрез; на фиг. 3 - то же, с управляемой муфтой; на фиг. 4 - продольный разрез планетарного редуктора; на фиг. 5 - то же, вариант выполнения со сквозным отверстием в ступице; на фиг. 6 - схематичное расположение элементов коронной шестерни.
Силовая пропеллерная установка содержит поршневой двигатель с корпусом 1 и коленчатым валом 2, два коаксиально расположенных пропеллера 3 и 4 и планетарный редуктор 5, связанный с коленчатым валом 2 и выполненный в виде солнечной 6 и коронной 7 шестерен, а также установленных между ними на водилах 8 сателлитов 9, причем солнечная шестерня 6 размещена на коленчатом валу 2, а коронная шестерня 7 установлена с возможностью вращения, при этом редуктор 5 выполнен одноступенчатым, коронная шестерня 7 установлена в корпусе 1 с возможностью однонаправленного вращения и связана с последним посредством муфты 10, пропеллер 3 соединен с водилами 8, а пропеллер 3 закреплен на коленчатом валу 2 и выполнен меньшего диаметра. Муфта 10 может быть выполнена в виде муфты свободного хода, элементы 11 которой установлены между коронной шестерней 7 и корпусом 1. Элементы 11 муфты свободного хода могут быть выполнены в виде подпружиненных храповых зубьев 12. Муфта 10 может быть выполнена фрикционной и связана с механизмом 13 управления.
Планетарный редуктор силовой установки содержит корпус 1 (см. фиг. 4-6), вал двигателя 2 с установленной на нем солнечной шестерней 3, ступицу 4 с закрепленным на нем силовым пропеллером (не показан), коронную шестерню 5, связанную с корпусом 1 при помощи промежуточных элементов 6 с возможностью вращательного движения вокруг своей оси, и сателлиты 7, установленные на водилах 8 и расположенные между солнечной 3 и коронной 7 шестернями, причем водила 8 связаны со ступицей 4, промежуточные элементы 6 выполнены в виде подпружиненных зубьев 12 храповой муфты, установленных в корпусе 1 с обеспечением однонаправленного вращения коронной шестерни 7, ступица 4 выполнена заодно с водилами 8, вал двигателя 2 размещен в осевом отверстии ступицы 4, а коронная шестерня 7 выполнена в виде втулки 9 с кольцевым буртиком 10 на внешней ее поверхности, при этом с одной стороны буртика 10 расположена опорная поверхность корпуса 1, а другая его сторона связана с зубьями 12 храповой муфты. Ступица 4 может быть размещена на валу 2 при помощи подшипника качения 11. Осевое отверстие ступицы 4 может быть выполнено сквозным, а на конце вала 2 установлен маховик, который может быть выполнен в виде дополнительного пропеллера (см. фиг. 1-3), при этом силовой пропеллер может быть закреплен на торцевой поверхности ступицы 4.
Кольцевой буртик 10 втулки 9 может быть связан с зубьями 12 храповой муфты при помощи выполненных в виде колец соединительного элемента 13 и фиксатора 14, установленных последовательно на внешней поверхности втулки 9, на торцевых поверхностях буртика 10 и фиксатора 14 выполнены выемки 15, а на торцевых поверхностях соединительного элемента - выступы 16, причем соединительный элемент установлен между буртиком 10 и фиксатором 14, его выступы 16 расположены в выемках 15 последних, а на внешней поверхности фиксатора 14 выполнены впадины 17, контактирующие с зубьями 12 храповой муфты.
Между опорной поверхностью корпуса 1 и кольцевой поверхностью буртика 10 может быть установлен уплотнительный элемент 18.
Опорная поверхность корпуса 1 может быть выполнена в виде кольцевой крышки 19, в отверстии которой расположена ступица 4, а между цилиндрическими поверхностями отверстия и ступицы 4 установлены уплотнения 20.
Силовая установка работает следующим образом.
Крутящий момент от коленчатого вала 2 поршневого двигателя передается на пропеллер 3 большего диаметра (см. фиг. 1-3) через солнечную шестерню 6, сателлиты 9 и водила 8 при неподвижной коронной шестерне 7, зафиксированной от проворота относительно корпуса 1 при помощи муфты 10, например, свободного хода. Пропеллер 4 меньшего диаметра жестко закреплен на коленчатом валу 2 и вращается с пропеллером 3 в одном направлении. Жесткая связь пропеллера 4 с валом 2 позволяет использовать его одновременно в качестве маховика двигателя внутреннего сгорания и движителя, что повышает эффективность работы силовой установки. При этом в сравнении с традиционным маховиком двигателя указанное его выполнение позволяет значительно уменьшить его массу из-за возможности увеличения его среднего диаметра, а значит и уменьшения нагрузки в механизмах установки и повысить надежность их работы. В сравнении же с прототипом, в котором маховик связан с валом двигателя через редуктор, жесткая связь с валом позволяет снизить неравномерность вращения вала двигателя за счет увеличения скорости его вращения, что также повышает надежность работы механизмов установки. Кроме того, установка пропеллера 4 меньшего диаметра коаксиально с пропеллером 3 позволяет эффективней использовать площадь, занимаемую движителем за счет повышения эффективности использования его комлевой части, а также повышения эффективности охлаждения двигателя, находящегося примерно в пределах окружности пропеллера 4, а расположение, в свою очередь пропеллера 3 большего диаметра за пропеллером 4 позволяет повысить эффективность работы последнего за счет устранения его концевых вихревых потоков.
При снижении нагрузки двигателя, например при изменении режима его работы, момент инерции пропеллера 3 может превышать крутящий момент двигателя, в результате чего меняется направление действия силы в зацеплениях планетарного редуктора 5, что приводит к необходимости повышения требований к прочности его элементов, а значит и массы и габаритов редуктора. При установке муфты 10 в редукторе 5 избыточный момент инерции воспринимается коронной шестерней 7, которая получает возможность однонаправленного вращения в направлении реакции силы в зацеплении с сателлитом 9. Указанный эффект может быть достигнут за счет установки между коронной шестерней 7 и корпусом 1 муфты свободного хода, элементы 11 которой, например подпружиненные храповые зубья 12, расположены в корпусе 1 и взаимодействуют с выемками коронной шестерни 7. Муфта 10 может быть выполнена также фрикционной (см. фиг. 3). Предпочтительно при этом снабдить ее механизмом 13 управления, связанным, например, с органом управления двигателем. Управляемой может быть и муфта с храповыми зубьями 12. Наличие механизма 13 управления позволяет разрывать кинематическую связь коленчатого вала 2 с пропеллером 3, например, при запуске двигателя.
Установка в редукторе 5 муфты 10 позволяет также избежать серьезных аварий при заклинивании двигателя за счет возможности вращения пропеллера 3 при этом в режиме авторотации. При конкретном выполнении планетарного редуктора (см. фиг. 4-6) вращение вала 2 двигателя с установленной на нем солнечной шестерней 3 передается через сателлиты 7 водилам 8, выполненным заодно со ступицей 4, на которой закреплен силовой пропеллер.
Выполнение водил 8 и ступицы 4 заодно позволяет значительно уменьшить осевые габариты редуктора, а значит и нагрузки в его зацеплениях из-за снижения величины перекосов в последних.
Размещение вала 2 в осевом (глухом или сквозном) отверстии ступицы 4, например, посредством подшипника качения 11 позволяет уменьшить перекосы в зацеплениях редуктора за счет совместного углового перемещения осей элементов зацепления.
Возможность углового смещения оси коронной шестерни 5 совместно с осями сателлитов 7 и солнечной шестерни 3 осуществляется за счет выполнения коронной шестерни 5 в виде втулки 9 с кольцевым буртиком 10 и связи последнего с зубьями 12 храповой муфты посредством установленных последовательно соединительного элемента 13 и фиксатора 14, причем соединительный элемент 13 установлен между буртиком 10 и фиксатором 14, его торцевые выступы 16 расположены в выемках 15 буртика 10 и фиксатора 14, а впадины 17 последнего контактируют с зубьями 12 храповой муфты.
Изобретение позволяет повысить эффективность работы и надежность, уменьшить габариты и массу установки, что в свою очередь повышает экономичность двигателя и расширяет функциональные возможности транспортных средств, снабженных пропеллерной силовой установкой. (56) Патент США N 2214529, кл. F 02 B 75/18, 1940.
Заявка Великобритании N 2165024, кл. F 16 H 1/22, 1986.
Заявка ФРГ N 1198206, кл. В 64 D 35/00, 1965.

Claims (13)

1. Силовая пропеллерная установка, содержащая поршневой двигатель с корпусом и коленчатым валом, два коаксиальных пропеллера и планетарный редуктор, связанный с коленчатым валом и выполненный в виде солнечной и коронной шестерен, а также установленных между ними на водилах сателлитов, причем солнечная шестерня размещена на коленчатом валу, а коронная установлена с возможностью вращения, отличающаяся тем, что редуктор выполнен одноступенчатым планетарным, при этом коронная шестерня установлена в корпусе с возможностью одностороннего вращения и связана с корпусом посредством муфты, один пропеллер соединен с водилами, а другой закреплен на коленчатом валу и выполнен меньшего диаметра.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что муфта выполнена в виде муфты свободного хода, элементы которой установлены между коронной шестерней и корпусом.
3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что элементы муфты свободного хода выполнены в виде подпружиненых храповых зубьев.
4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что муфта выполнена фрикционной.
5. Установка по пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что муфта снабжена механизмом управления.
6. Планетарный редуктор пропеллерной силовой установки, содержащий корпус, вал двигателя с установленной на нем солнечной шестерней, ступицу с закрепленным на ней пропеллером, коронную шестерню, связанную с корпусом при помощи промежуточных элементов с возможностью вращательного движения вокруг своей оси, и сателлиты, установленные на водилах и расположенные между солнечной и коронной шестернями, причем водила связаны со ступицей, отличающийся тем, что промежуточные элементы выполнены в виде подпружиненных зубьев храповой муфты, установленных в корпусе с обеспечением однонаправленного вращения коронной шестерни, ступица выполнена заодно с водилами, вал двигателя размещен в осевом отверстии ступицы, а коронная шестерня выполнена в виде втулки с кольцевым буртиком на внешней ее поверхности, причем с одной стороны буртика расположена опорная поверхность корпуса, а другая его сторона связана с зубьями храповой муфты.
7. Редуктор по п. 6, отличающийся тем, что ступица размещена на валу при помощи подшипника качения.
8. Редуктор по пп. 6 и 7, отличающийся тем, что осевое отверстие ступицы выполнено сквозным , а на конце вала двигателя установлен маховик.
9. Редуктор по п. 8, отличающийся тем, что маховик выполнен в виде дополнительного пропеллера.
10. Редуктор по пп. 6 - 9, отличающийся тем, что пропеллер закреплен на торцевой поверхности ступицы.
11. Редуктор по пп. 6 - 10, отличающийся тем, что кольцевой буртик втулки связан с зубьями храповой муфты при помощи выполненных в виде колец соединительного элемента и фиксатора, установленных последовательно на внешней поверхности втулки, на торцевых поверхностях буртика и фиксатора выполнены выемки, а на торцевых поверхностях соединительного элемента - выступы, причем соединительный элемент установлен между буртиком и фиксатором, его выступы расположены в выемках последних, а на внещней цилиндрической поверхности фиксатора выполнены впадины, контактирующие с зубьями храповой муфты.
12. Редуктор по пп. 6 - 11, отличающийся тем, что между опорной поверхностью корпуса и кольцевой поверхностью буртика установлен уплотнительный элемент.
13. Редуктор по пп. 6 - 12, отличающийся тем, что опорная поверхность корпуса выполнена в виде кольцевой крышки, в отверстии которой расположена ступица, а между цилиндрическими поверхностями отверстия и ступицы установлены уплотнения.
SU5000575 1991-07-19 1991-07-19 Силовая пропеллерная установка и планетарный редуктор RU2005654C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5000575 RU2005654C1 (ru) 1991-07-19 1991-07-19 Силовая пропеллерная установка и планетарный редуктор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5000575 RU2005654C1 (ru) 1991-07-19 1991-07-19 Силовая пропеллерная установка и планетарный редуктор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2005654C1 true RU2005654C1 (ru) 1994-01-15

Family

ID=21584804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5000575 RU2005654C1 (ru) 1991-07-19 1991-07-19 Силовая пропеллерная установка и планетарный редуктор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2005654C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485016C1 (ru) * 2012-02-22 2013-06-20 Игорь Глебович Богданов Богданова устройство для подъема и перемещения автомобиля или другого транспортного средства

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485016C1 (ru) * 2012-02-22 2013-06-20 Игорь Глебович Богданов Богданова устройство для подъема и перемещения автомобиля или другого транспортного средства

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5126582A (en) Combined engine starter/generator
US6910453B2 (en) Automotive internal combustion engine control system
US4507978A (en) Starter
US3249187A (en) One way positive clutch connected in parallel with overload release friction coupling
WO2000028209B1 (en) Starter motor assembly
JPH0694895B2 (ja) 2速歯車箱
US4405038A (en) Device for troque transmission between a drive shaft, e.g. an engine crankshaft, and an attachment unit such as a hydrodynamic retarder
SU458994A3 (ru) Гидротрансформатор
JP2003120765A (ja) 可変速モータ・ジェネレータ
US4644824A (en) Epicyclic gear speed change mechanism
US5918461A (en) Stator assembly having single direction anti-rotation device
RU2005654C1 (ru) Силовая пропеллерная установка и планетарный редуктор
EP0217033A1 (en) Improved drive system with wear compensator
US4813299A (en) Automatic transmission
JPS581306B2 (ja) 自動変速装置
US5030180A (en) Variable transmission apparatus
US9371871B2 (en) Freewheel device with switchable freewheel
US4800780A (en) Accessory transmission
US3595016A (en) Drive line for a gas turbine power plant
JPS601499B2 (ja) 変速装置
SU1216035A1 (ru) Механизм привода вала отбора мощности транспортного средства
JPS6174941A (ja) 嵌脱装置
RU2661259C1 (ru) Устройство для передачи вращательного движения от двух или большего числа приводов
RU2065542C1 (ru) Устройство для сообщения вращательного движения
RU2695707C1 (ru) Устройство для передачи вращательного движения от двух или большего числа приводов