RU2065381C1 - Helicopter primary gearbox - Google Patents

Helicopter primary gearbox Download PDF

Info

Publication number
RU2065381C1
RU2065381C1 RU93003320A RU93003320A RU2065381C1 RU 2065381 C1 RU2065381 C1 RU 2065381C1 RU 93003320 A RU93003320 A RU 93003320A RU 93003320 A RU93003320 A RU 93003320A RU 2065381 C1 RU2065381 C1 RU 2065381C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gearbox
shaft
helicopter
cylindrical
housing
Prior art date
Application number
RU93003320A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93003320A (en
Inventor
Л.Б. Бушмарин
В.В. Колмаков
Original Assignee
Вертолетный научно-технический комплекс им.Н.И.Камова
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 Вертолетный научно-технический комплекс им.Н.И.Камова filed Critical Вертолетный научно-технический комплекс им.Н.И.Камова
Priority to RU93003320A priority Critical patent/RU2065381C1/en
Publication of RU93003320A publication Critical patent/RU93003320A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2065381C1 publication Critical patent/RU2065381C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aeronautical engineering. SUBSTANCE: helicopter primary gearbox has two joint units for connecting the shaft of engine free turbine with input shaft of main gearbox with support of each engine to housing of gearbox. Two symmetrical kinematic chains consists of overrunning clutch, taper and cylindrical stages. Drive wheels are located in line with cylindrical wheel whose rim is mounted on supports and hub is made for axial and redial displacement relative to toothed rim. Lower support of shaft of lower main rotor and upper support of shaft of upper main rotor are made in form of radial-thrust bearings. Attachment points for securing the primary gearbox to fuselage are made in one plane on housing of primary gearbox. Gearbox consists of two parts between which attachment point of helicopter main rotor control unit is arranged. EFFECT: simplified construction of helicopter primary gearbox, enhanced reliability and increased service life. 4 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к трансмиссиям вертолетов соосной схемы. The invention relates to aircraft, in particular to transmissions of coaxial helicopters.

Известен главный редуктор вертолета соосной схемы Ка-25к, содержащий корпус с узлами крепления редуктора к фюзеляжу, состоящий из верхней, средней части и поддона, два входных вала, связанных каждый с валом свободной турбины двигателя, два соосных, противоположного вращения вала нижнего и верхнего несущих винтов вертолета, установленных на подшипниках, планетарно-замкнутый механизм, включающий два выходных звена, связанных с валами несущих винтов, и входное звено, состоящее из двух центральных колес с наружными зубьями, суммирующее цилиндрическое колесо, состоящее из зубчатого венца и ступицы, связанной с входным звеном планетарно-замкнутого механизма, две симметричные кинематические цепи от входных валов до суммирующего цилиндрического колеса, включающих каждая цилиндрические, конические ступени редуктора и муфту свободного хода, узлы крепления агрегатов для управления несущими винтами и коробку приводов агрегатов для обслуживания вертолета (Механические передачи вертолетов /Под ред. В. Н. Кестельмана. М. 1983, с. 107-109, рис. 3.39 и 3.40). The main gearbox of the Ka-25k coaxial helicopter is known, comprising a housing with gearbox attachment points to the fuselage, consisting of an upper, middle part and a pallet, two input shafts, each connected to a shaft of a free engine turbine, two coaxial, opposite rotation of the lower and upper bearing shaft helicopter rotors mounted on bearings, a planetary-closed mechanism, including two output links connected to the rotor shafts, and an input link, consisting of two central wheels with external teeth, summing qilin a gear wheel consisting of a gear ring and a hub connected to the input link of a planetary-closed mechanism, two symmetrical kinematic chains from input shafts to a summing cylindrical wheel, including each cylindrical, bevel gear stage and freewheel, attachment assemblies for controlling rotors and a box of drive units for servicing a helicopter (Mechanical transmission of helicopters / Ed. by V. N. Kestelman. M. 1983, p. 107-109, fig. 3.39 and 3.40).

Недостатком известного главного редуктора является его сложность, заключающаяся в большом числе ступеней, нерациональной компоновке, следствием которой явилась необходимость использования соединительных валов между двигателями и главным редуктором, неоптимальном выборе передаточных отношений, следствием чего явились дополнительная нагруженность выходных ступеней редуктора и увеличение массы редуктора, нерациональном выборе типа подшипников и их размещении в редукторе, результатом чего явились усложнение конструкции опор, нагружение нижней части вала верхнего винта усилиями растяжения, и, как следствие, увеличение массы указанного вала. A disadvantage of the known main gearbox is its complexity, which consists in a large number of steps, an irrational layout, the consequence of which was the need to use connecting shafts between the engines and the main gearbox, the gear ratios were not optimal, resulting in additional loading of the gearbox output stages and an increase in the mass of the gearbox, and irrational choice type of bearings and their placement in the gearbox, resulting in a complication of the design of the bearings, heating ix bottom of the shaft of the upper screw tensile force, and as a consequence, increase in the mass of said shaft.

Существенным недостатком известного редуктора является также то, что узлы крепления редуктора к фюзеляжу расположены как на верхней части корпуса, так и на нижней, что приводит к тому, что требуется использование стержневых элементов крепления редуктора к фюзеляжу, что также усложняет конструкцию редуктора и повышает его массу. A significant disadvantage of the known gearbox is also that the attachment points of the gearbox to the fuselage are located both on the upper part of the body and on the bottom, which leads to the fact that the use of rod elements for attaching the gearbox to the fuselage is required, which also complicates the design of the gearbox and increases its weight .

Кроме этого, из-за того, что часть агрегатов для управления несущими винтами размещается отдельно от главного редуктора, усложняется схема управления несущими винтами (отсутствует "жесткая" связь в цепи управления несущими винтами), что приводит к нерасчетным режимам работы несущих винтов и, как следствие, к возникновению вибраций и динамических нагрузок на главный редуктор, снижающих надежность его работы и ресурс. In addition, due to the fact that some of the rotor control units are located separately from the main gearbox, the rotor control scheme is complicated (there is no “hard” connection in the rotor control circuit), which leads to off-design rotor operating modes and, as consequence, to the occurrence of vibrations and dynamic loads on the main gearbox, reducing its reliability and resource.

Нельзя признать оптимальным и выполнение единой коробки приводов в известном редукторе в связи с тем, что, кроме технологических трудностей ее выполнения, существует опасность выхода из строя всей коробки из-за отказа одной ее детали (подшипника, зубчатого колеса и т.п.). The implementation of a single drive box in a known gearbox cannot be considered optimal due to the fact that, in addition to the technological difficulties of its implementation, there is a risk of failure of the entire box due to the failure of one of its parts (bearing, gear, etc.).

Все перечисленные недостатки известного главного редуктора приводят к усложнению его конструкции, увеличению массы и снижению надежности работы при эксплуатации вертолета, а также к понижению коэффициента полезного действия механизма главного редуктора и увеличению его стоимости. All these shortcomings of the well-known main gearbox lead to a complication of its design, an increase in mass and a decrease in reliability during operation of the helicopter, as well as a decrease in the efficiency of the main gearbox mechanism and an increase in its cost.

Целью изобретения являются упрощение конструкции редуктора, снижение его массы, увеличение его надежности и ресурса. The aim of the invention is to simplify the design of the gearbox, reducing its mass, increasing its reliability and resource.

Эта цель обеспечивается за счет того, что главный редуктор вертолета, содержащий корпус с узлами крепления редуктора к фюзеляжу, состоящий из верхней, средней частей и поддона, два входных вала, связанных каждый с валом свободной турбины двигателя, два соосных, противоположного вращения вала нижнего и верхнего несущих винтов вертолета, установленных на подшипниках, планетарно-замкнутый механизм, включающий два выходных соосных звена, связанных с валами несущих винтов, и входное звено, состоящее из двух центральных колес с наружными зубьями, суммирующее цилиндрическое колесо, состоящее из зубчатого венца и ступицы, связанной с входным звеном планетарно-замкнутого механизма, две симметричные кинематические цепи от входных валов до суммирующего цилиндрического колеса, включающие каждая цилиндрические, конические ступени редуктора и муфту свободного хода, узлы крепления агрегатов для управления несущими винтами и коробку приводов агрегатов для обслуживания вертолета, отличается тем, что главный редуктор снабжен двумя стыковочными узлами соединения вала свободной турбины двигателя с входным валом главного редуктора с опорой каждого двигателя на корпус редуктора, каждая из двух симметричных кинематических цепей состоит из последовательного соединения муфты свободного хода, конической и цилиндрической ступеней, ведущие колеса цилиндрической ступени расположены на одной прямой, проходящей через центр суммирующего цилиндрического колеса, зубчатый венец которого выполнен на опорах, а ступица его выполнена с возможностью осевых и радиальных перемещений относительно указанного зубчатого венца, нижняя опора вала нижнего несущего винта и верхняя опора вала верхнего несущего винта выполнены в виде радиально-упорных подшипников, узлы крепления главного редуктора к фюзеляжу выполнены в одной плоскости на корпусе главного редуктора, а расположенная на верхней части корпуса коробки приводов выполнена из левой и правой частей, между которыми размещен узел крепления агрегата управления несущими винтами вертолета. This goal is achieved due to the fact that the main gearbox of the helicopter, comprising a housing with attachment points of the gearbox to the fuselage, consisting of upper, middle parts and a pallet, two input shafts, each connected to the shaft of a free turbine of the engine, two coaxial, opposite rotation of the lower and the upper rotor of the helicopter mounted on bearings, a planetary-closed mechanism, including two output coaxial links associated with the shafts of the rotors, and the input link, consisting of two central wheels with external teeth mi, summing a cylindrical wheel, consisting of a gear ring and a hub, connected to the input link of a planetary-closed mechanism, two symmetrical kinematic chains from input shafts to a summing cylindrical wheel, including each cylindrical, bevel gear stage and freewheel, attachment assemblies for rotor control and gearbox drives for servicing a helicopter, characterized in that the main gearbox is equipped with two docking nodes for connecting a free turbine shaft engine with the input shaft of the main gearbox with each motor resting on the gearbox housing, each of two symmetrical kinematic chains consists of a series connection of the freewheel, conical and cylindrical steps, the driving wheels of the cylindrical stage are located on one straight line passing through the center of the summing cylindrical wheel, the gear ring which is made on the supports, and its hub is made with the possibility of axial and radial movements relative to the specified gear ring, lower the lower rotor shaft support and the upper rotor shaft upper support are made in the form of angular contact bearings, the attachment points of the main gearbox to the fuselage are made in the same plane on the main gearbox housing, and the gearbox located on the upper part of the gearbox housing is made of left and right parts, between which there is a mounting unit for the control unit for the rotors of the helicopter.

На фиг. 1 показан общий вид главного редуктора, на фиг. 2 поперечный разрез А-Ф на фиг. 1, на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1, а на фиг. 4 вид В на фиг.3 (вид на коробку приводов и узел крепления агрегата управления несущими винтами). In FIG. 1 shows a general view of the main gear, FIG. 2 is a cross-sectional view AF in FIG. 1, in FIG. 3 section BB in FIG. 1, and in FIG. 4 view B in figure 3 (view of the drive box and the mounting unit of the rotor control unit).

Главный редуктор содержит корпус 1 с узлами 2 крепления редуктора к фюзеляжу (не показан), состоящему из верхней части 3, средней части 4 и поддона 5, двух входных валов 6, которые с помощью стыковочных узлов 7, состоящих из соединительных муфт 8, связывающих входной вал 6 с валом свободной турбины (не показан), и опор 9 двигателя на корпус редуктора 1 (на фиг. 2 показан пример выполнения такой опоры в виде сферических поверхностей, выполненных на двигателе и редукторе), два соосных, противоположного вращения вала 10 и 11 нижнего и верхнего несущих винтов вертолета, установленных на подшипниках, причем нижняя опора 12 вала 10 нижнего несущего винта и верхняя опора 13 вала 11 верхнего несущего винта выполнены в виде радиально-упорных подшипников, воспринимающих, соответственно, тягу от нижнего и верхнего несущих винтов таким образом, что это восприятие сосредоточено в одной зоне верхней части 3 корпуса 1 редуктора, планетарно-замкнутый механизм 14, включающий два выходных соосных звена 15, 16, связанных валами несущих винтов 10, 11 соответственно, и входное звено 17, состоящее из двух центральных колес 18, 19 с наружными зубьями. Планетарно-замкнутый механизм состоит из планетарного ряда и перебора. Планетарный ряд включает в себя центральное колесо 18 с наружными зубьями, водило 20 с сателлитами и центральное колесо 21 с внутренними зубьями. Перебор включает центральное колесо 19 с наружными зубьями, двухвенцовые сателлиты 22, установленные на осях, размещенных в корпусе 1, и центральное колесо 23 с внутренними зубьями. Колеса 21 и 23 соединены между собой и выходным звеном 15, и валом 10 нижнего несущего винта. Водило 20 соединено с выходным звеном 16 и валом 11 верхнего несущего винта. The main gearbox contains a housing 1 with nodes 2 for mounting the gearbox to the fuselage (not shown), consisting of the upper part 3, the middle part 4 and the pallet 5, two input shafts 6, which, with the help of docking units 7, consisting of couplings 8 connecting the input a shaft 6 with a shaft of a free turbine (not shown), and engine mounts 9 on the gearbox housing 1 (Fig. 2 shows an example of such a support in the form of spherical surfaces made on the engine and gearbox), two coaxial, opposite rotation of the shaft 10 and 11 lower and upper rotor in a helicopter mounted on bearings, the lower bearing 12 of the shaft 10 of the lower rotor and the upper bearing 13 of the shaft 11 of the upper rotor made in the form of angular contact bearings, perceiving, respectively, traction from the lower and upper rotors in such a way that this is a perception concentrated in one zone of the upper part 3 of the housing 1 of the gearbox, a planetary-closed mechanism 14, including two output coaxial links 15, 16, connected by shafts of rotors 10, 11, respectively, and the input link 17, consisting of two central rings from 18, 19 with external teeth. The planetary-closed mechanism consists of a planetary gear set and exhaustive search. The planetary gear set includes a central wheel 18 with external teeth, a carrier 20 with satellites and a central wheel 21 with internal teeth. The search includes a central wheel 19 with external teeth, two-crown satellites 22 mounted on axles located in the housing 1, and a central wheel 23 with internal teeth. The wheels 21 and 23 are interconnected with the output link 15 and the shaft 10 of the lower rotor. The carrier 20 is connected to the output link 16 and the shaft 11 of the upper rotor.

Главный редуктор содержит также суммирующее цилиндрическое колесо 24, состоящее из зубчатого венца 25 на опорах 26, ступицы 27. Зубчатый венец 25 соединен с возможностью осевых и радиальных перемещений друг относительно друга со ступицей 27, а последняя с центральными колесами 18, 19. Такое "плавающее" соединение, служащее для самоустановки зубчатых колес в механизме, необходимо для выравнивания нагрузки по сателлитам и по длине зубьев колес. The main gearbox also contains a summing cylindrical wheel 24, consisting of a gear ring 25 on the bearings 26, the hub 27. The gear ring 25 is connected with the possibility of axial and radial movements relative to each other with the hub 27, and the latter with the central wheels 18, 19. Such a "floating" "the connection, which serves for self-installation of gears in the mechanism, is necessary to balance the load on the satellites and the length of the gear teeth.

От входных валов 6 до суммирующего цилиндрического колеса 24 размещены две симметричные кинематические цепи, включающие каждая муфту свободного хода 28, коническую ступень 29, состоящую из ведущего колеса 30 и ведомого 31, цилиндрической ступени 32, состоящей из ведущего колеса 33 и одного суммирующего цилиндрического колеса 24. Ведущие колеса 33 расположены на одной прямой, проходящей через центр суммирующего колеса 24. From the input shafts 6 to the summing cylindrical wheel 24, two symmetrical kinematic chains are placed, including each freewheel 28, a conical step 29 consisting of a driving wheel 30 and a driven 31, a cylindrical stage 32 consisting of a driving wheel 33 and one summing cylindrical wheel 24 The drive wheels 33 are located on one straight line passing through the center of the summing wheel 24.

Главный редуктор имеет коробку приводов агрегатов, обслуживающих вертолет (генераторы, гидронасосы, вентиляторы, тормоз несущих винтов и т.п.). Она состоит из левой 34 и правой 35 коробок и размещена на верхней части 3 корпуса 1, не только из-за условий удобства ее обслуживания, но и, главном образом, для того, чтобы на каждой из ее частей (левой и правой) иметь независимый друг относительно друга приводной вал для вращения дублируемых агрегатов (генераторов, гидронасосов и т.п.), а также для того, чтобы использовать быстроходный входной вал 6 для привода скоростных агрегатов (генераторов, вентиляторов и пр.) с минимальным количеством ступеней. The main gearbox has a box of drive units serving the helicopter (generators, hydraulic pumps, fans, rotor brake, etc.). It consists of left 34 and right 35 boxes and is located on the upper part 3 of building 1, not only because of the conditions of convenience of its maintenance, but also mainly in order to have an independent on each of its parts (left and right) relative to each other, the drive shaft for rotating duplicate units (generators, hydraulic pumps, etc.), as well as in order to use the high-speed input shaft 6 to drive high-speed units (generators, fans, etc.) with a minimum number of stages.

Между двумя частями коробки приводов 34, 35 размещен узел 36 крепления агрегата управления несущими винтами (рулевая система, включающая бустера и элементы автоматики управления). Жесткое крепление этого агрегата к корпусу редуктора позволяет "ужесточить" цепь управления несущими винтами и тем самым снизить динамические нагрузки на элементы редуктора и узлы его крепления к фюзеляжу. Between the two parts of the drive box 34, 35 there is a node 36 for fastening the rotor control unit (steering system, including boosters and control automation elements). Rigid fastening of this unit to the gear housing allows you to "tighten" the control circuit of the rotors and thereby reduce the dynamic load on the gear elements and its attachment to the fuselage.

Выполнение узлов 2 крепления главного редуктора к фюзеляжу в одной плоскости на корпусе главного редуктора позволяет расположить указанные узлы по наибольшему радиусу (в средней части размещена цилиндрическая ступень редуктора с суммирующим колесом, имеющим наибольший диаметр в редукторе). The implementation of the nodes 2 mounting the main gearbox to the fuselage in one plane on the main gearbox housing allows you to arrange these nodes along the largest radius (in the middle part there is a cylindrical gear stage with a summing wheel having the largest diameter in the gearbox).

Работает главный редуктор следующим образом. The main gearbox operates as follows.

При запуске одного из двигателей вертолета начинает вращаться входной вал 6 одной из симметричных кинематических цепей редуктора (через соединительную муфту 8 стыковочного узла 7), муфта свободного хода 28 этой цепи замыкается, передавая вращение на коническую цепь 29 (колеса 30, 31), цилиндрическую ступень 32 (колеса 33 и суммирующее колесо 24) и далее на планетарно-замкнутый механизм 14, в котором поток мощности от двигателя разделяется на поток мощности через перебор (колеса 19, сателлиты 22, колесо 23) и планетарный ряд (колеса 18, водило 20 с сателлитами, колесо 21) и передается на валы 10, 11 несущих винтов. При этом второй входной вал 6 остается неподвижным (соответствующая муфта свободного хода 28 проскальзывает), а остальные элементы второй симметричной цепи вращаются вхолостую, не передавая мощности. При запуске второго двигателя процесс, описанный для первой цепи, повторяется и для второй кинематической цепи. (На суммирующем цилиндрическом колесе 24 происходит суммирование мощности от двух двигателей). When one of the helicopter engines starts, the input shaft 6 of one of the symmetric kinematic chains of the gearbox begins to rotate (through the coupling 8 of the docking unit 7), the freewheel 28 of this chain closes, transmitting rotation to the conical chain 29 (wheels 30, 31), a cylindrical stage 32 (wheels 33 and summing wheel 24) and then to a planetary-closed mechanism 14, in which the power flow from the engine is divided into power flow through exhaustive search (wheels 19, satellites 22, wheel 23) and the planetary gear set (wheels 18, drove 20 s satellites and, the wheel 21) and is transmitted to the shafts 10, 11 of the rotors. In this case, the second input shaft 6 remains stationary (the corresponding freewheel clutch 28 slides), and the remaining elements of the second symmetrical circuit rotate idle without transmitting power. When starting the second engine, the process described for the first circuit is repeated for the second kinematic chain. (On the summing cylindrical wheel 24 is the summation of power from two engines).

От входных валов 6 приводятся во вращение валы приводов левой и правой коробок приводов 34, 35. From the input shafts 6, the shafts of the drives of the left and right gearboxes 34, 35 are driven into rotation.

Преимущества предлагаемого главного редуктора по сравнению с известным, принятым за прототип, следующие:
1) меньшее количество ступеней в симметричных кинематических цепях (две вместо трех) при равном общем передаточном отношении;
2) рациональная очередность расположения ступеней редуктора и муфты свободного хода, дающая возможность более рационально выбрать передаточные отношения по ступеням. В планетарно-замкнутом механизме и цилиндрической ступени реализуются максимально возможные передаточные отношения, а в конической передаче используется оптимальное передаточное отношение, обеспечивающее высокий коэффициент полезного действия и минимальные габариты и массу. Муфта свободного хода имеет минимальную массу, т.к. передает минимально возможный крутящий момент (момент двигателя);
3) расположение ведущих цилиндрических колес 33 на одной прямой, проходящей через центр суммирующего цилиндрического колеса 24, обеспечивает минимальные усилия на опоры суммирующего колеса 24 (усилия от зубчатого зацепления при работе двух двигателей с одинаковой мощностью взаимно уничтожаются за счет симметрии расположения колес);
4) выполнение суммирующего колеса 24 с зубчатым венцом 25 на опорах 26 и соединение его со ступицей 27 соединением, обеспечивающим осевые и радиальные перемещения друг относительно друга (т.н. "плавающее" соединение), позволяют выполнить ступицу с минимальной массой и размерами ввиду того, что она передает только крутящий момент (изгибающий момент воспринимается опорами 26). Кроме того, выполнение соединения ступицы с центральными колесами 18, 19 с наружными зубьями с "плавающим" соединением обеспечивает за счет двойного "плавающего" соединения более благоприятные условия работы зубчатым колесам планетарно-замкнутого механизма за счет самоустановки и выравнивания нагрузки по сателлитам и по длине зубьев;
5) выполнение нижней опоры вала нижнего несущего винта и верхней опоры верхнего несущего винта в виде упорно-радиальных подшипников упрощает опоры (вместо двух подшипников один) и уменьшает массу вала верхнего несущего винта ниже указанной опоры из-за того, что эта часть вала не подвергается растягивающему усилию от тяги винта. Кроме того, выполнение указанных опор позволяет сосредоточить усилия от тяги в одном месте, освободив от осевых усилий среднюю часть корпуса (у прототипа подшипник, несущий осевое усилие, расположен в нижней части корпуса);
6) расположение узлов крепления редуктора в одной плоскости на корпусе главного редуктора позволяет выполнить силовой пояс по всему периметру той части корпуса, в которой расположено суммирующее колесо цилиндрической ступени. Таким образом, указанные узлы располагаются на больших радиусах и, следовательно, воспринимают изгибающие нагрузки при минимальных размерах узлов, что позволяет снизить массу редуктора (указанные узлы выполняются из материала корпуса, т.е. магниевого сплава, одновременно исключая приливы на корпусе редуктора для узлов крепления стержней, стальных шпилек и элементов крепления);
7) наличие двух коробок приводов увеличивает надежность работы за счет независимости приводов агрегатов, снижает массу редуктора за счет использования привода агрегатов от входных (быстроходных) валов редуктора;
8) размещение на верхней части корпуса узла крепления агрегата управления несущими винтами (рулевой системы) позволяет повысить надежность и ресурс работы редуктора за счет увеличения "жесткости" управления и снижения динамических нагрузок.
The advantages of the proposed main gear compared with the well-known adopted for the prototype, the following:
1) fewer steps in symmetric kinematic chains (two instead of three) with an equal overall gear ratio;
2) the rational sequence of arrangement of the stages of the gearbox and the freewheel, which makes it possible to more rationally select the gear ratios by steps. In the planetary-closed mechanism and the cylindrical stage, the maximum possible gear ratios are realized, and in the bevel gear, the optimal gear ratio is used, which ensures a high efficiency and minimum dimensions and weight. The freewheel has a minimum weight, as transmits the lowest possible torque (engine torque);
3) the arrangement of the driving cylindrical wheels 33 on one straight line passing through the center of the summing cylindrical wheel 24 provides minimal efforts on the bearings of the summing wheel 24 (forces from gearing when two engines with the same power are mutually destroyed due to the symmetry of the wheels);
4) the implementation of the summing wheel 24 with the gear rim 25 on the supports 26 and connecting it to the hub 27 with a connection that provides axial and radial movements relative to each other (the so-called "floating" connection), allow the hub to be made with a minimum weight and size in view of that it transmits only torque (the bending moment is perceived by the supports 26). In addition, the connection of the hub with the central wheels 18, 19 with the outer teeth with a “floating” connection provides, due to the double “floating” connection, more favorable working conditions for the gears of a planetary-closed mechanism due to self-installation and load balancing along the satellites and along the length of the teeth ;
5) the implementation of the lower bearing of the lower rotor shaft and the upper bearing of the upper rotor in the form of radial thrust bearings simplifies the supports (instead of two bearings alone) and reduces the mass of the shaft of the upper rotor below the specified bearing due to the fact that this part of the shaft is not exposed tensile force from screw traction. In addition, the implementation of these supports allows you to concentrate efforts from the thrust in one place, freeing from axial forces the middle part of the housing (the prototype bearing, bearing axial force, is located in the lower part of the housing);
6) the location of the gearbox mounting nodes in one plane on the main gearbox housing allows the power belt to be made along the entire perimeter of that part of the housing in which the summing wheel of the cylindrical stage is located. Thus, these nodes are located at large radii and, therefore, perceive bending loads with minimum node sizes, which reduces the mass of the gearbox (these nodes are made of housing material, i.e. magnesium alloy, while eliminating tides on the gearbox housing for attachment points rods, steel studs and fasteners);
7) the presence of two gearboxes of the drive increases the reliability due to the independence of the drive units, reduces the mass of the gear due to the use of the drive units from the input (high-speed) gear shafts;
8) placement on the upper part of the housing of the attachment unit of the rotor control unit (steering system) allows to increase the reliability and service life of the gearbox by increasing the "rigidity" of the control and reducing dynamic loads.

Таким образом, все перечисленные преимущества предложенного главного редуктора обеспечивают упрощение конструкции, снижение массы редуктора, повышение коэффициента полезного действия и ресурса и снижение стоимости. Кроме того, предложенная конструкция главного редуктора позволяет расширить компоновочные возможности редуктора и его модификаций (за счет простоты изменения расстояния между двигателями и их расположения относительно главного редуктора, использования сменных модулей коробок приводов). ЫЫЫ2 Thus, all of the listed advantages of the proposed main gearbox provide simplification of the design, reducing the mass of the gearbox, increasing the efficiency and resource and reducing cost. In addition, the proposed design of the main gearbox allows you to expand the layout capabilities of the gearbox and its modifications (due to the simplicity of changing the distance between the motors and their location relative to the main gearbox, the use of replaceable modules of drive boxes). YYY2

Claims (1)

Главный редуктор вертолета, содержащий корпус с узлами крепления редуктора к фюзеляжу, состоящий из верхней, средней частей и поддона, два входных вала, связанных каждый с валом свободной турбины двигателя, два соосных, противоположного вращении вала нижнего и верхнего несущих винтов вертолета, установленных на подшипниках, планетарно-замкнутый механизм, включающий два выходных соосных звена, связанных с валами несущих винтов, и входное звено, состоящее из двух центральных колес с наружными зубьями, суммирующее цилиндрическое колесо, состоящее из зубчатого венца и ступицы, связанной с входным звеном планетарно-замкнутого механизма, две симметричные кинематические цепи от входных валов до суммирующего цилиндрического колеса, включающие каждая цилиндрические, конические ступени редуктора и муфту свободного хода, узлы крепления агрегатов для управления несущими винтами и коробку приводов агрегатов для обслуживания вертолета, отличающийся тем, что главный редуктор снабжен двумя стыковочными узлами соединения вала свободной турбины двигателя с входным валом главного редуктора с опорой каждого двигателя на корпус редуктора, каждая из двух симметричных кинематических цепей состоит из последовательного соединения муфты свободного хода, конической и цилиндрической ступеней, при этом ведущие колеса цилиндрической ступени расположены на одной прямой, проходящей через центр суммирующего цилиндрического колеса, зубчатый венец которого выполнен на опорах, а ступица его выполнена с возможностью осевых и радиальных перемещений относительно указанного зубчатого венца, нижняя опора вала нижнего несущего винта и верхняя опора вала верхнего несущего винта выполнены в виде радиально-опорных подшипников, узлы крепления главного редуктора к фюзеляжу выполнены в одной плоскости на корпусе главного редуктора, а расположенная на верхней части корпуса коробка приводов выполнена из левой и правой частей, между которыми размещен узел крепления агрегата управления несущими винтами вертолета. The main gearbox of the helicopter, comprising a housing with gearbox mountings to the fuselage, consisting of upper, middle parts and a pallet, two input shafts, each connected to the shaft of a free turbine of the engine, two coaxial, opposite to the rotation of the shaft of the lower and upper rotors of the helicopter mounted on bearings , a planetary-closed mechanism, including two output coaxial links associated with the shafts of the rotors, and an input link consisting of two central wheels with external teeth, summing the cylindrical wheel, with consisting of a gear ring and hub connected to the input link of a planetary-closed mechanism, two symmetrical kinematic chains from input shafts to a summing cylindrical wheel, including each cylindrical, bevel gear stage and freewheel, attachment assemblies for controlling rotors and a drive box units for servicing a helicopter, characterized in that the main gearbox is equipped with two docking units for connecting the shaft of the free turbine of the engine with the input shaft of the main a gearbox with each motor resting on a gear housing, each of two symmetrical kinematic chains consists of a series connection of a freewheel, a conical and cylindrical steps, while the driving wheels of the cylindrical stage are located on one straight line passing through the center of the summing cylindrical wheel, the ring gear of which is made on the supports, and its hub is made with the possibility of axial and radial movements relative to the specified gear ring, the lower bearing of the lower bearing shaft nt and the upper shaft support of the upper rotor are made in the form of angular contact bearings, the attachment points of the main gear to the fuselage are made in the same plane on the main gear housing, and the gearbox located on the upper part of the housing is made of left and right parts, between which the assembly is located mounting the helicopter rotor control unit.
RU93003320A 1993-01-19 1993-01-19 Helicopter primary gearbox RU2065381C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003320A RU2065381C1 (en) 1993-01-19 1993-01-19 Helicopter primary gearbox

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003320A RU2065381C1 (en) 1993-01-19 1993-01-19 Helicopter primary gearbox

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93003320A RU93003320A (en) 1995-09-20
RU2065381C1 true RU2065381C1 (en) 1996-08-20

Family

ID=20135980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93003320A RU2065381C1 (en) 1993-01-19 1993-01-19 Helicopter primary gearbox

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2065381C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448868C1 (en) * 2010-12-16 2012-04-27 Закрытое акционерное общество "АВИА-ПРОЕКТ" Support for mounting main gear box with rotor
RU2499735C2 (en) * 2008-10-21 2013-11-27 Агуста С.П.А. Helicopter
RU2684693C2 (en) * 2014-04-08 2019-04-11 Сафран Эркрафт Энджинз Device for facilitating a power plant on solid propergol of a single-engine helicopter, a single-engine helicopter containing such a device and a corresponding method
CN115432181A (en) * 2022-10-08 2022-12-06 重庆大学 Tilt-rotor aircraft transmission system with coaxial input shaft and rotor shaft
RU2791378C1 (en) * 2022-04-27 2023-03-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method for operation of the gas drive gear for the vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Механические передачи вертолетов/под ред. Кестельмана В.Н. - М.: Машиностроение, 1983, с. 107 - 109, рис.3.39, 3.40. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499735C2 (en) * 2008-10-21 2013-11-27 Агуста С.П.А. Helicopter
RU2448868C1 (en) * 2010-12-16 2012-04-27 Закрытое акционерное общество "АВИА-ПРОЕКТ" Support for mounting main gear box with rotor
RU2684693C2 (en) * 2014-04-08 2019-04-11 Сафран Эркрафт Энджинз Device for facilitating a power plant on solid propergol of a single-engine helicopter, a single-engine helicopter containing such a device and a corresponding method
RU2791378C1 (en) * 2022-04-27 2023-03-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method for operation of the gas drive gear for the vehicle
CN115432181A (en) * 2022-10-08 2022-12-06 重庆大学 Tilt-rotor aircraft transmission system with coaxial input shaft and rotor shaft
CN115432181B (en) * 2022-10-08 2024-04-19 重庆大学 Tilt gyroplane transmission system with input shaft coaxial with rotor shaft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8231503B2 (en) Torque balancing gearbox
US4132131A (en) Free-floating planetary transmission with contra-rotating dual output shafts
US6302356B1 (en) Helicopter two stage main reduction gearbox
JP3538958B2 (en) Drive for electric vehicles
US5149311A (en) Gear unit, particularly for use in a helicopter
US5802918A (en) Concentric face gear transmission assembly
US5087230A (en) Drive transmissions
US20070205321A1 (en) Speed changing gearbox with dual path input
WO2008002476A2 (en) Lightweight reduction gearbox
EP3712467A1 (en) Aircraft engine reduction gearbox
EP1649191A1 (en) Compact epicyclic gear carrier
US10807467B2 (en) Epicyclic gearbox
CN101610949A (en) Aircraft propeller drive is used to drive method, the purposes of aircraft propeller drive bearing and the purposes of motor of properller
WO2003046410A1 (en) Split-torque face gear transmission
US5045027A (en) Torsionally tuned spring coupling and drive mechanism including same
CA2416479C (en) Counter-rotating transmission
RU2065381C1 (en) Helicopter primary gearbox
US3808913A (en) Epicyclic gear train
US4614132A (en) Single centerline cross drive steering transmission
US2770149A (en) Transmission, particularly for helicopter rotors
WO2004097254A1 (en) Dual stage differential speed transmission
RU2749965C1 (en) Helicopter gearbox
EP3617550A1 (en) Transmission for engine with two power inputs
CN113915319B (en) Speed increasing gear box of wind generating set
RU2732932C1 (en) Helicopter transmission of rotor coaxial configuration

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100120