RU2106508C1

RU2106508C1 - Gas-turbine engine reduction gear

Info

Publication number: RU2106508C1
Application number: RU95100648A
Authority: RU
Inventors: Г.П. Калашников; М.М. Бояршинов
Original assignee: Акционерное общество "Авиадвигатель"
Priority date: 1995-01-11
Filing date: 1995-01-11
Publication date: 1998-03-10
Also published as: RU95100648A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines. SUBSTANCE: gas-turbine engine reduction gear has drive and output shafts, gear train of cylindrical herringbone gears of reduction gear first and second stages interconnected by torsion bars. Multiflow, for instance three-flow gear train is used being arranged in housing with cross splits. Torsion bars of gears are made with different number of splines being prime numbers. Gears are installed on antifriction bearings, and drive and output shafts, on ball radial-thrust bearings loaded axially by spring mechanisms. EFFECT: possibility to provide transmission of higher power, simplified design of reduction gear, improved reliability. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в качестве редуктора силовой установки, например для передвижной электростанции, а также для создания мультипликаторов передачи больших мощностей. The invention relates to engine building and can be used as a gearbox of a power plant, for example, for a mobile power plant, as well as to create high power transmission multipliers.

Известен редуктор газотурбинного двигателя [1] , содержащий корпус с расположенными в нем двумя парами зубчатых колес с валами, связанными торсионами, первая пара связана через ведущую шестерню с валом тяговой турбины, а вторая - с зубчатым колесом выходного вала. Known gearbox of a gas turbine engine [1], comprising a housing with two pairs of gears located therein with shafts connected by torsion bars, the first pair is connected via a pinion gear to the shaft of the traction turbine, and the second pair is connected to the gear wheel of the output shaft.

Недостатком известного редуктора является то, что его нельзя выполнить многопоточным, так как принципиальная схема позволяет передачу мощности только двумя потоками, т.е. ограничивает применение редуктора для передачи больших мощностей
Наиболее близким к заявляемой конструкции является мультипликатор газотурбинного двигателя [2] , состоящий из приводного и выходного валов и двух ступеней зубчатой передачи. Первая ступень состоит из ведущего косозубого зубчатого колеса и двух ведомых зубчатых колес, соединенных торсионами с зубчатыми шевронными колесами второй ступени, которые, в свою очередь, сочленены с зубчатыми венцами выходного вала.A disadvantage of the known gearbox is that it cannot be multithreaded, since the circuit diagram allows power transmission by only two streams, i.e. limits the use of gearboxes for high power transmission
Closest to the claimed design is a multiplier of a gas turbine engine [2], consisting of drive and output shafts and two gear stages. The first stage consists of a leading helical gear and two driven gears connected by torsion bars to the second level chevron gears, which, in turn, are articulated with the gear rims of the output shaft.

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является то, что корпуса редуктора имеют разъем вдоль основной оси, что не позволяет сделать передачу многопоточной, т.е. передать большую мощность при меньших габаритах. A disadvantage of the known design adopted as a prototype is that the gearbox bodies have a connector along the main axis, which does not allow multi-threaded transmission, i.e. transmit more power with smaller dimensions.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в обеспечении передачи большей мощности за счет выполнения зубчатой передачи многопоточной, с одновременным упрощением конструкции редуктора и повышением его надежности. The technical problem to which the invention is directed is to provide greater power transmission by performing multi-threaded gear transmission, while simplifying the design of the gearbox and increasing its reliability.

Сущность технического решения заключается в том, что в редукторе газотурбинного двигателя, состоящем из приводного и выходного валов, зубчатой передачи, выполненной из цилиндрических шевронных зубчатых колес первой и второй ступеней редуктора, соединенных между собой торсионами, согласно изобретения, зубчатая передача выполнена многопоточной, например, тремя потоками, расположенными в корпусе с поперечными разъемами, а торсионы зубчатых колес выполнены с различным количеством шлиц, состоящим из простых чисел, при этом зубчатые колеса установлены на подшипниках качения, а приводной и выходной валы - на шариковых радиально-упорных подшипниках, которые нагружены в осевом направлении пружинными механизмами. The essence of the technical solution lies in the fact that in the gearbox of a gas turbine engine, consisting of drive and output shafts, a gear transmission made of cylindrical chevron gear wheels of the first and second stages of the gearbox, interconnected by torsion bars, according to the invention, the gear transmission is multithreaded, for example, three streams located in the housing with transverse connectors, and the torsion gears are made with a different number of slots, consisting of prime numbers, while the gears mounted on rolling bearings, and drive and output shafts - on ball angular contact bearings, which are axially loaded by spring mechanisms.

Выполнение корпуса с поперечными разъемами позволяет выполнять сборку зубчатых передач с шевронными колесами при любом количестве потоков без усложнения конструкции. The implementation of the housing with transverse connectors allows the assembly of gears with chevron wheels with any number of flows without complicating the design.

Выполнение зубчатой передачи многопоточной обеспечивает передачу большей мощности при меньших габаритах и весе редуктора. The multi-threaded gear transmission provides greater power transmission with smaller dimensions and weight of the gearbox.

Выполнение торсионов зубчатых колес с различным количеством шлиц, состоящим из простых чисел, позволяет обеспечить сборку с равномерной загрузкой зубчатых колес. The implementation of torsion gears with a different number of slots, consisting of prime numbers, allows for assembly with uniform loading of gears.

Для исключения осевого люфта радиально-упорные подшипники нагружены в осевом направлении пружинными механизмами. To eliminate axial play, angular contact bearings are axially loaded by spring mechanisms.

На фиг.1 изображена кинематическая схема редуктора; на фиг.2 - продольный разрез редуктора; на фиг.3 - радиально-упорный подшипник с пружинным механизмом. Figure 1 shows the kinematic diagram of the gearbox; figure 2 is a longitudinal section of the gearbox; figure 3 - angular contact bearing with a spring mechanism.

Редуктор ГТД содержит корпус 1, имеющий два поперечных разъема по окружности, уплотненные резиновыми кольцами 2. В корпусе 1 размещено ведущее шевронное зубчатое колесо 3 1-й ступени редуктора, выполненное за одно целое с приводным валом 4, соединенное с тремя ведомыми шевронными зубчатыми колесами 5, расположенными равномерно по окружности. Ведомые колеса 5 через шлицы и торсионные валы 6 соединены с тремя ведущими шевронными колесами зубчатыми 7 2-й ступени редуктора, которые, в свою очередь, соединены с ведомым шевронным зубчатым колесом 8, выполненным за одно целое с выходным валом 9. Приводной вал 4 через упругую муфту 10 соединен с двигателем, а выходной вал 9 через упругую муфту 11 соединен с электрогенератором. Ведущее 3 и ведомое 8 зубчатые колеса установлены и зафиксированы от осевых перемещений в радиально-упорных шариковых подшипниках 12. В связи с тем, что эти подшипники не загружены ни осевыми, ни продольными силами, осуществляется их осевая загрузка с помощью пружинных механизмов 13. Три ведомых зубчатых колеса 5 1-й ступени редуктора и три ведущих зубчатых колеса 7 2-й ступени редуктора установлены в радиальных роликовых подшипниках 14 и от осевого перемещения не зафиксированы. Смазка зубчатых зацеплений и подшипников осуществляется через форсунки 15. Масло в форсунки подается через трубки 16. Отработанное масло сливается в отстойник 17. The GTE reducer comprises a housing 1 having two transverse circular connectors sealed with rubber rings 2. In the housing 1 there is a leading chevron gear 3 of the 1st gear stage, made in one piece with a drive shaft 4 connected to three driven chevron gears 5 evenly spaced around the circumference. Driven wheels 5 through splines and torsion shafts 6 are connected to three leading chevron gear wheels 7 of the 2nd gear stage, which, in turn, are connected to a driven chevron gear wheel 8, made in one piece with the output shaft 9. Drive shaft 4 through the elastic coupling 10 is connected to the engine, and the output shaft 9 through the elastic coupling 11 is connected to the generator. The driving 3 and driven 8 gears are mounted and fixed from axial movements in angular contact ball bearings 12. Due to the fact that these bearings are not loaded by either axial or longitudinal forces, they are axially loaded using spring mechanisms 13. Three driven gears 5 of the 1st gear stage and three driving gears 7 of the 2nd gear stage are installed in radial roller bearings 14 and are not fixed from axial movement. Lubrication of gears and bearings is carried out through nozzles 15. Oil is supplied to nozzles through tubes 16. The used oil is discharged into a sump 17.

Редуктор работает следующим образом. The gearbox operates as follows.

Крутящий момент от двигателя через муфту 10 передается на приводной вал 4 ведущего зубчатого колеса 3. Ведущее колесо распределяет крутящий момент на три или более ведомых зубчатых шевронных колеса 5, которые через торсионные валы 6 передают крутящий момент на ведущие зубчатые шевронные колеса 7 2-й ступени, с которых крутящий момент передается на ведомое шевронное колесо 8 выходного вала 9, а с него через упругую муфту 11 электрогенератору. The torque from the engine through the clutch 10 is transmitted to the drive shaft 4 of the drive gear 3. The drive wheel distributes the torque to three or more driven gear chevron wheels 5, which transmit torque through the torsion shafts 6 to the drive gear chevron wheels 7 of the 2nd stage from which the torque is transmitted to the driven chevron wheel 8 of the output shaft 9, and from it through the elastic coupling 11 to the generator.

Таким образом, использование изобретения позволяет обеспечить передачу большей мощности с одновременным упрощением конструкции редуктора и повышением его надежности. Thus, the use of the invention allows for the transfer of greater power while simplifying the design of the gearbox and increasing its reliability.

Claims

1. The gearbox of a gas turbine engine, consisting of drive and output shafts, a gear transmission made of cylindrical chevron gear wheels of the first and second stages of the gearbox, interconnected by torsion bars, characterized in that the gear transmission is multithreaded, for example, three streams located in a housing with transverse connectors, and the torsion gears are made with a different number of slots, consisting of prime numbers, while the gears are mounted on rolling bearings, and the drive and output Noah shafts - on ball angular contact ball bearings.

2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the angular contact bearings are axially loaded by spring mechanisms.