RU2541569C1 - Coaxial-rotor helicopter gearbox - Google Patents

Coaxial-rotor helicopter gearbox Download PDF

Info

Publication number
RU2541569C1
RU2541569C1 RU2013137196/11A RU2013137196A RU2541569C1 RU 2541569 C1 RU2541569 C1 RU 2541569C1 RU 2013137196/11 A RU2013137196/11 A RU 2013137196/11A RU 2013137196 A RU2013137196 A RU 2013137196A RU 2541569 C1 RU2541569 C1 RU 2541569C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
housing
vanes
shaft
pump wheel
Prior art date
Application number
RU2013137196/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013137196A (en
Inventor
Сергей Сергеевич Прокшин
Александр Петрович Бабак
Сергей Николаевич Серов
Андрей Михайлович Трубицин
Юрий Александрович Чебан
Original Assignee
Андрей Михайлович Трубицин
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 Андрей Михайлович Трубицин filed Critical Андрей Михайлович Трубицин
Priority to RU2013137196/11A priority Critical patent/RU2541569C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2541569C1 publication Critical patent/RU2541569C1/en
Publication of RU2013137196A publication Critical patent/RU2013137196A/en

Links

Images

Landscapes

  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft engineering.
SUBSTANCE: this gearbox comprises housing to accommodate spinning hollow vertical and coaxial shafts. Rotor is fitted on one end of every said shaft. Sump is arranged in housing case and coupled via bearings and tapered gearing with second ends of hollow shafts of upper and lower rotors. Note here that vaned pump wheel is fitted on upper rotor shaft its vanes being arranged at angle α relative to its radius and provided with orifices arranged regularly on its lower end surface, axes of said orifices being parallel with pump wheel axis. Vanes on sump inner surface are arranged at angle α relative to its radius directed opposite inclination of the vanes of said pump wheel. Chamber case is filled with lubricant and communicated via channel, clearances and orifices with bearings and gearings.
EFFECT: higher reliability.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано в трансмиссиях, преимущественно легких вертолетов соосной схемы.The invention relates to the field of aircraft construction and can be used in transmissions, mainly of light coaxial helicopters.

Известен редуктор вертолета соосной схемы Ка-26, содержащий два концентрично расположенных вала, соединенных с цилиндрическими зубчатыми колесами внешнего и внутреннего зацеплений, кинематически, посредством конических зубчатых передач и муфт, связанных с двигателями вертолета (Вахитов А.В. Вертолет Ка-26. - М.: Транспорт, 1973, с.58…65).Known helicopter gearbox coaxial Ka-26, containing two concentric shafts connected to cylindrical gears of external and internal gears, kinematically, by means of bevel gears and couplings associated with helicopter engines (Vakhitov A.V. Ka-26 helicopter. - M .: Transport, 1973, p. 58 ... 65).

Однако, не смотря на то, что наличие шестеренчатого маслонасоса обеспечивает надежную смазку элементов редуктора под высоким давлением, известный редуктор имеет сложную конструкцию, требующую сложные уплотнения, что существенно снижает надежность устройства в целом.However, despite the fact that the presence of a gear oil pump provides reliable lubrication of the gearbox elements under high pressure, the known gearbox has a complex structure that requires complex seals, which significantly reduces the reliability of the device as a whole.

Известен главный редуктор несущего винта, содержащий корпус, частично заполненный смазочным материалом, ведущий вал с конической шестерней, зацепленной с колесом вала несущего винта, а также крыльчатку с лопатками и направляющий аппарат (Патент №2474514 RU. Опубл. 10.02.2013 г.).Known main rotor gearbox containing a housing partially filled with lubricant, a drive shaft with a bevel gear engaged with the rotor shaft wheel, as well as an impeller with vanes and a guide apparatus (Patent No. 2474514 RU. Publish. 02.10.2013).

Однако в известном главном редукторе отсутствуют осевые отверстия в крыльчатке между валом и лопатками, что создает условия для масляного голодания и тепловых потерь, а также не обеспечивается подача масла к удаленным подшипникам колонки винта вертолета.However, in the known main gearbox there are no axial openings in the impeller between the shaft and the blades, which creates conditions for oil starvation and heat loss, and also does not provide oil supply to the remote bearings of the helicopter propeller column.

Известен главный редуктор вертолета соосной схемы, содержащий коническую передачу с шестерней, зацепленной с двумя коническими колесами, размещенными соосно друг другу и связанными с двумя цилиндрическими передачами, колеса которых соединены с двумя коаксиально и вертикально установленными валами несущих винтов (Патент №2059535 RU. Опубл. 10.05.1996 г.).Known main gearbox of a helicopter coaxial circuit containing a bevel gear with gear engaged with two bevel wheels placed coaxially to each other and connected with two cylindrical gears, the wheels of which are connected to two coaxially and vertically mounted rotor shafts (Patent No. 2059535 RU. Publ. May 10, 1996).

Однако известное изобретение отличается сложностью, большой массой, наличием большого количества высоконагруженных элементов кинематических пар, смазка которых осуществляется маслонасосом высокого давления.However, the known invention is notable for its complexity, large mass, and the presence of a large number of highly loaded elements of kinematic pairs, the lubrication of which is carried out by a high pressure oil pump.

Задачей изобретения является создание редуктора вертолета соосной схемы, обеспечивающего надежную работу зацеплений и подшипников за счет применения простой и надежной системы смазки в условиях непрерывной работы на летательном аппарате, и результатом которого является учет требуемых скоростей истечения и количества подаваемого смазочного материала.The objective of the invention is the creation of a helicopter gearbox coaxial circuit, ensuring reliable operation of gears and bearings through the use of a simple and reliable lubrication system in the conditions of continuous operation on an aircraft, and the result of which is to take into account the required flow rates and the amount of lubricant supplied.

Поставленная задача решается тем, что в редукторе вертолета соосной схемы, содержащем корпус, внутри которого вертикально и коаксиально расположены валы верхнего и нижнего винтов, выполненные пустотелыми и связанные с ними, а также с коническими зубчатыми колесами, образующими зацепления с конической шестерней, соединенной с цилиндрическим зубчатым колесом, зацепленным с ведущей цилиндрической шестерней, причем указанные валы установлены с возможностью вращательного движения относительно корпуса посредством подшипников, на вертикально размещенном валу верхнего несущего винта установлено насосное колесо с лопатками, выполненными на его нижней поверхности под углом относительно его радиуса и осевыми отверстиями, расположенными между его осью и названными лопатками, а также маслосборник с аналогичными наклонными относительно его радиуса в противоположную направлению наклона лопаток упомянутого насосного колеса сторону, лопатками, обращенными в сторону камеры корпуса, заполненной смазочным материалом, соединенной каналом с зазорами и калиброванными отверстиями, сообщающими подшипники и элементы зацеплений зубчатых передач с указанной камерой, кроме того, внутри вала верхнего несущего винта размещена гильза, образующая зазор между внутренней поверхностью упомянутых вала и гильзы, образующих канал слива отработанного масла в корпус редуктора.The problem is solved in that in the helicopter gearbox of a coaxial circuit containing a housing, inside of which are vertically and coaxially located the shafts of the upper and lower screws, made hollow and connected with them, as well as with bevel gears that form gears with a bevel gear connected to a cylindrical a gear engaged with a spur gear, said shafts being mounted rotatably relative to the housing by bearings, vertically A pump wheel with blades mounted on its lower surface at an angle relative to its radius and axial holes located between its axis and called blades, as well as an oil pan with similar blades inclined relative to its radius in the opposite direction of inclination of the blades of the said pump wheel side, with blades facing the side of the housing chamber, filled with lubricant, connected by a channel with gaps and calibrated holes , communicating bearings and gearing elements of gears with the specified chamber, in addition, a sleeve is placed inside the shaft of the upper rotor, forming a gap between the inner surface of the said shaft and the sleeve forming a channel for draining used oil into the gear housing.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и чертежами, на которых:The present invention is illustrated by a detailed description and drawings, in which:

Фиг.1 показывает разрез главного вида редуктор вертолета соосной схемы вертикальной плоскостью, согласно изобретению;Figure 1 shows a section of the main view of the helicopter gearbox of a coaxial circuit in a vertical plane according to the invention;

Фиг.2 иллюстрирует разрез редуктора плоскостью А-А (частично).Figure 2 illustrates a section of the gearbox plane AA (partially).

Двигатель 1 посредством муфты 2 соединен с валом и ведущей шестерней 3 (Фиг.1, 2). Ведущая шестерня 3 имеет возможность зацепления с зубчатым колесом 4, связанным с конической шестерней 5, размещенной на общем для нее и колеса 4 валу 6. Указанная коническая шестерня 5 образует зацепления с двумя коническими колесами 7, связанными, соответственно, с валом нижнего несущего винта (ННВ) 8 и валом верхнего несущего винта (ВНВ) 9. Валы ННВ 8 и ВНВ 9 имеют возможность опоры на подшипники 10, 11, 12, 13, 14 и 15, установленные в корпусе 16. В нижней части корпуса 16 размещен маслосборник 17 с лопатками, а на валу ВНВ 9 - связанное с ним насосное колесо 18 с отверстиями Б и лопатками, обращенными книзу (по чертежу). Лопатки маслосборника 17 и насосного колеса 18 имеют наклоны относительно радиуса на углы, соответственно, α и β. Под лопатками маслосборника 17 в корпусе 16 выполнена камера В. Камера В посредством канала Г гидравлически соединена с зазором Д через калиброванное отверстие Е с зазором Ж и, через калиброванное отверстие И, с полостью К, образованной между осевым отверстием вала ВНВ 9 и гильзой 19, причем названная полость посредством отверстия Л сообщается с внутренней полостью корпуса 16. Последний снабжен патрубком 20 с калиброванными отверстиями М, ориентированными вертикально. Корпус 16 редуктора заполнен смазочным маслом до уровня Н. Уплотнения 21, 22 и 23 предназначены для изоляции полостей и зазоров. Величины зазоров Д и К, а также диаметры калиброванных отверстий Е, И и Л установлены с учетом требуемых скоростей истечения Vi и количества подаваемого смазочного материала, при этом должно соблюдаться условие, охарактеризованное математическим выражениемThe engine 1 through the clutch 2 is connected to the shaft and the drive gear 3 (Fig.1, 2). The pinion gear 3 has the possibility of engagement with a gear wheel 4 connected to a bevel gear 5 located on a shaft 6 common to it and the wheel 4. Said bevel gear 5 is engaged with two bevel gears 7 connected, respectively, to the shaft of the lower rotor ( NNV) 8 and the shaft of the upper rotor (VNV) 9. The shafts of NNV 8 and VNV 9 have the ability to support bearings 10, 11, 12, 13, 14 and 15 installed in the housing 16. In the lower part of the housing 16 there is an oil pan 17 s blades, and on the shaft of VNV 9 - the pump wheel 18 connected to it holes B and the blades facing downwards (in the drawing). The blades of the oil pan 17 and the pump wheel 18 are inclined relative to the radius by angles, respectively, α and β. Under the vanes of the oil pan 17 in the housing 16, a chamber B is made. Chamber B is connected via a channel G to the gap D through a calibrated hole E with a gap G and, through a calibrated hole I, with a cavity K formed between the axial bore of the shaft ВВВ 9 and the sleeve 19, moreover, the named cavity through the hole L communicates with the internal cavity of the housing 16. The latter is equipped with a pipe 20 with calibrated holes M, oriented vertically. The gear housing 16 is filled with lubricating oil up to level N. The seals 21, 22 and 23 are designed to isolate cavities and gaps. The values of the gaps D and K, as well as the diameters of the calibrated holes E, I and L, are established taking into account the required flow rates Vi and the amount of lubricant supplied, and the condition described by the mathematical expression must be observed

G=1000 Ci Ai Vi,G = 1000 Ci Ai Vi,

где G - секундная производительность насосного колеса, л/с;where G is the second productivity of the pump wheel, l / s;

Ci - коэффициент гидравлического сопротивления конкретного участка;Ci is the hydraulic resistance coefficient of a particular section;

Ai - сечение на срезе калиброванного отверстия (мм2);Ai is the cross-section on a section of a calibrated hole (mm 2 );

Vi - скорость истечения (м/с);Vi - flow rate (m / s);

Z - количество калиброванных отверстий.Z is the number of calibrated holes.

Работает редуктор вертолета соосной схемы следующим образом.The gearbox of the helicopter coaxial circuit operates as follows.

Вращение вала двигателя 1 через муфту 2 передается коническим колесам 7 посредством шестерни 3, колеса 4 и конической шестерни 5.The rotation of the shaft of the engine 1 through the clutch 2 is transmitted to the bevel wheels 7 by means of gear 3, wheels 4 and bevel gear 5.

Конические колеса 7 приводят в движение валы ННВ 8 и ВНВ 9 и связанное с валом ВНВ 9 насосное колесо 18. Масло, поступающее к его лопаткам через отверстия Б, поступает через лопатки маслосборника 17 в полость В под избыточным давлением, которое достаточно для перемещения масла по каналам Г к отверстиям М патрубка 20, к подшипнику 13 и далее через отверстие Е к подшипнику 15 и через отверстие И к полости К и далее, через отверстие Л сливается в корпус. Часть масла через зазор между корпусом 16 и валом ННВ 8 поступает к подшипнику 12.The bevel wheels 7 drive the shafts NNV 8 and VNV 9 and the pump wheel 18 connected to the shaft of the VNV 9. The oil entering its blades through holes B enters through the sump blades 17 into the cavity B under excess pressure, which is sufficient to move the oil through the channels G to the holes M of the pipe 20, to the bearing 13 and further through the hole E to the bearing 15 and through the hole And to the cavity K and then through the hole L is discharged into the housing. Part of the oil through the gap between the housing 16 and the shaft NNV 8 enters the bearing 12.

Предложенная конструкция редуктора вертолета соосной схемы позволяет обеспечивать надежную работу зацеплений и подшипников за счет применения простой и надежной системы смазки в условиях непрерывной работы на летательном аппарате.The proposed design of the helicopter gearbox of the coaxial scheme allows for reliable operation of gears and bearings due to the use of a simple and reliable lubrication system in the conditions of continuous operation on an aircraft.

В предложенной конструкции все подшипники, обслуживающие вращательное движение валов ННВ и ВНВ, надежно их смазывают и охлаждают маслом, содержащимся в корпусе редуктора, что повышает надежность редуктора вертолета.In the proposed design, all bearings serving the rotational motion of the NNV and VNV shafts are reliably lubricated and cooled by the oil contained in the gear housing, which increases the reliability of the helicopter gear.

Кроме того, предложенное изобретение позволяет учитывать требуемые скорости истечения и количество подаваемого смазочного материала. Количество масла, подаваемого к подшипникам и в зону зацепления конических зубчатых передач, определяются величинами сечений зазоров Д и К и диаметрами отверстий Е, И и Л, подобранными в соответствии с требованиями.In addition, the proposed invention allows to take into account the required flow rates and the amount of lubricant supplied. The amount of oil supplied to the bearings and to the gearing zone of the bevel gears is determined by the values of the cross-sections of the clearances D and K and the diameters of the holes E, I and L, selected in accordance with the requirements.

Claims (1)

Редуктор вертолета соосной схемы, содержащий корпус, внутри которого вертикально и коаксиально расположены валы верхнего и нижнего винтов, выполненные пустотелыми и связанные с ними, а также с коническими зубчатыми колесами, образующими зацепления с конической шестерней, соединенной с цилиндрическим зубчатым колесом, зацепленным с ведущей цилиндрической шестерней, причем указанные валы установлены с возможностью вращательного движения относительно корпуса посредством подшипников, отличающийся тем, что на вертикально размещенном валу верхнего несущего винта установлено насосное колесо с лопатками, выполненными на его нижней поверхности под углом относительно его радиуса и осевыми отверстиями, расположенными между его осью и названными лопатками, а также маслосборник с аналогичными наклонными относительно его радиуса в противоположную направлению наклона лопаток упомянутого насосного колеса сторону, лопатками, обращенными в сторону камеры корпуса, заполненной смазочным материалом, соединенной каналом с зазорами и калиброванными отверстиями, сообщающими подшипники и элементы зацеплений зубчатых передач с указанной камерой, кроме того, внутри вала верхнего несущего винта размещена гильза, образующая зазор между внутренней поверхностью упомянутых вала и гильзы, образующих канал слива отработанного масла в корпус редуктора. A helicopter gearbox of a coaxial circuit, comprising a housing, inside which vertically and coaxially located shafts of the upper and lower screws, made hollow and connected with them, as well as with bevel gears, forming gears with a bevel gear connected to a cylindrical gear gear meshed with a spur gear a gear, said shafts being rotatably mounted relative to the housing by means of bearings, characterized in that on a vertically placed shaft An upper impeller is fitted with a pump wheel with vanes made on its lower surface at an angle relative to its radius and axial holes located between its axis and called vanes, as well as an oil sump with similar side inclined relative to its radius in the opposite direction of inclination of the vanes of the said pump wheel , blades facing the housing chamber filled with lubricant connected by a channel with gaps and calibrated holes communicating pniki and gear engagement elements with the specified chamber, in addition, a sleeve is placed inside the shaft of the upper rotor, forming a gap between the inner surface of the shaft and the sleeve forming a channel for draining used oil into the gear housing.
RU2013137196/11A 2013-08-08 2013-08-08 Coaxial-rotor helicopter gearbox RU2541569C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137196/11A RU2541569C1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Coaxial-rotor helicopter gearbox

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137196/11A RU2541569C1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Coaxial-rotor helicopter gearbox

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2541569C1 true RU2541569C1 (en) 2015-02-20
RU2013137196A RU2013137196A (en) 2015-02-20

Family

ID=53281932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013137196/11A RU2541569C1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Coaxial-rotor helicopter gearbox

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2541569C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106314786A (en) * 2016-09-09 2017-01-11 师伟 Domestic dual-power double-propeller miniature helicopter for mountain areas
RU2630269C2 (en) * 2015-11-25 2017-09-06 Виктор Степанович Ермоленко Attachment, drive and coaxial helicopter blade control assembly
CN108657449A (en) * 2018-05-04 2018-10-16 安徽工业大学 A kind of power plant of double-rotor aerobat
RU2729900C1 (en) * 2019-12-30 2020-08-13 Акционерное общество "Камов" Drive system of coaxial rotors of helicopter with support mast

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2059535C1 (en) * 1993-04-28 1996-05-10 Вертолетный научно-технический комплекс им. Н.И.Камова Main gear box of co-axial helicopter
RU2135861C1 (en) * 1994-06-22 1999-08-27 Юнайтид Текнолоджиз Корпорейшн Self-cleaning hybrid lubricating subsystem
US6254504B1 (en) * 1999-03-24 2001-07-03 Advanced Technology Institute Of Commuter-Helicopter, Ltd. Power transmission apparatus for helicopter
RU2474514C1 (en) * 2011-06-20 2013-02-10 Закрытое акционерное общество "АВИА-ПРОЕКТ" Main rotor transmission

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2059535C1 (en) * 1993-04-28 1996-05-10 Вертолетный научно-технический комплекс им. Н.И.Камова Main gear box of co-axial helicopter
RU2135861C1 (en) * 1994-06-22 1999-08-27 Юнайтид Текнолоджиз Корпорейшн Self-cleaning hybrid lubricating subsystem
US6254504B1 (en) * 1999-03-24 2001-07-03 Advanced Technology Institute Of Commuter-Helicopter, Ltd. Power transmission apparatus for helicopter
RU2474514C1 (en) * 2011-06-20 2013-02-10 Закрытое акционерное общество "АВИА-ПРОЕКТ" Main rotor transmission

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Д.В.Чернилевский "Детали машин и основы конструирования", Москва, изд. "Машиностроение", 2012, сс.345,354-356,365 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630269C2 (en) * 2015-11-25 2017-09-06 Виктор Степанович Ермоленко Attachment, drive and coaxial helicopter blade control assembly
CN106314786A (en) * 2016-09-09 2017-01-11 师伟 Domestic dual-power double-propeller miniature helicopter for mountain areas
CN108657449A (en) * 2018-05-04 2018-10-16 安徽工业大学 A kind of power plant of double-rotor aerobat
RU2729900C1 (en) * 2019-12-30 2020-08-13 Акционерное общество "Камов" Drive system of coaxial rotors of helicopter with support mast
RU2729900C9 (en) * 2019-12-30 2020-11-26 Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") Drive system of coaxial rotors of helicopter with support mast

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013137196A (en) 2015-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2541569C1 (en) Coaxial-rotor helicopter gearbox
RU2606423C2 (en) Planetary gear for aircraft made with possibility of hovering
US9765875B2 (en) Lubrication systems for gearbox assemblies
RU2519305C2 (en) Lubing and cooling of reduction gearbox with epicycloidal gearing
US8864621B2 (en) Roadheader gearbox
JP5697344B2 (en) Differential
EP2711292B1 (en) Gearbox Lubrication
RU2651004C1 (en) Drive box for aviation gas turbine engine
EP3447267B1 (en) Supplemental lubrication pressurized by component or reservoir rotation
US20140323262A1 (en) Overload protection
US8708105B2 (en) Transmission with splash lubrication system
EP2573429A1 (en) A method for controlling lubrication of a gear unit and a gear unit
CN106662237B (en) Vertical gear motor planetary gear lubricating system
EP3116733B1 (en) Vehicle drive apparatus
US10337601B2 (en) Gear and method of lubricating a gear
RU2013153941A (en) SYSTEM FOR LUBRICATION OF SPLINES OF THE INPUT SHAFT OF THE FINAL TRANSMISSION OF THE DRIVE
JP2014190526A (en) Lubrication structure of differential device
US20110030504A1 (en) Torque-transmitting device comprising an oil recuperator wiper
CN206175633U (en) Lubricating structure is arranged to dual input shafting oil way
RU98796U1 (en) DIFFERENTIAL
RU2403472C1 (en) Vertical parallel-shaft reduction gear unit lubrication
JP6122825B2 (en) Balancer device for internal combustion engine
JPH09504244A (en) Ship drive
RU2235026C2 (en) Transfer case with power takeoff unit
KR100836691B1 (en) Lubricating structure of differential device

Legal Events

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

Effective date: 20150809

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160427