RU2749965C1 - Helicopter gearbox - Google Patents

Helicopter gearbox Download PDF

Info

Publication number
RU2749965C1
RU2749965C1 RU2020131581A RU2020131581A RU2749965C1 RU 2749965 C1 RU2749965 C1 RU 2749965C1 RU 2020131581 A RU2020131581 A RU 2020131581A RU 2020131581 A RU2020131581 A RU 2020131581A RU 2749965 C1 RU2749965 C1 RU 2749965C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
shaft
gears
driven
gear
Prior art date
Application number
RU2020131581A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Дмитриевич Загрышев
Геннадий Петрович Смирнов
Сергей Анатольевич Жериков
Иван Иванович Смирнов
Original Assignee
Акционерное общество "АВИАЦИОННЫЕ РЕДУКТОРА И ТРАНСМИССИИ - ПЕРМСКИЕ МОТОРЫ" (АО "РЕДУКТОР - ПМ")
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 Акционерное общество "АВИАЦИОННЫЕ РЕДУКТОРА И ТРАНСМИССИИ - ПЕРМСКИЕ МОТОРЫ" (АО "РЕДУКТОР - ПМ") filed Critical Акционерное общество "АВИАЦИОННЫЕ РЕДУКТОРА И ТРАНСМИССИИ - ПЕРМСКИЕ МОТОРЫ" (АО "РЕДУКТОР - ПМ")
Priority to RU2020131581A priority Critical patent/RU2749965C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2749965C1 publication Critical patent/RU2749965C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04Helicopters
    • B64C27/12Rotor drives
    • B64C27/14Direct drive between power plant and rotor hub
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D35/00Transmitting power from power plants to propellers or rotors; Arrangements of transmissions
    • B64D35/04Transmitting power from power plants to propellers or rotors; Arrangements of transmissions characterised by the transmission driving a plurality of propellers or rotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D35/00Transmitting power from power plants to propellers or rotors; Arrangements of transmissions
    • B64D35/08Transmitting power from power plants to propellers or rotors; Arrangements of transmissions characterised by the transmission being driven by a plurality of power plants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.SUBSTANCE: invention relates to the field of aviation, in particular to the structures of the main gearboxes of helicopters of the coaxial scheme The helicopter gearbox contains two lines of torque transmission from two engines to two driven wheels (2, 2') to drive the rotor shafts (3, 3'). Each line includes three stages of reduction. At the first stage, the driving bevel gear (4) of the first stage is installed, located on the first shaft (5), and the driven bevel gear (6) of the first stage, located on the second shaft (7), which is in engagement with it. At the second stage, a driving cylindrical gear wheel (8) of the second stage, located on the second shaft (7), and two driven cylindrical wheels (9) are installed. Each driven wheel (9) meshes with a pinion gear (8) and is also connected to a synchronizing gear train (11). The third stage contains four driving gears (15), each of which is installed on the shaft (14) of the third stage, while the gears (15) are in mesh with the common driven cylindrical wheels (2, 2').EFFECT: increased reliability, reduced gearbox weight, increased bearing life.4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к главным редукторам вертолета соосной схемы, и предназначено для передачи мощности от двух газотурбинных двигателей, взлетной мощностью 580 л.с. каждый, к двум оппозитно вращающимся валам несущих винтов и коробке приводов с соответствующим изменением частоты вращения и величины передаваемого крутящего момента.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to the main gearboxes of a coaxial helicopter, and is intended to transmit power from two gas turbine engines with a takeoff power of 580 hp. each, to two oppositely rotating rotor shafts and a drive box with a corresponding change in the rotational speed and the magnitude of the transmitted torque.

Выбор кинематической схемы редуктора определяется множеством условий: относительным расположением входных и выходных валов редуктора; габаритными размерами двигателей, агрегатов и систем, устанавливаемых на редуктор или присоединяемых к нему; направлением вращения входных и выходных валов; системой крепления редуктора на вертолете; маслосистемой редуктора; требуемыми габаритными размерами; требуемыми ресурсами, нормами прочности и весовыми параметрами; гистограммами передаваемых мощностей и внешних сил, действующих на редуктор и системы его крепления.The choice of the kinematic scheme of the gearbox is determined by many conditions: the relative location of the input and output shafts of the gearbox; overall dimensions of engines, units and systems installed on the gearbox or attached to it; the direction of rotation of the input and output shafts; the gearbox mounting system on the helicopter; oil system of the gearbox; required overall dimensions; required resources, strength standards and weight parameters; histograms of transmitted powers and external forces acting on the gearbox and its attachment systems.

Известна конструкция трансмиссии вертолета с двумя двигателями (патент US 4811627, публ. 14.03.1989, В64С 27/14), которая включает в себя главный редуктор для вертолета с двумя двигателями, при этом каждый из двух двигателей приводит в действие основную кинематическую цепь, содержащую входной вал, промежуточный вал и зубчатую передачу, образующую первую ступень редукции, которая включает в себя первую коническую шестерню, находящуюся в зацеплении со второй конической шестерней, которая приводит во вращение вертикальный вал и установленную на нем третью шестерню, находящуюся в зацеплении с зубчатым колесом, которое является общим для двух основных цепей и образует с третьими шестернями вторую ступень редукции. Крутящий момент передается на вал несущего винта посредством дополнительной ступени редукции планетарного типа. Данная схема редуктора обеспечивает перераспределение мощности между входными валами в случае выхода из строя одного из двигателей.The known design of a helicopter transmission with two engines (patent US 4811627, publ. 03/14/1989, В64С 27/14), which includes a main gearbox for a helicopter with two engines, each of the two engines drives the main kinematic chain containing an input shaft, an intermediate shaft, and a gear train forming a first reduction stage, which includes a first bevel gear meshing with a second bevel gear, which drives a vertical shaft and a third gear mounted thereon, which meshes with a gear wheel, which is common to the two main chains and forms a second reduction stage with the third gears. The torque is transmitted to the main rotor shaft by means of an additional reduction stage of the planetary type. This gearbox scheme ensures the redistribution of power between the input shafts in the event of failure of one of the motors.

Из уровня техники известен многопоточный редуктор (патент US 2009277299, публ. 12.11.2009, В64С 27/14), который обеспечивает передачу крутящего момента от высокооборотного двигателя на вал несущего винта и включает в себя три ступени редукции. Коническое зубчатое колесо первой ступени обеспечивает компактность, которая облегчает установку двигателя на всех осях. В третьей ступени каждый узел вала включает в себя множество шестерен в зацеплении с конечной выходной шестерней. Каждый модуль разделения крутящего момента передает мощность от высокооборотного входного вала на конечную выходную передачу. Данная схема применяется на тяжелых грузовых вертолетах с одним несущим винтом.A multi-stream gearbox is known from the prior art (patent US 2009277299, publ. 12.11.2009, В64С 27/14), which ensures the transmission of torque from a high-speed engine to the rotor shaft and includes three reduction stages. The first stage bevel gear provides a compact footprint that makes it easy to mount the motor on all axles. In the third stage, each shaft assembly includes a plurality of gears meshing with the final output gear. Each torque sharing module transfers power from the high speed input shaft to the final output gear. This scheme is used on heavy cargo helicopters with a single rotor.

Известна схема редуктора вертолета (патент US 2008315035, публ. 25.12.2008, B64D 35/00), который предназначен для применения на вертолетах одновинтовой и соосной схемы. Редуктор вертолета согласно настоящему изобретению получает мощность от двигателя через зубчатую передачу, так что мощность от него распределяется на систему несущего и рулевого винтов. Схема включает в себя несколько ступеней редукции, обычно с общим передаточным числом от 20:1 до 85:1. Высокооборотные входы от двигателей соединены с первой ступенью редукции через входные валы. Конечная ступень редукции соединена с валом несущего винта.Known scheme of the helicopter gearbox (patent US 2008315035, publ. 25.12.2008, B64D 35/00), which is intended for use on helicopters with a single-rotor and coaxial scheme. The helicopter gearbox according to the present invention receives power from the engine via a gear train, so that the power from it is distributed to the main and tail rotor system. The scheme includes several reduction stages, usually with a total gear ratio of 20: 1 to 85: 1. The high-speed inputs from the motors are connected to the first reduction stage via input shafts. The final reduction stage is connected to the main rotor shaft.

Известен главный редуктор вертолета, наиболее близкий к заявляемому изобретению (патент RU 2613099, публ. 15.03.2017, В64С 27/12), который относится к главному четырехступенчатому непланетарному редуктору вертолета. Редуктор вертолета имеет две линии передачи крутящего момента от двух приводных двигателей на общее ведомое колесо для привода вала несущего винта и общее ведомое колесо для привода вала хвостового винта. Каждая из линий содержит четыре ступени редукции. На третьей ступени редукции установлена ведущая шестерня третьей ступени, размещенная на третьем валу, первая пара ведомых колес третьей ступени, находящихся в зацеплении с указанной шестерней, и вторая пара ведомых колес третьей ступени, связанных с первой парой через паразитные шестерни. На четвертой ступени редукции предусмотрены четыре ведущих шестерни четвертой ступени, установленные на валах вращения ведомых колес третьей ступени и находящиеся в зацеплении с общим ведомым колесом вала несущего винта. В каждой из указанных линий второй вал связан с приводом коробки агрегатов вертолета. Кроме того, на втором валу установлена ведущая шестерня для привода вала хвостового винта. Обеспечивается снижение веса редуктора, а также снижение износа подшипников качения валов.Known helicopter main gearbox, which is closest to the claimed invention (patent RU 2613099, publ. 03/15/2017, В64С 27/12), which refers to the main four-stage non-planetary helicopter gearbox. The helicopter gearbox has two lines of torque transmission from two drive motors to a common driven wheel to drive the main rotor shaft and a common driven wheel to drive the tail rotor shaft. Each of the lines contains four reduction stages. At the third stage of reduction, a driving gear of the third stage is installed, located on the third shaft, the first pair of driven wheels of the third stage meshing with the specified gear, and the second pair of driven wheels of the third stage, connected with the first pair through parasitic gears. At the fourth stage of reduction, four driving gears of the fourth stage are provided, installed on the shafts of rotation of the driven wheels of the third stage and meshing with the common driven wheel of the main rotor shaft. In each of these lines, the second shaft is connected to the drive of the helicopter gearbox. In addition, a drive gear is mounted on the second shaft for driving the tail rotor shaft. Reducing the weight of the gearbox is provided, as well as reducing wear on the rolling bearings of the shafts.

Технической проблемой, которая решается заявляемым изобретением, является создание многопоточного непланетарного редуктора вертолета соосной схемы, обеспечивающего передачу крутящего момента от двух газотурбинных двигателей на два ведомых колеса двух оппозитно вращающихся валов несущих винтов.The technical problem, which is solved by the claimed invention, is the creation of a multi-threaded non-planetary gearbox of a helicopter of a coaxial scheme, which ensures the transmission of torque from two gas turbine engines to two driven wheels of two oppositely rotating rotor shafts.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности, снижения веса редуктора, увеличение ресурса подшипников.The technical result of the invention is to improve reliability, reduce the weight of the gearbox, and increase the bearing life.

Технический результат достигается за счет того, что в редукторе вертолета, содержащем две линии передачи крутящего момента от двух приводных двигателей 1, 1' на два ведомых колеса 2, 2' для привода валов 3, 3' несущих винтов, в соответствии с заявляемым изобретением, - каждая линия включает три ступени редукции, причем в первой ступени установлены ведущая коническая шестерня 4 первой ступени, размещенная на первом валу 5, и находящееся с ней в зацеплении ведомое коническое колесо 6 первой ступени, размещенное на втором валу 7, во второй ступени установлены ведущая цилиндрическая шестерня 8 второй ступени, размещенная на втором валу 7, и два ведомых цилиндрических колеса 9, каждое из которых размещено на соответствующем третьем валу 10, при этом каждое ведомое колесо 9 находится в зацеплении с ведущей шестерней 8, а также связано с синхронизирующей зубчатой передачей 11, состоящей из двух зубчатых колес 12 и двух зубчатых колес 13, при этом ведущие зубчатые колеса 12 размещены на валах 10, а ведомые зубчатые колеса 13 установлены на валах 14, третья ступень содержит четыре ведущих зубчатых колеса 15, каждое из которых установлено на соответствующем валу (14) третьей ступени, при этом зубчатые колеса 15 находятся в зацеплении с общими ведомыми колесами 2, 2', кроме того между двумя первыми валами 5 и 5' расположена группа зубчатых колес 16.The technical result is achieved due to the fact that in a helicopter gearbox containing two lines of torque transmission from two drive motors 1, 1 'to two driven wheels 2, 2' to drive the rotor shafts 3, 3 ', in accordance with the claimed invention, - each line includes three reduction stages, and in the first stage there is a driving bevel gear 4 of the first stage, located on the first shaft 5, and the driven bevel gear 6 of the first stage in engagement with it, located on the second shaft 7, in the second stage there is a drive a cylindrical gear 8 of the second stage, located on the second shaft 7, and two driven cylindrical wheels 9, each of which is located on the corresponding third shaft 10, with each driven wheel 9 meshing with the driving gear 8, and is also connected to a synchronizing gear 11, consisting of two gears 12 and two gears 13, while the driving gears 12 are placed on the shafts 10, and driven gears 13 are mounted on shafts 14, the third stage contains four driving gears 15, each of which is mounted on a corresponding shaft (14) of the third stage, with the gears 15 meshing with the common driven wheels 2, 2 ' , in addition, between the two first shafts 5 and 5 'is a group of gears 16.

При этом, редуктор осуществляет передачу крутящего момента от двух газотурбинных двигателей (1, 1') на два ведомых колеса двух оппозитно вращающихся валов несущих винтов.At the same time, the gearbox transfers torque from two gas turbine engines (1, 1 ') to two driven wheels of two oppositely rotating rotor shafts.

Также ведущие зубчатые колеса 15 третьей ступени редукции соединяются с зубчатыми колесами 12, 13 второй ступени при помощи шлицевых рессор с высокой крутильной податливостью.Also, the driving gears 15 of the third reduction stage are connected to the gear wheels 12, 13 of the second stage using spline springs with high torsional flexibility.

При этом группа зубчатых колес 16 выполняет функцию коробки приводов вертолетных агрегатов.In this case, a group of gear wheels 16 performs the function of a gearbox for drives of helicopter units.

Предложенная схема редуктора, содержащего две линии передачи крутящего момента от двух приводных двигателей 1, 1' на два ведомых колеса 2, 2' для привода валов 3, 3' несущих винтов, в которой каждая линия включает три ступени редукции, разделяет два потока мощности от двигателей 1, 1' на восемь потоков, суммирующихся на общих ведомых колесах 2, 2', что повышает надежность и увеличивает ресурс подшипников.The proposed scheme of a gearbox containing two lines of transmission of torque from two drive motors 1, 1 'to two driven wheels 2, 2' to drive rotor shafts 3, 3 ', in which each line includes three reduction stages, separates two power streams from motors 1, 1 'for eight threads, summed up on common driven wheels 2, 2', which increases reliability and increases bearing life.

Наличие синхронизирующей зубчатой передачи 11, связанной с ведомыми колесами 9 и состоящей из двух зубчатых колес 12 и двух зубчатых колес 13, причем ведущие зубчатые колеса 12 размещены на третьих валах 10, а ведомые зубчатые колеса 13 размещены на валах 14 третьей ступени, обеспечивает разделение потока мощности от двигателей 1, 1' и поддерживает одинаковую частоту вращения двух оппозитно вращающихся валов несущих винтов.The presence of a synchronizing gear transmission 11, associated with the driven wheels 9 and consisting of two gears 12 and two gears 13, and the driving gears 12 are located on the third shafts 10, and the driven gears 13 are located on the shafts 14 of the third stage, provides flow separation power from engines 1, 1 'and maintains the same rotational speed of two oppositely rotating rotor shafts.

Наличие между двумя валами 5 и 5' группы зубчатых колес 16 со специально подобранными параметрами позволяет установить приводные вертолетные агрегаты и отказаться от коробки приводов, что позволяет снизить вес редуктора.The presence between the two shafts 5 and 5 'of a group of gears 16 with specially selected parameters makes it possible to install drive helicopter units and to abandon the drive box, which makes it possible to reduce the weight of the gearbox.

Предлагаемая кинематическая схема редуктора показана на фиг. 1.The proposed kinematic diagram of the gearbox is shown in Fig. one.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого редуктора.FIG. 1 shows the kinematic diagram of the proposed gearbox.

Разработанная кинематическая схема является многопоточной (восьми поточной, по четыре потока на каждый несущий винт), не планетарной, с передаточным числом больше 9 в последней третьей ступени редукции.The developed kinematic scheme is multi-threaded (eight streams, four streams for each rotor), not planetary, with a gear ratio greater than 9 in the last third reduction stage.

Разработанная кинематическая схема включает в себя три основных ступени редукции. Каждая ступень редукции представляет собой отдельные модули, которые входят в состав единого главного редуктора.The developed kinematic scheme includes three main reduction stages. Each reduction stage is a separate module that is part of a single main gearbox.

Заявленный редуктор имеет многопоточную не планетарную схему с применением цилиндрических передач внешнего зацепления, а также конических зубчатых передач. При этом редуктор содержит две линии передачи крутящего момента от двух приводных двигателей 1, 1' на два ведомых колеса 2, 2' для привода двух валов 3, 3' несущих винтов. Каждая линия включает три ступени редукции. Два приводных двигателя 1, 1' связаны с двумя первыми валами 5, 5'.The claimed gearbox has a multi-flow non-planetary scheme using external spur gears and bevel gears. In this case, the gearbox contains two lines of torque transmission from two drive motors 1, 1 'to two driven wheels 2, 2' to drive two rotor shafts 3, 3 '. Each line includes three stages of reduction. The two drive motors 1, 1 'are connected to the two first shafts 5, 5'.

В первой ступени установлены ведущая коническая шестерня 4 первой ступени, размещенная на первом валу 5, и находящееся с ней в зацеплении ведомое коническое колесо 6 первой ступени, размещенное на втором валу 7. При этом второй вал 7 расположен под углом к первому входному валу 5.In the first stage, the driving bevel gear 4 of the first stage is installed, located on the first shaft 5, and the driven bevel gear 6 of the first stage, which is in engagement with it, located on the second shaft 7. In this case, the second shaft 7 is located at an angle to the first input shaft 5.

Во второй ступени установлены ведущая цилиндрическая шестерня 8 второй ступени, размещенная на втором валу 7, и два ведомых цилиндрических колеса 9, каждое из которых вращается соответственно на одном из двух валов 10 (третий вал). При этом пара ведомых колес 9 находится в непосредственном зацеплении с ведущей шестерней 8. Каждое ведомое колесо 9 связано с синхронизирующей зубчатой передачей 11, состоящей из двух зубчатых колес 12 и двух зубчатых колес 13. Ведущие зубчатые колеса 12 размещены на валах 10. Ведомые зубчатые колеса 13 установлены на соответствующих валах 14 третьей ступени. Ведомые 12 и ведущие 13 зубчатые колеса имеют одинаковое количество зубьев, что обеспечивает одинаковую частоту вращения двух оппозитно вращающихся валов несущих винтов.In the second stage, a driving cylindrical gear 8 of the second stage is installed, located on the second shaft 7, and two driven cylindrical wheels 9, each of which rotates, respectively, on one of the two shafts 10 (third shaft). In this case, a pair of driven wheels 9 is in direct engagement with the driving gear 8. Each driven gear 9 is connected to a synchronizing gear 11, consisting of two gears 12 and two gears 13. The driving gears 12 are located on the shafts 10. Driven gears 13 are mounted on respective shafts 14 of the third stage. Driven 12 and driving 13 gears have the same number of teeth, which ensures the same rotational speed of the two oppositely rotating rotor shafts.

Вторая ступень редукции выполнена в виде цилиндрических зубчатых передач внешнего зацепления. Во второй ступени редукции происходит разделение передаваемой от каждого приводного двигателя мощности на четыре потока с соответствующим изменением направления вращения (по два потока на каждый несущий винт от каждого приводного двигателя). Конструктивно вторая ступень редукции состоит из двух зубчатых передач, первая с передаточным отношением в диапазоне от 1 до 3, с одним ведущим 8 и двумя ведомыми зубчатыми колесами 9, вторая с передаточным отношением 1, ведущее зубчатое колесо 12 которой соединено с ведомым зубчатым колесом 9 первой зубчатой передачи.The second stage of reduction is made in the form of cylindrical gears of external engagement. In the second stage of reduction, the power transmitted from each drive motor is divided into four streams with a corresponding change in the direction of rotation (two streams for each rotor from each drive motor). Structurally, the second stage of reduction consists of two gears, the first with a gear ratio in the range from 1 to 3, with one driving 8 and two driven gears 9, the second with a gear ratio of 1, the driving gear 12 of which is connected to the driven gear 9 of the first gear transmission.

Третья ступень каждой линии включает четыре ведущих цилиндрических зубчатых колеса 15 третьей ступени, установленные соответственно на четырех валах 14 третьей ступени. При этом зубчатые колеса 15 находятся в зацеплении с общими ведомыми цилиндрическими колесами 2, 2' для привода валов 3, 3' несущих винтов.The third stage of each line includes four driving spur gears 15 of the third stage, respectively mounted on four shafts 14 of the third stage. In this case, the gears 15 are in mesh with the common driven cylindrical wheels 2, 2 'to drive the rotor shafts 3, 3'.

Заявленный редуктор обеспечивает передачу крутящего момента на дополнительные агрегаты вертолета (вентиляторы, генератор, гидронасосы и т.д.) При этом между двумя первыми валами 5 и 5' расположена группа зубчатых колес 16, состоящая, например, из десяти колес, которые связывают между собой первые валы 5 и 5', а также выполняют функцию коробки приводов. Параметры зубчатых колес из группы 16, которые определяют частоту вращения привода, такие как модуль и число зубьев, подобраны таким образом, что на них установлены приводные вертолетные агрегаты (генераторы, вентиляторы и др., не показаны). Таким образом реализована функция коробки приводов вертолетных агрегатов.The claimed gearbox ensures the transmission of torque to additional units of the helicopter (fans, generator, hydraulic pumps, etc.). In this case, between the two first shafts 5 and 5 'there is a group of gear wheels 16, consisting, for example, of ten wheels, which interconnect the first shafts 5 and 5 ', and also serve as a drive box. The parameters of the gears from group 16, which determine the drive speed, such as the module and the number of teeth, are selected in such a way that they are equipped with helicopter drive units (generators, fans, etc., not shown). Thus, the function of the gearbox of helicopter units is realized.

Наличие группы зубчатых колес 16 (перебора) позволяет исключить передачу избыточной мощности на однодвигательном аварийном режиме повышенной мощности (при отказе второго двигателя), через первую и последующие ступени редукции, а значит снизить вес конструкции. Также комбинация группы зубчатых колес 16 позволяет в широком диапазоне варьировать расположение приводных двигателей и компоновку расположения приводных агрегатов, не изменяя при этом основную кинематическую цепь.The presence of a group of gear wheels 16 (busting) makes it possible to exclude the transfer of excess power in a single-engine emergency mode of increased power (in case of failure of the second engine), through the first and subsequent stages of reduction, which means to reduce the weight of the structure. Also, the combination of the group of gear wheels 16 allows a wide range of varying the location of the drive motors and the arrangement of the drive units, without changing the main kinematic chain.

Третья ступень редукции выполнена в виде двух цилиндрических многопоточных зубчатых передач внешнего зацепления. В данной кинематической схеме число потоков мощности к каждому несущему винту равно 4 с передаточным отношением более 9. Применение большого передаточного числа в последней ступени редукции позволяет разгрузить по крутящему моменту все предыдущие ступени редукции, т.е. сделать легче по весу. Ведущие зубчатые колеса 15 третьей ступени редукции соединяются с зубчатыми колесами 12, 13 второй ступени при помощи упругих конструктивных звеньев, например, шлицевых рессор (не показано), с высокой крутильной податливостью.The third stage of reduction is made in the form of two cylindrical multi-flow external gears. In this kinematic scheme, the number of power flows to each rotor is 4 with a gear ratio of more than 9. The use of a large gear ratio in the last reduction stage allows unloading all previous reduction stages in terms of torque, i.e. make it lighter in weight. The driving gears 15 of the third reduction stage are connected to the gear wheels 12, 13 of the second stage by means of elastic structural links, for example, spline springs (not shown), with high torsional flexibility.

Применение таких конструктивных элементов позволяет обеспечить равномерное распределение крутящего момента между ведущими зубчатыми колесами 15 третьей ступени, независимо от их количества, другими словами, каждое зубчатое зацепление в третьей ступени будет передавать одинаковую мощность.The use of such structural elements makes it possible to ensure a uniform distribution of torque between the driving gears 15 of the third stage, regardless of their number, in other words, each gearing in the third stage will transmit the same power.

Примененная в данном случае многопоточная кинематическая схема позволяет увеличить ресурс подшипникам зубчатых колес 9, 12, 13, 15 второй и третьей ступени редукции.The multi-stream kinematic scheme used in this case allows to increase the service life of the bearings of gear wheels 9, 12, 13, 15 of the second and third reduction stages.

Конструкция редуктора выполнена из коррозионно-стойких материалов, таких как магниевые или алюминиевые сплавы.The design of the gearbox is made of corrosion-resistant materials such as magnesium or aluminum alloys.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Крутящий момент от каждого двигателя 1, 1' через первый входной вал 5 передается на ведущую шестерню 4 первой ступени, которая вращает ведомое колесо 6 первой ступени, приводящее во вращение второй вал 7.The torque from each engine 1, 1 'is transmitted through the first input shaft 5 to the drive gear 4 of the first stage, which rotates the driven wheel 6 of the first stage, driving the second shaft 7 into rotation.

Второй вал 7 передает вращение на ведущую шестерню 8 второй ступени, приводящую во вращение ведомые шестерни 9, установленные на третьих валах 10. В каждой линии от шестерни 9 через зубчатые колеса 12 и 13, установленные на третьих валах 10 и валах 14 третьей ступени, вращение передается на ведомые выходные зубчатые колеса 2, 2' при помощи ведущих зубчатых колес 15.The second shaft 7 transmits rotation to the driving gear 8 of the second stage, driving the driven gears 9 mounted on the third shafts 10. In each line from the gear 9 through the gears 12 and 13 mounted on the third shafts 10 and the shafts 14 of the third stage, rotation transmitted to the driven output gears 2, 2 'by means of the driving gears 15.

В аварийном режиме при отключении двигателя 1' мощность от работающего двигателя 1 передается посредством группы зубчатых колес 16 к валам несущих винтов.In emergency mode, when the engine 1 'is turned off, the power from the running engine 1 is transmitted by means of a group of gear wheels 16 to the rotor shafts.

Таким образом, в заявленном устройстве осуществляется разделение двух потоков мощности от приводных двигателей на восемь потоков, суммирующихся на общих ведомых колесах 2, 2', что позволяет увеличить ресурс подшипников качения валов 14 третьей ступени. Кроме того, указанная конструктивная особенность, а также общая компоновка элементов кинематической схемы редуктора позволяют снизить общий вес конструкции как за счет возможности уменьшения габаритов деталей, так и в связи с отказом от отдельного узла коробки приводов.Thus, in the claimed device, the separation of the two power streams from the drive motors into eight streams is carried out, summed up on the common driven wheels 2, 2 ', which makes it possible to increase the resource of the rolling bearings of the shafts 14 of the third stage. In addition, the specified design feature, as well as the general arrangement of the elements of the kinematic diagram of the gearbox, allow to reduce the total weight of the structure, both due to the possibility of reducing the dimensions of the parts, and in connection with the rejection of a separate drive box assembly.

За счет большого количества потоков мощности от входного вала до выходного вала обеспечена повышенная надежность. Снижение веса конструкции за счет применения многопоточности улучшает летно-технические характеристики вертолета и стоимость его эксплуатации.Due to the large number of power flows from the input shaft to the output shaft, increased reliability is provided. Reducing the weight of the structure due to the use of multithreading improves the helicopter's performance and operating costs.

Claims (4)

1. Редуктор вертолета, содержащий две линии передачи крутящего момента от двух приводных двигателей на два ведомых колеса для привода валов несущих винтов, отличающийся тем, что каждая линия включает три ступени редукции, причем в первой ступени установлены ведущая коническая шестерня первой ступени, размещенная на первом валу, и находящееся с ней в зацеплении ведомое коническое колесо первой ступени, размещенное на втором валу, во второй ступени установлены ведущая цилиндрическая шестерня второй ступени, размещенная на втором валу, и два ведомых цилиндрических колеса, каждое из которых размещено на соответствующем третьем валу, при этом каждое ведомое колесо находится в зацеплении с ведущей шестерней, а также связано с синхронизирующей зубчатой передачей, состоящей из двух зубчатых колес, при этом ведущее зубчатое колесо размещено на валу, а ведомые зубчатые колеса установлены на валах третьей ступени, третья ступень содержит четыре ведущих зубчатых колеса, каждое из которых установлено на соответствующем валу третьей ступени, при этом зубчатые колеса находятся в зацеплении с общими ведомыми колесами, кроме того, между двумя первыми валами расположена группа зубчатых колес.1. A helicopter gearbox containing two lines of torque transmission from two drive motors to two driven wheels to drive the rotor shafts, characterized in that each line includes three reduction stages, and in the first stage there is a leading bevel gear of the first stage located on the first shaft, and the driven bevel gear of the first stage, located on the second shaft, which is in engagement with it, the driving cylindrical gear of the second stage, located on the second shaft, and two driven cylindrical wheels, each of which is located on the corresponding third shaft, are installed in the second stage, with In this case, each driven wheel is in engagement with the drive gear, and is also connected to a synchronizing gear transmission, consisting of two gears, while the drive gear is located on the shaft, and the driven gears are installed on the shafts of the third stage, the third stage contains four driving gears wheels, each of which is installed but on the corresponding shaft of the third stage, with the gears in engagement with the common driven wheels, in addition, a group of gears is located between the two first shafts. 2. Редуктор вертолета по п. 1, отличающийся тем, что редуктор осуществляет передачу крутящего момента от двух газотурбинных двигателей на два ведомых колеса двух оппозитно вращающихся валов несущих винтов.2. A helicopter gearbox according to claim 1, characterized in that the gearbox transfers torque from two gas turbine engines to two driven wheels of two oppositely rotating rotor shafts. 3. Редуктор вертолета по п. 1, отличающийся тем, что ведущие зубчатые колеса третьей ступени редукции соединяются с зубчатыми колесами второй ступени при помощи шлицевых рессор с высокой крутильной податливостью.3. A helicopter gearbox according to claim 1, characterized in that the driving gears of the third reduction stage are connected to the gears of the second stage by means of splined springs with high torsional flexibility. 4. Редуктор вертолета по п. 1, отличающийся тем, что группа зубчатых колес выполняет функцию коробки приводов вертолетных агрегатов.4. A helicopter gearbox according to claim 1, characterized in that the group of toothed wheels performs the function of a gearbox for helicopter units.
RU2020131581A 2020-09-25 2020-09-25 Helicopter gearbox RU2749965C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131581A RU2749965C1 (en) 2020-09-25 2020-09-25 Helicopter gearbox

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131581A RU2749965C1 (en) 2020-09-25 2020-09-25 Helicopter gearbox

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749965C1 true RU2749965C1 (en) 2021-06-21

Family

ID=76504705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020131581A RU2749965C1 (en) 2020-09-25 2020-09-25 Helicopter gearbox

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2749965C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4811627A (en) * 1984-08-06 1989-03-14 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Main transmission gearbox for a twin-engined helicopter
US20080315035A1 (en) * 2005-12-02 2008-12-25 Lappos Nicholas D Variable speed gearbox with an independently variable speed tail rotor system for a rotary wing aircraft
RU2359875C1 (en) * 2005-05-31 2009-06-27 Сикорски Эркрафт Корпорейшн Reduction gear with separation of torque for rotary-wing aircraft with system of forward traction
RU94953U1 (en) * 2010-02-04 2010-06-10 Закрытое акционерное общество "АВИА-ПРОЕКТ" EASY HELICOPTER TRANSMISSION
RU2613099C1 (en) * 2016-02-20 2017-03-15 Акционерное общество "АВИАЦИОННЫЕ РЕДУКТОРА И ТРАНСМИССИИ - ПЕРМСКИЕ МОТОРЫ" (АО "РЕДУКТОР - ПМ") Main reduction gear of helicopter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4811627A (en) * 1984-08-06 1989-03-14 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Main transmission gearbox for a twin-engined helicopter
RU2359875C1 (en) * 2005-05-31 2009-06-27 Сикорски Эркрафт Корпорейшн Reduction gear with separation of torque for rotary-wing aircraft with system of forward traction
US20080315035A1 (en) * 2005-12-02 2008-12-25 Lappos Nicholas D Variable speed gearbox with an independently variable speed tail rotor system for a rotary wing aircraft
RU94953U1 (en) * 2010-02-04 2010-06-10 Закрытое акционерное общество "АВИА-ПРОЕКТ" EASY HELICOPTER TRANSMISSION
RU2613099C1 (en) * 2016-02-20 2017-03-15 Акционерное общество "АВИАЦИОННЫЕ РЕДУКТОРА И ТРАНСМИССИИ - ПЕРМСКИЕ МОТОРЫ" (АО "РЕДУКТОР - ПМ") Main reduction gear of helicopter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0814281B1 (en) Epicyclic reduction gearbox
US8015900B2 (en) Split-torque gear box
US4811627A (en) Main transmission gearbox for a twin-engined helicopter
US8622869B2 (en) Drive train transmission
US7500935B2 (en) Lightweight reduction gearbox
RU2600414C2 (en) Planetary mechanism and corresponding method for production
US20070205321A1 (en) Speed changing gearbox with dual path input
EP3712467A1 (en) Aircraft engine reduction gearbox
CA2884659C (en) Rotorcraft and planetary gear systems
CN113389864A (en) Composite propulsion helicopter transmission system
White Design study of a split-torque helicopter transmission
CN109236970B (en) Helicopter main reducer based on torque-dividing transmission mechanism
CN113247273A (en) Planetary gearbox for gas turbine engine
GB2028747A (en) Ships transmission
RU2749965C1 (en) Helicopter gearbox
US11498670B2 (en) Coaxial split torque gear box
US10618642B2 (en) Power transmission system and an aircraft having a rotary wing
US3602068A (en) Split-power transmission
RU2662382C1 (en) Multi-threaded main reducer of the helicopter (options)
RU2613099C1 (en) Main reduction gear of helicopter
US20040214682A1 (en) Dual stage differential speed transmission
RU2065381C1 (en) Helicopter primary gearbox
CN109899512B (en) Gear box torque distribution balancing system
CN112555365A (en) Stepless speed change system and method for rotor wing of double-engine helicopter
RU2272195C1 (en) Reduction gear for air propeller of turbopropeller aircraft engine