航空齿轮应用.pptx

航空齿轮应用.pptx

《航空齿轮应用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《航空齿轮应用.pptx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

航空齿轮应用目录1.齿轮驱动风扇（GTF）发动机2.多级内啮合航空齿轮泵3.直升机.齿轮驱动风齿轮驱动风扇（扇（GTF）发动发动机机减速器减速器低低压压压压气机气机低低压涡轮压涡轮高高压压压压气机气机高高压涡轮压涡轮普惠PW1000G应应用特点用特点采用行星采用行星齿轮传动齿轮传动：

行星齿轮传动系统主要有结构紧凑、传动功率大、质量轻、传动比范围大、传动效率高和噪声小等优点；采用人字采用人字齿齿轮齿齿轮：

将2个斜齿轮反向并排安装在同一轴上，其承载能力大，传动平稳，冲击、振动、噪声较小，而且通过产生相反的轴向力可以消除轴向推力，最大程度地减小行星轴承上的载荷；油耗小油耗小：

GTF发动机的涵道比增加到了10-12,涵道比的增大使其油耗比目前涡扇发动机降低12%。

设计设计注意事注意事项项1.对于行星齿轮传动系统，最好仅对太阳轮的轮齿进行修形。

如果对行星轮进行修形，必须附加规定修形参数的极限差值，但其使用效果不大，而且使加工困难。

2.人字齿轮是二分支分流传动，传动过程中由于不可避免的对称性误差，需要通过齿轮的轴向自位浮动来达到均载。

另外，重力会扰乱原有系统的对称性，导致轮齿啮合载荷波动，产生不均载效应。

当弯矩和重力同时加载于行星齿轮系统时，行星轮承担载荷波动剧烈，是不可忽视的不均载因素之一。

3.当太阳轮与行星轮齿啮合角较大而行星轮与内齿圈啮合角较小时可获得最佳的强度质量比。

多多级级航空航空齿轮泵齿轮泵多级航空齿轮泵各部件图示应应用特点用特点在航空航天液压系统中，低压泵以齿轮泵和离心泵为主，中、高压泵则是齿轮泵、柱塞泵占据主要地位。

齿轮泵特别是外啮合齿轮泵以其结构及性能的特殊性，在飞机和发动机中应用非常普遍。

多级齿轮泵能够在单级较小的压差下实现多级增压，可以达到高的出口压力，由于每一级压差小，因此泄漏量小，压力负载低，泵的容积效率高。

多级齿轮泵具有大流量、更高压力、更高寿命的特点，符合航空发动机对燃油泵的新要求。

如布赫公司的QXV系列泵即为一类适用于低粘度油液的利用单泵组成的多级内啮合齿轮泵，根据需要最多可组成五级泵，已成功应用于输送喷气式航空发动机燃料。

设计设计流程流程1.确定泵的理论流量Qn2.选定转速：

由原动机直接驱动，原动机的转速即为泵的转速，或将原动机减速后作泵的转速。

若采用交流电动机驱动，一般转速为750、1000、1500、3000r/min3.选取齿宽系数K：

对于低压齿轮泵K=610，对于高压齿轮泵K=36。

压力高取小值，压力低取大值。

4.选取齿数Z：

应根据液压泵的设计要求从流量、压力脉动、机械效率等方面综合考虑。

5.计算齿轮模数m：

根据标准或是修正齿轮带入不同公式算得模数6.校验齿轮泵的流量：

与设计理论流量相差5%以内为合格7.校核齿轮节圆线速度：

与规定齿轮节圆许用线速度比较8.确定困油卸荷槽尺寸：

（1）两卸荷槽之间的距离；

（2）卸荷槽宽度；（3）卸荷槽深度：

9.计算齿轮各部分尺寸：

根据齿轮计算公式算得各参数10.参考有关结构对齿轮泵进行结构设计：

例如根据工作压力的高低确定是否需要采用径向液压平衡及轴向间隙的自动补偿等11.确定液压泵的驱动功率12.强度校核和轴的刚度计算：

对低压齿轮泵，齿轮强度不必验算，般均能满足要求；对高压齿轮泵，必须进行齿轮强度校验。

13.轴承的设计与选择：

由于两齿轮的轴线距离较小，往往不能安装所需的球轴承，因此在传统齿轮泵中一般采用径向尺寸较小的滚针轴承或滑动轴承。

设计设计注意事注意事项项1.为了满足燃油泵的进出口压差要求，在总体方案设计时选择多级齿轮泵为三级结构形式，在一定压差要求下，多级齿轮泵的级数越多，每一级齿轮泵的压差将越小，齿轮泵的进出口压差越大会导致泄漏量增大进而影响效率。

但级数过多，泵的轴向尺寸会加大，因此在方案设计时一般折中考虑，常选择三级或四级结构形式，多级内啮合摆线齿轮泵的结构包括一个壳体、一个驱动轴和一个齿轮系，为单轴驱动多级齿轮泵。

给出多级摆线齿轮泵的总体结构设计方案如图所示2.多级齿轮泵与单级齿轮泵壳体设计的主要区别在于多级泵为多个单级齿轮泵采用串联方式组装在一起，前一级出口与后一级入口相通，必须设计合理的前后级燃油连接通道，以尽可能减小液体在通道内的能量损失。

一般有两轴通道设计形式:

（1）流体在端板内走Z字形，将端板从中间横向打通，燃油从前一级出口流出经此通道流向另一侧的后一级燃油进口；

（2）流体走一字形，这种方法将前后级外转子偏心反向，这样前一级出口和后一级入口在端板同一侧，将出、进油槽打通，燃油可直接进入后一级进油槽。

图示为两种方式简单示意，箭头表示燃油流向。

直升机上的齿轮减速器齿轮减速器迄今为止,齿轮减速器仍然是直升机动力传动系统的重要组成部分,尤其是在旋翼传动系统中作用更为突出。

无论是单旋翼还是双旋翼直升机,由于发动机输入方向与旋翼、尾桨的输出方向不同,为了实现改变转矩方向并增扭减速以及达到高传动比、高效率的目的,动力传动系统普遍采用了螺旋锥齿轮、行星齿轮以及常用的直齿和斜齿轮。

发动机减速器发动机减速器位于发动机头部,是传递发动机功率、增大扭矩的重要部件,一般多由多级斜齿轮或斜齿轮与行星齿轮组成。

主减速器是传动系统的核心,其作用是将一台或多台发动机功率合并在一起并按需要分别传给主旋翼、尾桨和各个附件,以保证直升机正常工作,特点是传递功率大和减速比大。

中间减速器是直升机传动系统组成部分之一。

它的作用主要是改变运动方向,同时也可以改变转速。

不是所有直升机都有中间减速器的,通常由一对螺旋锥齿轮组成,轴交角取决于尾传动轴转折的要求,减速比一般为1。

尾减速器的作用是将来自于主减速器或中减速器或发动机的功率,按所需转速提供给尾桨,以平衡直升机主旋翼的反作用力矩,保证直升机各种飞行姿态。

在单桨直升机中应用较多,一般由一对螺旋锥齿轮组成,轴交角90,减速比通常不大。

锥齿轮减速在直升机上发动机一般按输出轴近似水平方向安装,而主旋翼轴都是垂直方向输出,所以主减速器必须将水平方向输入运动改变成垂直方向的输出运动。

尾输出传动及其它某些附件也需要改变其运动方向。

因此这些减速器内必须有圆锥齿轮传动,往往是有几对圆锥齿轮传动。

而且在并车机构中也经常采用圆锥齿轮传动。

设计步骤1.确定锥齿轮的工作功率、齿数、螺旋角、选择相应变位系数等；2.几何计算：

包括轴交角、节锥角等3.查找相应手册确定相应参数，进行相应的强度设计；4.进行相应强度的校核；5.在满足相应要求下，对锥锥齿轮优化。

锥齿轮特点

（1）啮合起止时平稳,一般无撞击现象。

（2）同时啮合齿数较多,有两对齿以上同时啮合,故啮合持续性能好,承载能力强,约为直齿锥齿轮的1.3倍左右。

（3）牙齿强度大,可采用“高-切”变位使大小齿轮轮齿的最大比滑与抗弯强度接近一致。

（4）传动输出方向可以根据使用需要来设计。

（5）啮合过程中油膜易于形成,共轭齿面间磨损均匀。

（6）小齿轮齿数可少至5而不致发生根切现象,故可以得到较大的传动比。

直升机齿轮减速器发展前景随着直升机在国防建设、国民经济建设等方面扮演愈来愈重要的角色,我国对各类用途的直升机的需求也就大幅增加。

近十几年来,伴随科技进步，形成了高效率、高精度的智能化齿轮生产线和计算机网络化管理。

同时,随着国家高新技术及信息产业的发展,对谐波传动技术产品的需求将会更加突出。

这些技术都将为直升机减速器的创新和发展起到重要的推动作用。

直升机减速及齿轮技术也将顺应趋势,向高承载力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率、低噪声、低成本、标准化、多样化等方面发展。