Зубчаста передача для захисту інтегрованого максимального моменту, шестерінчаста коробка передач, яка містить таку передачу, і газотурбінний двигун

1. Зубчаста передача, що містить шестірню (20), жорстко з'єднану з валом (201), яка встановлюється для обертання в державці (100) за допомогою подільного елемента (40), що використовується для від'єднання шестірні (20) від вала (201) у випадку виникнення максимального моменту між шестірнею (20) і валом (201), яка відрізняється тим, що напрямний типовий конструктивний елемент (50) шестірні (20), що знаходиться в резерві, встановлюється для утримання шестірні (20), що обертається в державці (100), у випадку від'єднання шестірні (20) від вала (201). C2 2 90519 1 3 90519 4 попереду і позаду відносно визначеної шестірні, цію «плавкого елемента». Напрямний типовий при цьому передня шестірня передає обертальний конструктивний елемент, що є до даного моменту рух визначеної шестірні, а ця визначена шестірня резервним, приводиться в дію. Даний типовий приводить в обертання задню шестірню. конструктивний елемент дозволяє надавати наБлок зубчастих коліс, переважно, може переправленого обертального руху від'єднаній шестірні давати обертальний рух головного вала множині в державці. Незважаючи на несправність вдається валів, при цьому кожний ведений вал приводить в зберегти продуктивність на рівні зубчастої передарух, відповідно, один механізм. Винахід стосуєтьчі. ся, зокрема, блоку зубчастих коліс, встановленого Переважно, щоб подільний елемент встановв турбореактивному двигуні для приведення в рух лювався між шестірнею та валом і може бути знімдопоміжних механізмів. ним. У випадку послідовного встановлення зубчасТакож переважно, щоб подільний елемент був тих передач, якщо ведений вал заїдає або зупиняутворений диском, що розміщується між шестірється, то шестірня, жорстко з'єднана з валом, не нею та валом, при цьому диск повинен включати в може більше обертатися. Всі шестірні кінематичсебе декілька радіальних тяг. ного ланцюга можуть застопоритися. Відомо, що Переважно також, щоб напрямний типовий для продовження функціонування зубчастої переконструктивний елемент містив напрямні ролики, дачі в цих умовах потрібно передбачити плавкі вісь обертання яких направлена перпендикулярно засоби. або паралельно осі обертання вала. Існують зубчасті передачі, виготовлені на базі Переважно також, щоб ролики примушували досягнутого рівня техніки, утворені двома шестірвід'єднану шестірню виконувати осьові і (або) понями, що встановлюються на валах, забезпечених перечні рухи для направлення її обертання в дершпонками прямокутного перерізу, які монтуються жавці. на валу. Шестірні містять, відповідно, пази прямоПереважно також, щоб визначена частина покутного перерізу на рівні їх внутрішньої коронної верхні шестірні взаємодіяла з роликами. шестірні, які відповідають формі шпонок. На пракЗгідно з іншим об'єктом даного винаходу, дотиці шестірні встановлюються на валах, при цьому поміжна шестерінчаста коробка передач містить пази утримують шпонки для забезпечення зачепдекілька зубчастих передач, в числі яких, щонайлення шестірні з валом. менше, одна є зубчастою передачею згідно з виЯкщо один з валів блоку зубчастих коліс заїнаходом, що пропонується. дає, то на шестірню, вал якої нерухомий, чиниться Переважно, щоб шестерінчаста коробка перевплив максимального моменту, що утворюється дач приводила в рух допоміжні механізми в газопередньою шестірнею. Максимальний момент турбінному двигуні. змушує шпонку опуститися, роз'єднуючи шестірню Згідно з іншим об'єктом винаходу, що проповідносно вала. Передня шестірня примушує обернується, газотурбінний двигун містить таку шестетатися від'єднану шестірню навколо вала. Кінемарінчасту коробку передач. тичний ланцюг зберігається однак протягом відноВинахід стане більш зрозумілим після ознайосно нетривалого періоду часу, оскільки шестірня млення з описом, що наводиться з посиланнями має тенденцію зміщати вісь і переміщатися в пона прикладені фігури креслень, в числі яких: перечному і радіальному напрямках. Це може приФіг.1 зображає вигляд в ізометрії зубчастої пезвести до припинення зачеплення, внаслідок чого редачі згідно з винаходом з єдиним напрямним припиняється забезпечення допоміжних механізтиповим конструктивним елементом; мів, що встановлюються позаду. Втрата моменту Фіг.2 - вигляд в ізометрії зубчастої передачі, обертання позначається на зубчастому зачепленні представленої на Фіг.1, з двома напрямними типоі, зокрема, на механізмах, встановлених на цих вими конструктивними елементами; зубчастих передачах. Фіг.3 - вигляд в розрізі, виконаному по лінії IIIОднією із задач даного винаходу є передача ІІІ, зубчастої передачі, представленої на Фіг.1, в обертального руху шестірні, вал якої нерухомий, шестерінчастій коробці передач. задній шестірні з метою збереження коефіцієнта Як показано на Фіг.3, згідно з переважним вакорисної дії шестерінчастої трансмісії. ріантом здійснення винаходу, турбореактивний Для рішення цієї задачі пропонується зубчаста двигун (не показаний) містить шестерінчасту коропередача, яка містить шестірню, жорстко з'єднану бку передач 100. Шестерінчаста коробка передач з валом, що встановлений і обертається в держа100 призначена для приведення в рух допоміжних вці, за допомогою подільного елемента, яка монмеханізмів, які встановлюються на валах блоку тується для від'єднання шестірні від вала у випадзубчастих коліс, що утримується в коробці 100. ку виникнення максимального моменту між Така коробка 100 позначається, як правило, абрешестірнею і валом, яка відрізняється тим, що навіатурою AGB (Accessory Gear Box - коробка припрямний типовий конструктивний елемент шестірні воду агрегатів). (як резервний варіант) встановлюється для утриЯк це показано на Фіг.1, блок зубчастих коліс в мання шестірні, що обертається, в державці у вицьому випадку містить три шестірні 10, 20, 30 із падку від'єднання шестірні від вала. зубами 11, 21, 31, відповідно. Шестірні 10, 20, 30 Переважно, щоб у випадку заїдання при зупивстановлюються послідовно, утворюючи кінематиненні вала, з'єднаного допоміжною шестірнею чний ланцюг. Головний вал приводить в обертання блоку зубчастих коліс, шестірня, що зазнає значшестірню 10. Обертальний рух передається шесного моменту обертання, від'єднувалася від вала тірні 20 за допомогою зубів 11, що знаходяться в завдяки подільному елементу, який виконує функзачепленні із зубами 21, при цьому шестірні 10, 20 5 90519 6 утворюють першу зубчасту передачу, а шестірні Напрямний типовий конструктивний елемент 20, 30 другу зубчасту передачу. 60 містить циліндричну деталь 69, утворюючу Шестірня 20 жорстко з'єднується на валу 201, державку для напрямних роликів 61-68, при цьому що обертається. Таким чином, шестірня 20, що ролики розділяються на два комплекти по чотири приводиться в обертальний рух передньою шестіролики в кожному 61-64, 65-68, що розташовуютьрнею 10, в свою чергу, приводить в обертання вал ся, відповідно, на кожній поперечній деталі 69. 201. Чотири ролики 61-64 встановлюються на найВал 201 утримується за допомогою підшипнибільш близькій до шестірні поперечній поверхні, ків 71, 72, що розташовані відповідним чином по при цьому осі обертання роликів 61-64 орієнтовані обидві сторони шестірні 20 для надання напрямку паралельно осі вала 201. Ролики 61-64 мають кообертанню вала 201 в коробці 100. Підшипники 71, лію, по якій прямує зовнішня поверхня 283 корон72 в цьому випадку представлені шарикопідшипної шестірні 28, коли диск 40 більше не з'єднаний з никами. валом 201. Шестірня 20 містить циліндричну коронну шесЧотири ролики 65-68 розташовуються на потірню 28, яка включає в себе зовнішню поверхню перечній поверхні, протилежній роликам 61-64, 281, внутрішню поверхню 283 і дві кінцеві поперепри цьому осі обертання роликів 65-68 орієнтовані чні поверхні 282. Зовнішня поверхня 281 складаперпендикулярно осі вала 201. Ролики 65-68 мається з трьох смуг: однієї центральної і двох бокоють колію, по якій прямує бокова поверхня 282 вих. Зуби 21 розташовуються на центральній коронної шестірні 28, коли диск 40 більше не з'єдсмузі, дві бокові смуги їх не мають. наний з валом 201. Диск 40 встановлюється між валом 201 і коУ процесі нормального функціонування блоку ронною шестірнею 28 і з'єднує вал 201 із шестірзубчастих коліс передня шестірня 10 приводить в нею 20, при цьому диск переважно встановлюєтьобертання шестірню 20, при цьому момент оберся способом гарячої посадки. Диск 40 містить дві тання менше порогової величини, що утворюєтьконцентричні коронні шестірні 44, 45, при цьому ся. Обертальний рух через шестірню 20 передазовнішня коронна шестірня 44 з'єднується радіається задній шестірні 30. Напрямні типові льними спицями 42 з внутрішньою коронною шесконструктивні елементи 50, 60 залишаються в ретірнею 45. зерві, тобто незадіяними, і розміщуються на виЗовнішня поверхня коронної шестірні 44 диска значеній відстані від шестірні 20. 40 упирається на внутрішню поверхню 283 коронЗаїдання вала 201 призводить до порушення ної шестірні 28, при цьому внутрішня поверхня процесу обертання. Між шестірнею 20 і валом 201 коронної шестірні 45 жорстко з'єднана з валом утворюється максимальний момент, що переви201. щує порогову величину, який ослабляє спиці 42. Спиці 42 диска 40 виконані таким чином, що «Плавка» ділянка 422 кожної спиці 42 не витримує вони мають «подільні» ділянки 422, встановлені і відділяє шестірню 20 від вала 201, при цьому для того, щоб ослабляти виникаючий між валом шестірня 20 приводиться в обертання, а вал 201, 201 і шестірнею 20 момент обертання, що перещо заклинив, залишається нерухомим. вищує встановлену порогову величину. Від'єднана шестірня 20 не може вільно здійсЯк це показано на Фіг.1, напрямний типовий нювати осьові і поперечні переміщення. Якщо шеконструктивний елемент 50 встановлюється для стірня 20 приводиться передньою шестірнею 10 в направлення обертального руху шестірні 20 всерух в поперечному напрямку, то зовнішня поверхредині коробки 100, коли шестірня не з'єднана з ня 281 коронної шестірні 28 вступає в зіткнення, валом. Типовий конструктивний елемент 50 розщонайменше, з одним з напрямних роликів 51-54, ташовується, знаходячись в резерві, паралельно 61-64, що мають паралельну вісь. Рухи шестірні 20 шестірні 20. в поперечному напрямку є вимушеними, і в коробНапрямний типовий конструктивний елемент ці 100 шестірні 20 надається напрямок обертання 50 містить циліндричну деталь 59, утворюючу відносно вала 201. державку для напрямних роликів 51-58, при цьому У випадку, якщо шестірня 20 приводить перолики розділені на два комплекти по чотири наредню шестірню 10 в рух в подовжньому напрямпрямних ролики 51-54, 55-58, що розташовуються, ку, то бокові поверхні коронної шестірні 28 вступавідповідно, на кожній поперечній поверхні деталі ють в зіткнення, щонайменше, з одним з 59. напрямних роликів 55-58, 65-68, що мають перпеЧотири ролики 51-54 розташовуються на найндикулярну вісь. Осьові рухи шестірні 20 є вимубільш близько розташованій до шестірні поперечшеними, в зв'язку з цим надається напрямок оберній поверхні, при цьому осі обертання роликів 51тання шестірні 20 відносно вала 201. 54 орієнтовані паралельно осі вала 201. Ролики Два напрямних типових конструктивних еле51-54 містять колію, по якій прямує зовнішня повемента 50, 60 дозволяють примусити шестірню 20 рхня 281 коронної шестірні 28, коли диск 40 більше виконувати осьові і поперечні рухи і забезпечити не з'єднаний з валом 201. обертання шестірні 20 тільки навколо вала 201. Як це показано на Фіг.2, коробка містить друТаким чином, від'єднана шестірня не вступає в гий напрямний типовий конструктивний елемент зіткнення з коробкою 100 і направляється в ній. 60, що встановлюється для направлення обертаНезважаючи на несправність вала 201, ефективльного руху шестірні 20, коли вона знаходиться у ність зачеплення носить оптимальний характер, і від'єднаному стані. Типовий конструктивний елекінематичний ланцюг зберігається. мент 60 розташовується (як резервний) паралельЯк це показано на Фіг.3, напрямні типові консно шестірні 20 в коробці 100. труктивні елементи 50, 60 містять рівну кількість 7 90519 8 роликів, що мають перпендикулярну і паралельну Диск 40, насаджений в гарячому стані між шеосі. Однак, представляється можливим збільшувастірнею 20 і валом 201, у випадку поломки легко ти кількість роликів, що мають вісь з радіальним знімається. Його можна замінити швидко, просто і напрямком, відносно роликів з паралельною віссю, з мінімальними витратами. У випадку заїдання або навпаки залежно від шуканого напрямку. вала 201, енергія, що формується максимальним Для надання напрямку шестірні 20 може бути моментом, поглинається диском 40, і немає необдостатньо використати тільки один типовий консхідності замінювати деталі, які дорого коштують, труктивний елемент. Разом з тим забезпечення наприклад, вал 201 і шестірню 20. напрямку носить оптимальний характер, якщо з У газотурбінному двигуні винахід дозволяє обох сторін шестірні 20 встановлюються міцно шестерінчастій коробці передач приводити в рух з'єднані два напрямних типових конструктивних допоміжні механізми, незважаючи на несправність елемента 50. вала системи зубчастих коліс. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601