Зубчатая муфта хвостового вала трансмиссии вертолета
Конструкция муфты, соединяющей отрезки горизонтальной части хвостового вала, соединяющего главный редуктор и промежуточный редуктор хвостовой трансмиссии вертолета, обеспечивающая компенсацию погрешностей расположения осей отрезков хвостового вала.
Зубчатая муфта хвостового вала трансмиссии вертолета содержит стакан с внутренними зубьями и с присоединительным фланцем, наконечник с наружными зубьями, заглушку, установленную внутри наконечника, уплотнительные кольца в месте соединения стакана с наконечником, фланец для поджатия уплотнительных колец и маслоперепускной фланец. Внутренние зубья стакана и наружные зубья наконечника по форме и размерам выполнены соответствующими полноразмерному эвольвентному профилю зуба прямоточной цилиндрической шестерни бочкообразной формы, что обеспечивает увеличение пропускаемой пиковой мощности и существенное увеличение ресурса зубчатой муфты.
При этом, фланец для поджатия уплотнительных колец выполнен в виде двух полуколец и присоединен болтами к ответному фланцу стакана, выполненному со стороны его торца. Это существенно упрощает сборку узла.
Кроме того, заглушка выполнена в виде стакана и примыкает донной частью к буртику, выполненному внутри наконечника, благодаря чему объем смазки в шлицевой муфте увеличен в 1,5 раза.
Для вертолета МИ-8 и его модификаций зубчатая муфта имеет следующие параметры: диаметр делительной окружности зубьев - 60 мм; модуль - 2,5; число зубьев - 24; угол зацепления - 25°, при этом контактная высота зубьев - 5 мм, а контактная длина зубьев - 12 мм.
Полезная модель относится к трансмиссии вертолета, а именно - к конструкции муфты, соединяющей отрезки горизонтальной части хвостового вала, соединяющего главный редуктор и промежуточный редуктор хвостовой трансмиссии вертолета, и обеспечивающая компенсацию погрешностей расположения осей отрезков хвостового вала.
Известна конструкция компенсирующей зубчатой (шлицевой) муфты хвостового вала трансмиссии вертолета (книга В.А.Данилов «Вертолет Ми-8», Москва, «Транспорт», 1988, с.117, Рис.6.12), включающая стакан с внутренними зубьями, с присоединительным фланцем и с маслоперепускным фланцем, наконечник с наружными зубьями, заглушку, установленную внутри наконечника, уплотнительные кольца в месте соединения стакана с наконечником и фланец для поджатия уплотнительных колец.
Внутренние зубья стакана и наружные зубья наконечника выполнены с эвольвентным профилем с укороченной высотой зуба со следующими параметрами: диаметр делительной окружности зубьев - 55 мм; модуль - 2,5; число зубьев - 22; угол зацепления - 30°; при этом контактная высота зубьев - 2,38 и контактная длина зубьев - 6 мм.
Фланец для поджатия уплотнительных колец имеет резьбу для наворачивания на носок стакана. Заглушка закреплена внутри наконечника. Маслоперепускной фланец запрессован внутри стакана и образует полость, которая через имеющееся во фланце отверстие заполняется маслом, обеспечивающим смазку зубчатой компенсирующей муфты.
Недостатком конструкции компенсирующей зубчатой муфты является износ зубьев в следствие увеличения во время полета реального угла излома (относительно угла излома при монтаже зубчатой муфты). Во время эксплуатации имеет место досрочный демонтаж шарнирных частей валов по причине увеличения бокового зазора в муфтах. Приведенные недостатки ограничивают ресурс хвостового вала трансмиссии вертолета и пропускаемую пиковую мощность.
Установка на серийных вертолетах типа МИ-8 более мощной силовой установки потребовала от зубчатой муфты увеличения пропускаемой пиковой мощности и существенного увеличения ресурса.
Задачей заявляемой полезной модели является модернизация, упрощение конструкции, увеличение пропускаемой пиковой мощности и существенное увеличение ресурса зубчатой муфты, а также обеспечение полной взаимозаменяемости с существующими муфтами, устанавливаемыми на серийно выпускаемых вертолетах.
Поставленная задача решена благодаря тому, что в зубчатой муфте хвостового вала трансмиссии вертолета, содержащей стакан с внутренними зубьями и с присоединительным фланцем, наконечник с наружными зубьями, заглушку, установленную внутри наконечника, уплотнительные кольца в месте соединения стакана с наконечником, фланец для поджатия уплотнительных колец и маслоперепускной фланец, - в соответствии с настоящим предложением - внутренние зубья стакана и наружные зубья наконечника по форме и размерам выполнены соответствующими полноразмерному эвольвентному профилю зуба прямоточной цилиндрической шестерни бочкообразной формы.
Фланец для поджатия уплотнительных колец выполнен в виде двух полуколец и присоединен болтами к ответному фланцу стакана, выполненному со стороны его торца.
Заглушка выполнена в виде стакана и примыкает донной частью к буртику, выполненному внутри наконечника.
Для вертолета МИ-8 и его модификаций зубчатая муфта имеет следующие параметры: диаметр делительной окружности зубьев - 60 мм; модуль - 2,5; число зубьев - 24; угол зацепления - 25°, при этом контактная высота зубьев - 5 мм, а контактная длина зубьев - 12 мм.
Выполнение зубьев муфты по форме и размерам соответствующими полноразмерному эвольвентному профилю зуба прямоточной цилиндрической шестерни обеспечило увеличение контактной высоты почти в два раза и увеличение площади контакта, что увеличило пропускаемую пиковую мощность муфты. Использование в зацеплении полноразмерного зуба снижает контактные напряжения смятия в пять раз, что увеличивает ресурс муфты. Введение продольной коррекции зубьев, т.е. бочкообразности снимает кромочные контактные напряжения, улучшает работу зубчатой муфты в условиях перекоса.
Предлагаемое выполнение фланца для поджатия двух резиновых уплотнительных колец в месте соединения стакана с наконечником существенно упрощает сборку узла.
Объем смазки в шлицевой муфте увеличен в 1,5 раза за счет установки заглушки в концевой части наконечника.
Заявляемые параметры муфты применительно к хвостовой трансмиссии вертолета МИ-8 позволяют увеличить пропускаемую пиковую мощность, существенно увеличить ресурс зубчатой муфты (в несколько раз!), а также обеспечить полную взаимозаменяемость с существующими муфтами, устанавливаемыми на серийно выпускаемых вертолетах.
Конструкция зубчатой муфты хвостового вала трансмиссии вертолета изображена на чертеже.
Зубчатая муфта хвостового вала трансмиссии вертолета содержит стакан 1 с внутренними зубьями и наконечник 2 с наружными зубьями на конце, которыми он входит в зацепление со стаканом 1. Внутренние зубья стакана 1 и наружные зубья наконечника 2 выполнены по форме и размерам соответствующими полноразмерному эвольвентному профилю зуба прямоточной цилиндрической шестерни бочкообразной формы. Внутренние эвольвентные зубья стакана 1 длиннее, чем зубья наконечника 2.
В месте соединения стакана 1 и наконечника 2 установлены амортизационные уплотнительные резиновые кольца 3, пакет из которых поджат фланцем 4, выполненным в виде двух полуколец, присоединенным с помощью болтов 5 к ответному фланцу на торце стакана 1. С другой стороны стакан 1 имеет квадратный присоединительный фланец 6, которым он с помощью четырех болтов 7 соединен с фланцем соответствующей ответной детали трансмиссии.
Наконечник 2 соединен с концом трубы 8 вала трансмиссии с помощью конусного болта 9 и гайки 10. Внутри наконечника 2 установлена заглушка 11 в виде стакана, донная часть которого примыкает к специальному буртику, выполненному внутри наконечника 2 непосредственно перед концом трубы 8 хвостового вала трансмиссии. Заглушка 11 вместе с маслоперепускным фланцем 12, запрессованным внутрь стакана 1, образуют масляную полость, которая через имеющееся во фланце 12 отверстие заполняется маслом, обеспечивающим смазку зубчатой компенсирующей муфты.
Для вертолета МИ-8 и его модификаций муфта имеет следующие параметры: диаметр делительной окружности зубьев - 60 мм; модуль - 2,5; число зубьев - 24; угол зацепления - 25°, при этом контактная высота зубьев - 5 мм, а контактная длина зубьев - 12 мм.
Предлагаемая конструкция зубчатой муфты позволяет увеличить пропускаемую пиковую мощность, существенно увеличить ресурс зубчатой муфты, а также обеспечивает
полную взаимозаменяемость с существующими муфтами, устанавливаемыми на серийно выпускаемых вертолетах.
1. Зубчатая муфта хвостового вала трансмиссии вертолета, содержащая стакан с внутренними зубьями и с присоединительным фланцем, наконечник с наружными зубьями, заглушку, установленную внутри наконечника, уплотнительные кольца в месте соединения стакана с наконечником, фланец для поджатия уплотнительных колец и маслоперепускной фланец, отличающаяся тем, что внутренние зубья стакана и наружные зубья наконечника по форме и размерам выполнены соответствующими полноразмерному эвольвентному профилю зуба прямоточной цилиндрической шестерни бочкообразной формы.
2. Зубчатая муфта хвостового вала трансмиссии вертолета по п.1, отличающаяся тем, что фланец для поджатия уплотнительных колец выполнен в виде двух полуколец и присоединен болтами к ответному фланцу стакана, выполненному со стороны его торца.
3. Зубчатая муфта хвостового вала трансмиссии вертолета по п.1, отличающаяся тем, что заглушка выполнена в виде стакана и примыкает донной частью к буртику, выполненному внутри наконечника.
4. Зубчатая муфта хвостового вала трансмиссии вертолета по п.1, отличающаяся тем, что для вертолета МИ-8 и его модификаций имеет следующие параметры: диаметр делительной окружности зубьев 60 мм, модуль 2,5, число зубьев 24, угол зацепления 25°, при этом контактная высота зубьев 5 мм, а контактная длина зубьев 12 мм.
