RU203884U1

RU203884U1 - HIGH SPEED DRIVE TRANSMISSION

Info

Publication number: RU203884U1
Application number: RU2020141282U
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Никифоров; Марина Александровна Холманова
Original assignee: Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн"
Priority date: 2020-12-14
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2021-04-26

Abstract

Полезная модель относится к трансмиссиям, в частности к трансмиссии высокооборотного привода быстроходного компрессора газотурбинного двигателя, содержащего комбинацию двух муфт различного типа с различными свойствами.Муфта зубчатая обладает наибольшей нагрузочной способностью и надежностью среди муфт жестких компенсирующих, они обеспечивают устойчивую работу при окружных скоростях в зацеплении до 25 м/с и частотах вращения 5400…1200 об/мин, а также обладает высокими компенсирующими свойствами.Дисковая муфта обладает компактностью, плавностью работы, возможностью уменьшения габаритов узла и увеличения значения передаваемого крутящего момента.Благодаря объединению в конструкции трансмиссии обеих муфт различного назначения происходит значительное усовершенствование конструкции.Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение нагрузок на элементы конструкции, увеличение их наработки, повышение надежности и ресурса всего привода за счет облегченной конструкции полужесткой дисковой муфты и шлицевого соединения зубчатой муфты.Выполнение полумуфты полужесткой дисковой муфты за одно целое с трансмиссионным валом из титанового сплава значительно снижает вес привода в целом и уменьшает нагрузку на элементы конструкции.Шлицевое соединение зубчатой муфты обладает большой прочностью, обеспечивает соосность вала, повышает надежность работы привода при большом крутящем моменте.Поставленный технический результат достигается тем, что трансмиссия высокооборотного привода содержит полужесткую дисковую муфту, характеризующуюся жесткостью на кручение и упругостью на изгиб для соединения трансмиссионного вала и полого вала-шестерни, зубчатую муфту с возможностью компенсации углового и осевого смещения.Новым в полезной модели является то, что трансмиссия высокооборотного привода содержит полужесткую дисковую муфту, состоящую из двух полумуфт, соединенных крепежными элементами, при этом одна из полумуфт выполнена за одно целое с трансмиссионным валом из титанового сплава, а зубчатая муфта установлена на свободном торце трансмиссионного вала и выполнена из полумуфты с внутренними зубьями и втулки с наружными зубьями, при этом втулка с наружными зубьями насажена на конец трансмиссионного вала, а полумуфта с внутренними зубьями установлена на валу исполнительного механизма.The utility model relates to transmissions, in particular to the transmission of a high-speed drive of a high-speed compressor of a gas turbine engine, containing a combination of two couplings of different types with different properties. The gear coupling has the greatest load capacity and reliability among rigid compensating couplings, they provide stable operation at circumferential speeds in engagement up to 25 m / s and speeds of 5400 ... 1200 rpm, and also has high compensating properties. The disc clutch has a compact, smooth operation, the ability to reduce the size of the unit and increase the value of the transmitted torque. Due to the combination in the design of the transmission of both clutches for various purposes occurs significant improvement of the design. The technical result of the proposed utility model is to reduce the loads on structural elements, increase their operating time, increase the reliability and resource of the entire drive due to the lightweight design of half-wheels The design of the semi-rigid disc coupling half with the transmission shaft made of titanium alloy significantly reduces the weight of the drive as a whole and reduces the load on the structural elements. The spline connection of the gear coupling has great strength, ensures shaft alignment, increases reliability The technical result is achieved by the fact that the transmission of a high-speed drive contains a semi-rigid disc clutch characterized by torsional rigidity and elasticity in bending for connecting the transmission shaft and the hollow pinion shaft, a gear coupling with the possibility of compensating for angular and axial displacement. New in the utility model is that the transmission of the high-speed drive contains a semi-rigid disc clutch consisting of two half-couplings connected by fasteners, while one of the half-couplings is made in one piece with a transmission shaft made of titanium alloy ava, and the toothed clutch is installed on the free end of the transmission shaft and is made of a half-clutch with internal teeth and a sleeve with external teeth, while the sleeve with external teeth is mounted on the end of the transmission shaft, and the half-clutch with internal teeth is installed on the actuator shaft.

Description

Полезная модель относится к трансмиссиям, в частности к трансмиссии высокооборотного привода быстроходного компрессора газотурбинного двигателя, содержащего комбинацию двух муфт различного типа с различными свойствами.The utility model relates to transmissions, in particular to the transmission of a high-speed drive of a high-speed compressor of a gas turbine engine, containing a combination of two couplings of different types with different properties.

Муфта зубчатая обладает наибольшей нагрузочной способностью и надежностью среди муфт жестких компенсирующих, они обеспечивают устойчивую работу при окружных скоростях в зацеплении до 25 м/с и частотах вращения 5400…1200 об/мин, а также обладает высокими компенсирующими свойствами.The gear clutch has the greatest load capacity and reliability among rigid compensating couplings, they provide stable operation at peripheral speeds in engagement up to 25 m / s and rotation speeds of 5400 ... 1200 rpm, and also has high compensating properties.

Дисковая муфта, обладает компактностью, плавностью работы, возможностью уменьшения габаритов узла и увеличения значения передаваемого крутящего момента.The disc clutch has a compact, smooth operation, the ability to reduce the dimensions of the unit and increase the value of the transmitted torque.

Благодаря объединению в конструкции трансмиссии обеих муфт различного назначения происходит значительное усовершенствование конструкции.Due to the combination of both clutches for different purposes in the transmission design, a significant design improvement occurs.

Известен привод («Николаевские газотурбинные двигатели и установки». История создания. Изд. «Юг-Информ», г. Николаев, 2005 г., стр. 193) содержащий трансмиссионный вал, вал-шестерню, шлицевую муфту и дисковую муфту.Known drive ("Nikolaev gas turbine engines and installations." History of creation. Publishing house "Yug-Inform", Nikolaev, 2005, p. 193) containing a transmission shaft, gear shaft, splined clutch and disc clutch.

Известно устройство, выбранное в качестве прототипа, представляющее собой (патент на изобретение РФ №2381121, номер заявки 2008117141/11, дата начала отсчета действия патента 25.09.2006, опубликовано 10.02.2010 бюл. №4), содержащее полужесткую дисковую муфту, характеризующуюся жесткостью на кручение и упругостью на изгиб, для соединения трансмиссионного вала и полого вала-шестерни, и зубчатую муфту с возможностью компенсации углового и осевого смещения.Known device, selected as a prototype, which is (patent for invention of the Russian Federation No. 2381121, application number 2008117141/11, date of commencement of the patent validity 09/25/2006, published 02/10/2010 bul. No. 4), containing a semi-rigid disc clutch characterized by rigidity for torsion and elasticity for bending, for connecting the transmission shaft and the hollow pinion shaft, and a gear coupling with the possibility of compensating for angular and axial displacement.

Существенным недостатком описанных устройств является высокие нагрузки на элементы трансмиссии и как следствие воздействие на передаваемый крутящий момент.A significant disadvantage of the described devices is the high loads on the transmission elements and, as a consequence, the effect on the transmitted torque.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение нагрузок на элементы конструкции, увеличение их наработки, повышение надежности и ресурса всего привода, за счет облегченной конструкции полужесткой дисковой муфты и шлицевого соединения зубчатой муфты.The technical result of the proposed utility model is to reduce the loads on structural elements, increase their operating time, increase the reliability and service life of the entire drive, due to the lightweight design of the semi-rigid disc clutch and the spline connection of the gear clutch.

Выполнение полумуфты полужесткой дисковой муфты за одно целое с трансмиссионным валом из титанового сплава значительно снижает вес привода в целом и уменьшает нагрузку на элементы конструкции.The implementation of the half-coupling of the semi-rigid disc coupling in one piece with the transmission shaft made of titanium alloy significantly reduces the weight of the drive as a whole and reduces the load on the structural elements.

Шлицевое соединение зубчатой муфты обладает большой прочностью, обеспечивает соосность вала, повышает надежность работы привода при большом крутящем моменте.The spline connection of the gear coupling has great strength, ensures shaft alignment, increases the reliability of the drive at high torque.

Поставленный технический результат достигается тем, что трансмиссия высокооборотного привода содержит полужесткую дисковую муфту характеризующуюся жесткостью на кручение и упругостью на изгиб для соединения трансмиссионного вала и полого вала-шестерни, зубчатую муфту с возможностью компенсации углового и осевого смещения.The technical result achieved is achieved by the fact that the transmission of the high-speed drive contains a semi-rigid disc clutch characterized by torsional rigidity and elasticity in bending for connecting the transmission shaft and the hollow pinion shaft, a gear coupling with the possibility of compensating for angular and axial displacement.

Новым в полезной модели является то, что трансмиссия высокооборотного привода содержит полужесткую дисковую муфту, состоящую из двух полумуфт, соединенных крепежными элементами, при этом одна из полумуфт выполнена за одно целое с трансмиссионным валом из титанового сплава, а зубчатая муфта установлена на свободном торце трансмиссионного вала и выполнена из полумуфты с внутренними зубьями и втулки с наружными зубьями, при этом втулка с наружными зубьями насажена на конец трансмиссионного вала, а полумуфта с внутренними зубьями установлена на валу исполнительного механизма.The novelty in the utility model is that the transmission of the high-speed drive contains a semi-rigid disc clutch consisting of two half-couplings connected by fasteners, while one of the half-couplings is made in one piece with the transmission shaft made of titanium alloy, and the gear coupling is installed on the free end of the transmission shaft and is made of a half-clutch with internal teeth and a sleeve with external teeth, wherein the sleeve with external teeth is pushed onto the end of the transmission shaft, and the half-coupling with internal teeth is installed on the shaft of the actuator.

На представленном чертеже изображена трансмиссия высокооборотного привода.This drawing shows the transmission of a high speed drive.

Трансмиссия высокооборотного привода содержит полужесткую дисковую муфту 1 характеризующуюся жесткостью на кручение и упругостью на изгиб для соединения трансмиссионного вала 2 и полого вала-шестерни 3 с, зубчатую муфту 4 с возможностью компенсации углового и осевого смещения.The high-speed drive transmission contains a semi-rigid disc clutch 1 characterized by torsional rigidity and bending elasticity for connecting the transmission shaft 2 and the hollow pinion shaft 3 s, a gear clutch 4 with the possibility of compensating for angular and axial displacement.

Полужесткая дисковая муфта 1 состоит из двух полумуфт 5, 6, соединенных крепежными элементами 7.Semi-rigid disc clutch 1 consists of two half-couplings 5, 6, connected by fasteners 7.

Полумуфта 5 выполнена за одно целое с трансмиссионным валом 2 из титанового сплава.The half-coupling 5 is made in one piece with the transmission shaft 2 of titanium alloy.

Зубчатая муфта 4 установлена на свободном торце трансмиссионного вала 2 и выполнена из полумуфты 8 с внутренними зубьями и втулки 9 с наружными зубьями, при этом втулка 9 с наружными зубьями насажена на конец соединительного трансмиссионного вала 2, полумуфта 8 установлена на валу исполнительного механизма.The toothed clutch 4 is installed on the free end of the transmission shaft 2 and is made of a half-clutch 8 with internal teeth and a sleeve 9 with external teeth, while the sleeve 9 with external teeth is mounted on the end of the connecting transmission shaft 2, the half-coupling 8 is installed on the actuator shaft.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При работе двигателя крутящий момент через полый вал - шестерню 3 передается на соединительную полужесткую дисковую муфту 1, состоящую из двух полумуфт 5, 6, соединенных крепежными элементами 7.When the engine is running, the torque through the hollow shaft - gear 3 is transmitted to the connecting semi-rigid disc clutch 1, consisting of two half-couplings 5, 6, connected by fasteners 7.

Полумуфта 6 полужесткой дисковой муфты 1, выполненная за одно целое с трансмиссионным валом 2 из титанового сплава и представляет собой упругий элемент демпфирующий угловое смещение и перекосы валов.The half-clutch 6 of the semi-rigid disc clutch 1, made in one piece with the transmission shaft 2 of titanium alloy and is an elastic element damping angular displacement and misalignment of the shafts.

Далее трансмиссионный вал 2 передает крутящий момент через зубчатую муфту 4, состоящую из полумуфты 8 с внутренними зубьями и втулки 9 с наружными зубьями на привод быстроходного компрессора (исполнительный механизм). При этом зубчатая муфта 4 компенсирует угловое, радиальное и осевое смещение валов.Further, the transmission shaft 2 transmits the torque through a toothed clutch 4, consisting of a half-clutch 8 with internal teeth and a sleeve 9 with external teeth to drive a high-speed compressor (actuator). In this case, the gear coupling 4 compensates for the angular, radial and axial misalignment of the shafts.

Благодаря предлагаемой полезной модели снижаются нагрузки на элементы узла, увеличивается их наработка, повышается надежность и ресурс всего привода.Thanks to the proposed utility model, the loads on the unit elements are reduced, their operating time is increased, and the reliability and resource of the entire drive are increased.

Claims

High-speed drive transmission containing a semi-rigid disc clutch, characterized by torsional rigidity and elasticity in bending, for connecting the transmission shaft and the hollow pinion shaft, and a gear clutch with the possibility of compensating for angular and axial displacement, characterized in that the semi-rigid disc clutch consists of two half couplings connected by fasteners, while one of the coupling halves is made in one piece with the transmission shaft made of titanium alloy, and the gear coupling is installed on the free end of the transmission shaft and is made of a coupling half with internal teeth and a sleeve with external teeth, while the sleeve with external teeth is fitted on the end of the transmission shaft, and the half-coupling with internal teeth is installed on the shaft of the actuator.