Коробка двигательных агрегатов (кда) турбореактивного двигателя, узел кда турбореактивного двигателя (варианты)

Коробка двигательных агрегатов (кда) турбореактивного двигателя, узел кда турбореактивного двигателя (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно, к механизмам передачи крутящего момента агрегатам двухвального, двухконтурного авиационного турбореактивного двигателя (ТРД).

Известны коробка приводов агрегатов для размещения привода агрегатов и передачи к ним крутящего момента от ротора двигателя, в том числе на вал коробки приводов двигательных агрегатов, включающий главную коническую передачу, представляющую собой шестеренную пару ортогонально ориентированных конических ведущего и ведомого зубчатых колес для отбора мощности от вала ротора двигателя. (Н.Н. Сиротин, А.С.Новиков, А.Г. Пайкин, А.Н. Сиротин. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. Москва. Наука 2011. стр. 813-816).

Известна коробка двигательных агрегатов для размещения привода агрегатов и передачи к ним крутящего момента от ротора двигателя с ортогонально ориентированными коническими зубчатыми колесами шестеренных пар и цилиндрическими зубчатыми колесами шестеренных пар. (В.В. Шелофаст. Основы проектирования машин (2-ое издание, Москва, изд. АПМ. 2005. стр. 320-325).

К недостаткам известных решений относятся непроработанность системы выбора совокупности необходимых параметров и узлов механизма передачи крутящего момента агрегатам ТРД, неадаптированность к конкретно к техническим решениям двухвального, двухконтурного авиационного ТРД, сложность получения компромиссного сочетания повышенных значений КПД и ресурса двигателя с одновременным повышением компактности при снижении материале- и энергоемкости механизма передачи крутящего момента.

Задача, решаемая группой изобретений, связанных единым творческим замыслом, заключается в разработке коробки двигательных агрегатов и узлов передачи крутящего момента агрегатам КДА двухвального, двухконтурного турбореактивного двигателя с улучшенными конструктивными и эксплуатационными характеристиками, обеспечивающими повышение КПД, ресурса и надежности двигателя, удобства монтажа и эксплуатационного обслуживания двигателя.

Поставленная задача решается тем, что коробка двигательных агрегатов двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя (ТРД), имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы роторов высокого давления (РВД), низкого давления (РНД), центральный конический привод (ЦКП) и выносную коробку самолетных агрегатов (ВКА), согласно изобретению, содержит корпус, выполненный в виде сборной трехмерной квазисерповидной оболочки, представляющей пространственное тело, состоящее из двух объемных частей - корпуса и крышки выпукло-вогнутой конфигурации с цилиндрическими стенками, которые содержат не менее чем по одному замкнутому участку внешней цилиндрической поверхности переменного радиуса кривизны, взаимно идентичной конфигурации в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала РВД, при этом КДА адаптирована через вогнутую часть стенок к кривизне корпуса двигателя и снабжена элементами силового крепления к промежуточному корпусу двигателя, а донные части корпуса и крышки КДА выполнены с уступообразными участками, параллельными плоскости контакта фланцев, и содержат проемы для посадочных мест агрегатов или заглушек КДА, а края проемов выполнены с утолщенной кольцевой отбортовкой, зашлифованной под фланцевое, хомутовое соединение или под автономный переходный элемент соединения агрегата с КДА, кроме того момент инерции утолщенной кольцевой отбортовки проемов в днищах выполнен обеспечивающим, не менее чем пятидесятипроцентную компенсацию ослабления проемами пространственной жесткости и несущей способности донных частей корпуса и крышки КДА, при этом на КДА с внешней стороны смонтированы двигательные агрегаты, а именно, установленные на днище корпуса двигательный центробежный топливоподкачивающий насос, суфлер центробежный и насос плунжерный, при этом со стороны днища корпуса к КДА подведен концевой сильфонно-шарнирный узел гибкого вала, а на днище крышки КДА установлены маслоагрегат, топливный насос-регулятор и насос форсажный, причем во внутреннем объеме КДА смонтирована разветвленная система зубчатых передач, содержащая узел ввода рабочего крутящего момента и узел ввода в КДА пускового крутящего момента, при этом узел ввода рабочего крутящего момента включает входной вал КДА с установленным на нем ведомым колесом шестеренной пары главной конической передачи (ГКП) КДА и с выполненным за одно целое с валом главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом, к которому с двух сторон подключены цилиндрические зубчатые колеса многоступенчатых редукторов агрегатов КДА, при этом главное раздаточное колесо через разветвленную систему зубчатых передач редукторов сообщено с возможностью передачи пускового крутящего момента агрегатам КДА, а также через ГКП КДА и ЦКП на вал РВД и кроме того с возможностью реверсной передачи в обратную сторону рабочего крутящего момента от вала РВД редукторам приводов ВКА, при этом передаточное число «кольцевого» участка редукторов от вала ввода в КДА пускового крутящего момента с ведущим зубчатым цилиндрическим колесом указанного вала до рессоры, соединяющей ГКП КДА с ЦКП, составляет i_п.м., определенное в диапазоне значений i_п.м.=(1,45÷2,05) и превышает в N раз реверсное передаточное число i_р.м. того же «кольцевого» участка редукторов для передачи в обратном направлении рабочего крутящего момента от вала РВД, которое составляет i_p.м.=(0,49÷0,69), где N=_п.м. / i_р.м. и определено в диапазоне значений N=(2,1÷4,2).

При этом главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо может быть выполнено с зубчатый венцом с угловой частотой зубьев, определенной в диапазоне γ_ц.вх.в.=(2,87÷4,30) [ед/рад].

В узле ввода в КДА пускового крутящего момента концевой сильфонно-шарнирный участок гибкого вала может быть соединен с валом ввода пускового крутящего момента в КДА и далее кинематически сообщен внутренним двухступенчатым участком многоступенчатого редуктора с главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом входного вала КДА, при этом редукторы приводов двигательных агрегатов смонтированы в КДА с возможностью избирательного подключения как к источнику крутящего момента, либо к валу РВД через рессору, соединяющую ЦКП с главной шестеренной парой ГКП КДА, или к стартеру двигателя через гибкий вал, подающих с автоматическим изменением ввода в КДА соответствующий вид крутящего момента и кинематической конфигурации редукторов приводов, включая количество и виды зубчатых передач, образующих соответственно рабочие или пусковые многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, которые сообщены с главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом входного вала КДА посредством сочетаний передач, содержащих в объеме КДА от двух до пяти шестеренных зубчатых пар с передаточными числами в диапазоне (0,5≤i_p.м..≤2,0).

По меньшей мере, один агрегат может быть установлен на крышке или корпусе КДА через автономный переходный элемент, имеющий кольцевую стенку с двумя внешними консольными кольцевыми фланцами, один из которых наделен отверстиями под дискретные крепежные элементы разъемного соединения с отбортовкой корпуса или крышки коробки, а другой фланец выполнен под хомутовое соединение переходного элемента с опорной частью агрегата.

Поставленная задача по второму объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище крышки КДА двигательный агрегат - топливный насос-регулятор, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего, при этом многоступенчатый редуктор привода насоса-регулятора функционально предназначен для передачи рабочего крутящего момента последнему и содержит не более четырех ступеней зубчатых передач, в том числе образованных главной конической шестеренной парой ЦКП и сообщенной с ней по крутящему моменту через рессору главной шестеренной парой ГКП КДА, а также не более двух ступеней образованных цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо входного вала КДА, наделенное зубчатым венцом с угловой частотой зубьев γ_ц.вх.в.=(2,87÷4,30) [ед/рад], выполненное заедино с указанным входным валом КДА, конструктивно и функционально совмещенным с валом ведомого колеса главной шестеренной пары ГКП КДА, а вал ведомого цилиндрического колеса второй шестеренной пары выполнен соосным с валом насоса-регулятора в составе указанного многоступенчатого редуктора привода с возможностью передачи рабочего крутящего момента на насоса-регулятора с общим передаточным числом i_нр, считая от РВД, определенном в диапазоне значений i_нр=(0,37÷0,53).

При этом вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору насоса-регулятора через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ_ш.в.=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, передающая рабочий крутящий момент в составе указанного многоступенчатого редуктора насоса-регулятора, выполнена с угловой частотой γ_{вк цкп} зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ_{вк цкп}=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i_цкп, определенным в диапазоне i_цкп=(1,01÷1,43), а передаточное число i_гкп следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно, конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i_гкп=(0,71÷0,99).

Насос-регулятор может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования (САУиР), а также с топливной и масляной системами двигателя.

Поставленная задача по третьему объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище крышки КДА двигательный агрегат - насос форсажный, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего, при этом многоступенчатый редуктор привода насоса форсажного для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента двигательному агрегату содержит не более четырех ступеней зубчатых передач, в том числе, на участке от вала РВД до входного вала КДА две конические зубчатые передачи, а именно главную коническую шестеренную пару ЦКП и сообщенную с ней по крутящему моменту посредством рессоры коническую шестеренную пару ГКП КДА с ведомым коническим колесом, вал которого одновременно представляет входной вал КДА и содержит главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо, от которого включительно с ним образован не более чем двухступенчатый участок цилиндрических шестеренных пар многоступенчатого редуктора привода насоса форсажного с передаточными числами шестеренных пар соответственно i_1нф=(1,03÷1,25) и i_2нф=(1,49÷2,14), а вал ведомого колеса второй из указанных цилиндрических шестеренных пар в составе многоступенчатого редуктора выполнен соосным с валом насоса форсажного с возможностью передачи рабочего крутящего момента на вал агрегата с общим передаточным числом i_нф, считая от вала РВД, определенном в диапазоне значений i_нф=(1,73÷2,44).

При этом вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору насоса форсажного через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ_ш.в.=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, как звено, передающее рабочий крутящий момент в составе многоступенчатого редуктора насоса форсажного, выполнена с угловой частотой γ_{вк цкп} зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ_{вк цкп}=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i_цкп, определенным в диапазоне i_цкп=(1,01÷1,43), а передаточное число i_гкп следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i_гкп=(0,71÷0,99).

Насос форсажный может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования, а также с топливной и масляной системами двигателя.

Поставленная задача по четвертому объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище корпуса КДА двигательный агрегат - суфлер центробежный, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего, при этом многоступенчатый редуктор привода суфлера центробежного для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента последнему содержит не более пяти ступеней зубчатых передач, в том числе двух конических, первая из которых образована главной конической шестеренной парой ЦКП, а вторая ступень образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры конической шестеренной парой ГКП КДА, и на выходе содержит ведомое коническое колесо, вал которого одновременно наделен функцией входного вала КДА и содержит выполненное за одно целое с ним главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо КДА, а не более трех остальных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора суфлера центробежного образованы цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо входного вала КДА, наделенное зубчатым венцом с угловой частотой зубьев γ_ц.вх.в.=(2,87÷4,30) [ед/рад], и выполнена с передаточным числом i_1цс, определенным в диапазоне i_1цс=(0,62÷0,88), вторая из шестеренных пар редуктора привода выполнена с понижающим передаточным числом (i_2цс≤0,7), а ведомое колесо третьей шестеренной пары редуктора привода установлено на валу суфлера центробежного с возможностью передачи рабочего крутящего момента на последний с общим передаточным числом i_uc, считая от вала РВД, определенном в диапазоне значений i_цс=(0,774÷0,99).

При этом вторая цилиндрическая шестеренная пара в составе редуктора привода может быть выполнена с ведущим зубчатым колесом, установленным на промежуточном валу соосно с ведомым колесом первой шестеренной пары, а ведомое колесо второй шестеренной пары установлено на приводном валу насоса- регулятора и одновременно в качестве ведущего колеса образует третью шестеренную пару с повышающим передаточным числом (i_3цс≥1,9).

Вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору суфлера центробежного через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ_ш.в.=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, как звено, передающее рабочий крутящий момент в составе многоступенчатого редуктора суфлера центробежного, выполнена с угловой частотой γ_{вк цкп} зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ_{вк цкп}=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i_цкп, определенным в диапазоне i_цкп=(1,01÷1,43), а передаточное число i_гкп следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i_гкп=(0,71÷0,99).

Суфлер центробежный может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования, а также масляной системой двигателя.

Поставленная задача по пятому объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище корпуса КДА двигательный агрегат - насос плунжерный, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения рабочего крутящего момента от последнего, при этом многоступенчатый редуктор привода насоса плунжерного для выполнения функции передачи рабочего крутящего момента последнему включает не более пяти ступеней зубчатых передач, в том числе двух конических, первая из которых образована главной конической шестеренной парой ЦКП, а вторая ступень образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры конической шестеренной парой ГКП КДА и на выходе содержит ведомое коническое колесо, вал которого одновременно наделен функцией входного вала КДА и содержит выполненное за одно целое с ним главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо КДА, а не более трех остальных последовательных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора указанного агрегата образованы цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо входного вала КДА, наделенное зубчатым венцом с угловой частотой зубьев γ_ц.вх.в.=(2,87÷4,30) [ед/рад] и выполнена с передаточным числом i_1нп, определенным в диапазоне i_1нп=(0,62÷0,88); вторая шестеренная пара редуктора выполнена с понижающим передаточным числом (i_2нп≤0,7) и ведущим зубчатым колесом, размещенным на промежуточном валу, который наделен ведомым колесом первой шестеренной пары, причем вал ведомого колеса второй цилиндрической шестеренной пары редуктора привода выполнен соосным с валом насоса-регулятора и наделен вторым ведущим цилиндрическим зубчатым колесом, образующим третью шестеренную пару с понижающим передаточным числом (i_3нп≤0,75), вал ведомого зубчатого колеса которой выполнен соосным с приводным валом насоса плунжерного с возможностью передачи рабочего крутящего момента на вал насоса плунжерного с общим передаточным числом i_нп, считая от вала РВД, определенным в диапазоне значений i_нп=(0,26÷0,37).

При этом вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору насоса плунжерного через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ_ш.в.=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, как звено, передающее рабочий крутящий момент в составе многоступенчатого редуктора насоса плунжерного, выполнена с угловой частотой γ_{вк цкп} зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ_{вк цкп}=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i_цкп, определенным в диапазоне i_цкп=(1,01÷1,43), а передаточное число i_гкп следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i_гкп=(0,71÷0,99).

Насос плунжерный может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования, а также топливной и масляной системами двигателя.

Поставленная задача по шестому объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательные агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище корпуса КДА двигательный агрегат - двигательный центробежный топливоподкачивающий насос, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения от последнего рабочего крутящего момента и включает для выполнения указанной функции не более семи ступеней зубчатых передач, в том числе двух конических, первая из которых образована главной конической шестеренной парой ЦКП, а вторая ступень образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры конической шестеренной парой ГКП КДА и на выходе содержит ведомое коническое колесо, вал которого наделен функцией входного вала КДА и содержит выполненное за одно целое с ним главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо КДА, причем не более пяти остальных последовательных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора топливоподкачивающего насоса образованы цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо входного вала КДА, наделенное зубчатым венцом с угловой частотой зубьев γ_ц.вх.в.=(2,87÷4,30) [ед/рад] и выполнена с передаточным числом i_1дцн, определенным в диапазоне i_дцн=(0,62÷0,88); вторая и третья цилиндрические шестеренные пары редуктора выполнены с понижающими передаточными числами i_2дцн и i_3дцн, удовлетворяющими условию (i_2дцн; i_3дцн)≤0,7; а ведомое колесо второй и ведущее колесо третьей шестеренных пар редуктора привода расположены на приводном валу редуктора насоса-регулятора, причем ведомое колесо следующей четвертой и ведущее колесо пятой цилиндрических шестеренных пар расположены на промежуточном валу, а ведомое колесо пятой шестеренной пары расположено на приводном валу насоса топливоподкачивающего и выполнено завершающим участок многоступенчатого редуктора, образованный цилиндрическими шестеренными парами с общим передаточным числом i_5дцн участка, определенным в диапазоне i_5дцн=(0,45÷0,64), считая от главного раздаточного цилиндрического зубчатого колеса входного вала КДА.

При этом полный многоступенчатый редуктор привода насоса топливоподкачивающего может быть выполнен с общим передаточным числом i_7дцн, считая от вала РВД, определенным в диапазоне значений i_7дцн=(0,45÷0,64).

Вал РВД может быть сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса главной шестеренной пары ЦКП с возможностью передачи рабочего крутящего момента многоступенчатому редуктору насоса топливоподкачивающего через соосную с валом шлицевую втулку, наделенную двумя рядами внешних приторцевых шлицов, выполненных с угловой частотой шлицов γ_ш._в=(12,4÷20,1) [ед/рад], при этом главная коническая шестеренная пара ЦКП, как звено, передающее рабочий крутящий момент в составе многоступенчатого редуктора насоса топливоподкачивающего, выполнена с угловой частотой γ_{вк цкп} зубьев зубчатого венца ведущего колеса, определенной в диапазоне γ_{вк цкп}=(4,62÷6,85) [ед/рад] и передаточным числом шестеренной пары i_цкп, определенным в диапазоне i_цкп=(1,01÷1,43), а передаточное число i_гкп следующей за ней ступени в многоступенчатом редукторе привода указанного агрегата, а именно конической шестеренной пары ГКП КДА определено в диапазоне i_гкп=(0,71÷0,99).

Топливоподкачивающий насос может быть подчиненно сообщен с системой автоматического управления и регулирования, а также топливной системой двигателя.

Поставленная задача по седьмому объекту группы изобретений решается тем, что узел КДА двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющего РВД с валом, ЦКП, промежуточный силовой корпус, и коробку двигательных агрегатов, выполненную в виде сборной пространственной оболочки с имеющими днища корпусом и крышкой, на которых смонтированы двигательное агрегаты, а внутри коробки смонтированы многоступенчатые редукторы приводов агрегатов, согласно изобретению, включает установленный на днище крышки КДА маслоагрегат, имеющий многоступенчатый редуктор привода, сообщенный с валом РВД с возможностью получения от последнего рабочего крутящего момента и включает для выполнения указанной функции многоступенчатый редуктор привода насоса плунжерного и собственный редуктор привода маслоагрегата, при этом редуктор привода маслоагрегата содержит не более двух ступеней из шестеренных пар, первая из которых выполнена с повышающим передаточным числом i_1MA=(1,16÷1,67) и введена в зацепление ведомым колесом с зубчатым шестеренным колесом приводного вала многоступенчатого редуктора насоса плунжерного, а вторая цилиндрическая шестеренная пара выполнена также с повышающим передаточным числом i_2МА, определенным в диапазоне значений i_2МА=(l,09÷1,45), при этом ведомое колесо второй шестеренной пары редуктора маслоагрегата размещено на объединенном приводном валу, общем с приводным валом насоса топливоподкачивающего с возможностью получения маслоагрегатом рабочего крутящего момента через многоступенчатый редуктор привода насоса плунжерного, который выполнен получающим указанный рабочий крутящий момент от вала РВД, причем общее передаточное число i_МA привода маслоагрегата, считая от вала РВД, образованное сочетанием передаточных чисел двухступенчатого редуктора привода маслоагрегата от ведущего цилиндрического шестеренного колеса на приводном валу насоса плунжерного и многоступенчатого редуктора привода насоса плунжерного, наделенного дополнительной функцией передачи рабочего крутящего момента маслоагрегату, определено в диапазоне значений i_MA=(0,45÷0,64).

При этом передающий маслоагрегату рабочий крутящий момент многоступенчатый редуктор привода насоса плунжерного может быть выполнен включающим не более пяти ступеней зубчатых передач, в том числе двух конических, первая из которых образована главной конической шестеренной парой ЦКП, которая сообщена с валом РВД через двухрядную шлицевую втулку, а вторая ступень образована сообщенной с первой по крутящему моменту посредством рессоры конической шестеренной парой ГКП КДА и на выходе содержит ведомое коническое колесо, вал которого одновременно наделен функцией входного вала КДА и содержит выполненное за одно целое с ним главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо КДА, а не более трех остальных последовательных ступеней зубчатых передач многоступенчатого редуктора насоса плунжерного образованы цилиндрическими шестеренными парами, первая из которых включает в качестве ведущего главное раздаточное колесо входного вала КДА и выполнена с передаточным числом ii_Hn, определенным в диапазоне i_1нп=(0,62÷0,88); вторая цилиндрическая шестеренная пара редуктора выполнена с понижающим передаточным числом (i_2нп≤0,7) и ведущим зубчатым колесом, размещенным на промежуточном валу, который наделен ведомым колесом первой шестеренной пары, причем вал ведомого колеса второй цилиндрической шестеренной пары редуктора привода выполнен соосным с валом насоса-регулятора и наделен вторым ведущим цилиндрическим зубчатым колесом, образующим третью шестеренную пару с понижающим передаточным числом (i_3нп≤0,75), вал ведомого зубчатого колеса которой выполнен соосным с приводным валом насоса плунжерного.

Технический результат, достигаемый группой изобретений, связанных единым творческим замыслом, заключается в разработке КДА ТРД и его узлов, обеспечивающего в процессе эксплуатации двигателя совокупное повышение КПД на 2% и более чем в два раза повышение ресурса механизма передачи крутящего момента и двигателя в целом за счет найденных в изобретении геометрических параметров КДА с обеспечением сбалансированных соотношений диапазонов значений передаточных чисел шестеренных пар многоступенчатых редукторов приводов агрегатов с улучшенной кинематикой редукторов приводов, передающих агрегатам крутящий момент с меньшими потерями энергии при уменьшении материалоемкости, количества сборочных единиц и повышенном совмещении участков редукторов, сблокированных в оптимизированном корпусе КДА, достигая тем самым совокупное повышение КПД на 2% и более чем в два раза повышение ресурса двигателя в процессе его эксплуатации.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 изображена коробка двигательных агрегатов, вид сбоку;

на фиг. 2 - КДА, кинематическая схема передачи крутящего момента агрегатам.

Турбореактивный двигатель выполнен двухвальным, двухконтурным. ТРД содержит разделенный силовым промежуточным корпусом двухступенчатый компрессор низкого и высокого давления и газодинамически связанные между собой соосные вал ротора высокого давления - РВД и вал ротора низкого давления - РНД (на чертежах не показано). Механизм передачи крутящего момента агрегатам КДА ТРД включает соединенные с РВД с возможностью передачи агрегатам крутящего момента от турбины высокого давления центральную коническую передачу ЦКП-1 и кинематически соединенные с ней редукторы приводов двигательных агрегатов, установленные в коробке двигательных агрегатов КДА-2, и редукторы приводов самолетных агрегатов, установленные соответственно в выносной коробке самолетных агрегатов (ВКА) (на чертежах не показано).

КДА-2 (фиг. 1) содержит корпус 3, который выполнен в виде сборной трехмерной квазисерповидной оболочки, представляющей пространственное тело, состоящее из двух объемных частей - корпуса 3 и крышки выпукло-вогнутой конфигурации с цилиндрическими стенками (на чертежах не показано). Цилиндрические стенки корпуса 3 и крышки содержат не менее, чем по одному замкнутому участку внешней цилиндрической поверхности переменного радиуса кривизны, взаимно идентичной конфигурации в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала РВД.

КДА-2 адаптирована через вогнутую часть 4 стенок к кривизне корпуса двигателя и снабжена элементами 5 силового крепления к промежуточному корпусу двигателя. Донные части корпуса и крышки КДА-2 выполнены с уступообразными участками, параллельными плоскости контакта фланцев, и содержат проемы для посадочных мест агрегатов или заглушек КДА. Края проемов выполнены с утолщенной кольцевой отбортовкой, зашлифованной под фланцевое, хомутовое соединение или под автономный переходный элемент соединения агрегата с КДА-2. Момент инерции утолщенной кольцевой отбортовки проемов в днищах выполнен обеспечивающим, не менее чем пятидесятипроцентную компенсацию ослабления проемами пространственной жесткости и несущей способности донных частей корпуса и крышки КДА (на чертежах не показано).

На КДА с внешней стороны установлены двигательные агрегаты, а именно установленные на днище корпуса двигательный центробежный топливоподкачивающий насос ДЦН-6, суфлер центробежный ЦС-7, насос плунжерный НП-8. Со стороны днища корпуса к КДА-2 подведен концевой сильфонно-шарнирный узел 9 гибкого вала 10. На днище крышки КДА-2 установлены маслоагрегат МА-11, топливный насос-регулятор HP-12 и насос форсажный НФ-13.

ЦКП-1 включает коническую шестеренную пару 14 КДА ортогонально ориентированных конических ведущего и ведомого зубчатых колес 15 и 16 соответственно.

Во внутреннем объеме КДА-2 смонтирована разветвленная система зубчатых передач - узел ввода рабочего крутящего момента и узел ввода в КДА пускового крутящего момента. Главная коническая передача КДА включает шестеренную пару 17 КДА ортогонально ориентированных конических ведущего и ведомого зубчатых колес 18 и 19 соответственно.

Узел ввода рабочего крутящего момента включает входной вал 20 КДА-2. На валу 20 установлено ведомое колесо 19 главной шестеренной пары 17 ГКП КДА и выполнено за одно целое с валом 20 главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо 21. Цилиндрическое колесо 21 имеет зубчатый венец с угловой частотой зубьев γ_ц.вх.в.=(2,87÷4,30) [ед/рад]. К цилиндрическому колесу 21 с двух сторон подключены цилиндрические зубчатые колеса многоступенчатых редукторов агрегатов КДА.

В узле ввода в КДА пускового крутящего момента концевой сильфонно-шарнирный участок 9 гибкого вала 10 соединен с валом 22 ввода пускового крутящего момента в КДА и далее кинематически сообщен внутренним двухступенчатым участком многоступенчатого редуктора с главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом 21 входного вала 20 КДА-2. При этом цилиндрическое колесо 21 через разветвленную систему зубчатых передач редукторов сообщено с возможностью передачи пускового крутящего момента двигательным агрегатам КДА, а также через главную шестеренную пару 17 ГКП КДА посредством рессоры 23 на шестеренную пару 14 ЦКП-1 и далее на вал РВД и кроме того с возможностью реверсной передачи в обратную сторону рабочего крутящего момента от вала РВД редукторам приводов самолетных агрегатов выносной коробки ВКА.

Передаточное число «кольцевого» участка редукторов от вала 22 ввода в КДА пускового крутящего момента с ведущим цилиндрическим зубчатым колесом 24 до рессоры 23, соединяющей ГКП КДА с ЦКП-1, составляет i_п.м., определенное в диапазоне значений i_п.м.=(1,45÷2,05), и превышает в N раз реверсное передаточное число i_р.м. того же «кольцевого» участка редукторов для передачи в обратном направлении рабочего крутящего момента от вала РВД, составляющее i_p.м.=(0,49÷0,69), где N=i_п.м./i_p.м. и определено в диапазоне значений N=(2,1÷4,2).

Редукторы приводов двигательных агрегатов смонтированы в КДА-2 с возможностью избирательного подключения, как к источнику крутящего момента, либо к валу РВД через рессору 23, соединяющую ЦКП-1 с главной шестеренной парой 17 ГКП КДА, или к стартеру двигателя через гибкий вал 10, подающих с автоматическим изменением ввода в КДА соответствующий вид крутящего момента и кинематической конфигурации редукторов приводов, включая количество и виды зубчатых передач, образующих соответственно рабочие или пусковые многоступенчатые редукторы приводов агрегатов. Указанные многоступенчатые редукторы сообщены с главным раздаточным цилиндрическим зубчатым колесом 21 входного вала 20 КДА посредством сочетаний передач, содержащих в объеме КДА от двух до пяти шестеренных зубчатых пар с передаточными числами в диапазоне (0,5≤i_м.p.≤2,0).

По меньшей мере, один агрегат установлен на крышке или корпусе КДА через автономный переходный элемент (на чертежах не показано). Переходный элемент включает кольцевую стенку с двумя внешними консольными кольцевыми фланцами. Один фланец наделен отверстиями под дискретные крепежные элементы разъемного соединения с упомянутой отбортовкой корпуса или крышки КДА. Другой фланец выполнен под хомутовое соединение переходного элемента с опорной частью агрегата.

Вал РВД сообщен с валом ведущего зубчатого конического колеса 15 главной шестеренной пары 14 ЦКП-1 с возможнос