Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам газотурбинного двигателя (варианты)

Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам газотурбинного двигателя (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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

Известен центральный привод двигателя для передачи крутящего момента от ротора двигателя на валы коробок приводов двигательных агрегатов, включающий центральную коническую передачу, представляющую собой главную шестеренную пару ортогонально ориентированных конических ведущего и ведомого зубчатых колес для отбора мощности от вала ротора двигателя и передачи крутящего момента агрегатам через редукторы приводов, представляющие собой совокупность цилиндрических шестеренных пар (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. 805-812).

Известны механизмы передачи крутящего момента агрегатам ГТД с ортогонально ориентированными коническими зубчатыми колесами шестеренных пар с круговыми зубьями и цилиндрическими зубчатыми колесами шестеренных пар (В.В. Шелофаст. Основы проектирования машин (2-е 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 двигателя, неадаптированность конкретно к техническим решениям двухвального, двухконтурного ГТД газоперекачивающего агрегата, сложность получения компромиссного сочетания повышенных значений КПД и ресурса двигателя с одновременным повышением компактности и снижением материало- и энергоемкости механизма передачи крутящего момента.

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

Поставленная задача решается тем, что единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двухвального двухконтурного газотурбинного двигателя (ГТД) газоперекачивающего агрегата, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы роторов высокого давления (РВД) и низкого давления (РНД) модуля газогенератора (МГГ) и вал ротора модуля силовой турбины (МСТ), согласно изобретению включает установленные на промежуточном корпусе МГГ центральную коническую передачу (ЦКП), конический привод (КП), редукторы датчиков (РД) частоты вращения РВД и РНД, а также смонтированный на элементах силовой опорной рамы двигателя модуль приводов агрегатов ГГ (МПА ГГ) и размещенный на корпусе МСТ датчик частоты вращения ротора силовой турбины, причем МПА ГГ имеет корпус, на днище и крышке которого смонтированы агрегаты, в число которых входят: газовый или электрический стартер (СтВ), центробежный суфлер (ЦС), не более двух блоков откачивающих маслонасосов (БОН), маслоагрегат (МА), насос шестеренный (НШ), электрогенератор (ГТ) и гнездо ручной прокрутки вала РВД, а внутри МПА ГГ установлены редукторы приводов указанных агрегатов с образованием единой разветвленной системы зубчатых передач, сообщенной через ЦКП и КП с валом РВД в штатном режиме работы двигателя и со стартером в режиме запуска двигателя с возможностью передачи долевых частей соответственно штатного крутящего момента от вала РВД агрегатам или пускового крутящего момента от стартера на вал РВД и агрегаты через многоступенчатые редукторы приводов агрегатов с дифференцированными относительно числа n_РВД оборотов вала РВД передаточными числами и через двухступенчатый редуктор от стартера на вал РВД, определенными в диапазонах соотношений

n_РВД:i_ЦКП:i_КП:i_СтВ:i_ЦС:i_БОН:i_MA:i_НШ:i_ГТ:i_РП=(1):(1,01÷1,43):(0,71÷0,99):(0,59÷0,83):(0,77÷,96):(0,43÷0,61):(0,42÷0,59):(0,26÷0,37):(0,39÷0,56):(0,95÷0,99),

где i_ЦКП - передаточное число главной конической шестеренной пары ЦКП модуля ГГ; i_КП - то же, конической зубчатой шестеренной пары КП модуля ГГ; i_СтВ - то же, двухступенчатого редуктора от стартера на вал РВД в режиме запуска двигателя, i_ЦС - то же, центробежного суфлера; i_БОН - то же, блоков откачивающих маслонасосов; i_MA - то же, маслоагрегата; i_НШ - то же, насоса шестеренного; i_ГТ - то же, электрогенератора; i_РП - то же, гнезда ручной прокрутки вала РВД.

Поставленная задача по второму объекту группы изобретений решается тем, что единый механизм передачи крутящего момента агрегатам и датчикам двухвального двухконтурного ГТД газоперекачивающего агрегата, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД модуля газогенератора и вал ротора модуля силовой турбины, согласно изобретению включает установленную на промежуточном корпусе МГГ двигателя систему приводов, в которую входят сообщенные по крутящему моменту с валом РВД центральная коническая передача - ЦКП, конический привод - КП и смонтированный на элементах силовой опорной рамы двигателя модуль приводов агрегатов - МПА ГГ, причем коническая зубчатая шестеренная пара КП выполнена с передаточным числом, определенным в диапазоне значений i_КП=(0,71÷0,99), а вал ведомого конического зубчатого колеса указанной пары посредством рессоры соединен с входным валом МПА ГТ, который в свою очередь наделен ведущим цилиндрическим зубчатым колесом, раздающим в штатном режиме работы двигателя долевые части крутящего момента от РВД через многоступенчатые редукторы МПА агрегатам ГГ, а в режиме запуска двигателя крутящий момент от стартера на указанное ведущее цилиндрическое зубчатое колесо - через двухступенчатый редуктор, включающий две зубчатые цилиндрические шестеренные пары с общим передаточным числом i_СтВ=(1,22÷1,73) и далее агрегатам ГГ и валу РВД.

Поставленная задача по третьему объекту группы изобретений решается тем, что единый механизм передачи крутящего момента агрегатам и датчикам двухвального двухконтурного ГТД газоперекачивающего агрегата, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД модуля газогенератора и вал ротора модуля силовой турбины, согласно изобретению включает систему приводов агрегатов двигателя, в которую входят установленные на промежуточном корпусе модуля ГГ двигателя и сообщенные по крутящему моменту с валом РВД центральная коническая передача - ЦКП с ведущим коническим колесом главной конической шестеренной пары, установленным на одноименном валу и соединенным через шлицевую втулку с валом РВД, а также конический привод - КП и смонтированный на элементах силовой опорной рамы двигателя модуль приводов агрегатов - МПА ГГ, в состав которых входит объединенный многоступенчатый редуктор маслоагрегата МА, выполненный с возможностью избирательного сообщения соответственно в режиме перекачки газа с валом РВД как с источником передачи крутящего момента, а в режиме запуска двигателя аналогично сообщенный со стартером и включающий в работу в первом из указанных режимов не более шести зубчатых передач, две из которых - главная коническая шестеренная пара ЦКП и соединенная с ней коническая зубчатая шестеренная пара КП выполнены компактно смонтированными, дважды изменяющими направление передачи крутящего момента в указанной системе приводов, а остальные ступени зубчатых передач включены в редуктор в количестве не более четырех цилиндрических шестеренных пар с общим передаточным числом i_MA-ПГ многоступенчатого редуктора МА в режиме перекачки газа, определенное в диапазоне значений i_MA-ПГ=(0,42÷0,59), при этом во втором из указанных режимов многоступенчатый редуктор МА на период запуска двигателя подключен к стартеру двигателя и включает не более четырех передающих пусковой крутящий момент от стартера ступеней цилиндрических зубчатых передач, три первых из которых, начиная от пары с ведущим колесом на валу стартера, выполнены с образованием понижающего ряда передаточных чисел i_MA-СтВ относительно числа n_СтВ оборотов вала стартера, а указанный понижающий ряд шестеренных передач завершает цилиндрическая шестеренная пара с ведомым зубчатым колесом на приводным валу МА, имеющая повышающее передаточное число n_пр.МА, при этом общая совокупность передаточных чисел многоступенчатого редуктора МА определена рядом диапазонов значений последних (n_СтВ=1):i_lз:i₂:i₃:i₄=1:(0,71÷0,99):(0,5÷0,71):(0,55÷0,78):(1,89÷2,66) и образует общее передаточное число i_MA-СтВ редуктора, передающего пусковой крутящий момент на МА в режиме запуска двигателя, определенное в диапазоне i_MA-СтВ=(0,59÷0,84), где i_lз - передаточное число первой шестеренной пары с ведущим колесом на валу стартера в режиме запуска двигателя; i₂, i₃, i₄ - передаточное число соответственно второй, третьей и четвертой шестеренных пар многоступенчатого редуктора МА-СтВ.

При этом в многоступенчатом редукторе, передающем на МА крутящий момент в режиме перекачки газа, начальная главная коническая шестеренная пара ЦКП и конечная цилиндрическая шестеренная пара, сообщенная ведомым зубчатым колесом через приводной вал с МА, могут быть выполнены с повышающими передаточными числами i_ЦКП и i₄, определенными в диапазонах значений i_ЦКП=(1,01÷1,43) и i₄=(1,89÷2,66), причем промежуточная коническая шестеренная пара КП и остальные цилиндрические шестеренные пары, включенные в редуктор в количестве не более четырех, образуют в совокупности в составе многоступенчатого редуктора привода МА для режима перекачки газа промежуточный шестеренный ряд с понижающими передаточными числами относительно оборотов n_РВД вала РВД, при этом общее передаточное число многоступенчатого редуктора МА в режиме перекачки газа i_MA-ПГ образовано передаточными числами шестеренных передач указанного редуктора, принятыми из ряда

(n_РВД=1):i_ЦКП:i_КП:i₅:i₂:i₃:i₄=1:(1,01÷1,43):(0,71÷0,99):(0,49÷0,69):(0,5÷0,71):(0,55÷0,78):(1,89÷2,66),

где i_ЦКП - передаточное число главной конической шестеренной пары ЦКП модуля ГГ с ведущим колесом на валу РВД; i_КП - то же, конической зубчатой шестеренной пары КП модуля ГГ; i₅ - передаточное число первой цилиндрической шестеренной пары МПА ГГ в режиме перекачки газа; i₂,i₃,i₄ - передаточное число соответственно второй, третьей и четвертой шестеренных пар многоступенчатого редуктора МА.

Поставленная задача по четвертому объекту группы изобретений решается тем, что единый механизм передачи крутящего момента агрегатам и датчикам двухвального двухконтурного ГТД газоперекачивающего агрегата, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД модуля газогенератора и вал ротора модуля силовой турбины, согласно изобретению включает систему приводов агрегатов двигателя, в которую входят установленные на промежуточном корпусе модуля ГГ двигателя и сообщенные по крутящему моменту с валом РВД центральная коническая передача - ЦКП с ведущим коническим колесом главной конической шестеренной пары, установленным на одноименном валу и соединенным через шлицевую втулку с валом РВД, а также конический привод - КП и смонтированный на элементах силовой опорной рамы двигателя модуль приводов агрегатов - МПА ГГ, в состав которых входит объединенный многоступенчатый редуктор насоса шестеренного, выполненный с возможностью избирательного сообщения как с источником передачи крутящего момента соответственно с валом РВД в режиме перекачки газа, а в режиме запуска двигателя аналогично сообщенный со стартером и включающий в работу в первом из указанных режимов многоступенчатый редуктор не более чем из шести зубчатых передач, две из которых - шестеренная пара ЦКП и соединенная с ней промежуточная пара КП выполнены коническими, компактно дважды изменяющими направление передачи крутящего момента в указанной системе приводов, а остальные ступени зубчатых передач включены в редуктор в количестве не более четырех и выполнены цилиндрическими с общим передаточным числом i_НШ-ПГ конических и цилиндрических шестеренных пар, образующих редуктор НШ в режиме перекачки газа, определенное в диапазоне значений i_НШ-ПГ=(0,27÷0,38), при этом во втором из указанных режимов многоступенчатый редуктор привода НШ на период запуска двигателя подключен к стартеру двигателя многоступенчатым редуктором состоящим не более чем из двух ступеней цилиндрических зубчатых передач, сообщающих НШ пусковой крутящий момент от стартера с понижающими относительно числа n_СтВ оборотов вала стартера передаточными числами i_1НШ=(0,41÷0,58) и i_2НШ=(0,81÷0,99), образующими в совокупности общее передаточное число i_НШ-СтВ=(0,39÷0,55).

При этом зубья зубчатого венца ведомого конического колеса ЦКП могут быть выполнены переменной высоты, уменьшающейся в сторону осевой вершины условного конуса вершин зубьев с градиентом G₂, определенным в диапазоне

G₂=(Н_з2,max-Н_з2,min)/B_з2=(0,109÷0,163) [м/м],

где Н_з2,max - наибольшая высота эвольвентной части боковой поверхности у внешнего периферийного торца зуба в проекции на условную осевую плоскость, проходящую через среднюю точку вершины зуба; Н_з2,min - то же, наименьшая высота эвольвентной части боковой поверхности зуба у внутреннего торца последнего; B_з2 - ширина зуба в той же проекции;

при этом угол α_о.д.к2 наклона образующей условного делительного конуса зубчатого венца к оси вала ведомого колеса определен в диапазоне α_о.д.к2=(0,55÷0,83) [рад] и выполнен с зубьями круговой конфигурации с радиусом R_кр.2 кривизны вершины зуба в проекции на плоскость, нормальную к оси вала ведомого колеса, скалярно превышающем среднюю высоту зуба Н_з2,ср. в N₂ раз, где N₂ определен в диапазоне N₂=(R_кр2/Н_з2,ср.)=(8,2÷12,3), а угол спирали β_ш2, выраженный в той же проекции как угол между касательной к линии зуба к средней точке последней и радиусом той же точки, проведенным от оси вала ведомого колеса, вариантно определен в диапазоне значений β_ш2=(0,21÷0,32) [рад].

Поставленная задача по пятому объекту группы изобретений решается тем, что единый механизм передачи крутящего момента агрегатам и датчикам двухвального двухконтурного ГТД газоперекачивающего агрегата, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД модуля газогенератора и вал ротора модуля силовой турбины, согласно изобретению включает систему приводов агрегатов двигателя, в которую входят установленные на промежуточном корпусе модуля ГГ двигателя и сообщенные по крутящему моменту с валом РВД центральная коническая передача - ЦКП с ведущим коническим колесом главной конической шестеренной пары, установленным на одноименном валу и соединенным через шлицевую втулку с валом РВД, а также подключенный к ведомому коническому колесу главной шестеренной пары ЦКП конический привод - КП, передающий крутящий момент от вала РВД входному валу МПА ГГ, смонтированного на элементах силовой опорной рамы двигателя, при этом на крышке корпуса МПА ГГ установлены не менее двух блоков откачивающих насосов - БОН₁ и БОН₂, последовательно подключенных общим многоступенчатым редуктором к ведущему колесу входного вала зубчатой цилиндрической шестеренной пары МПА с возможностью избирательной передачи указанным блокам рабочего крутящего момента от вала РВД через последовательность конических шестеренных пар ЦКП и КП многоступенчатого редуктора в режиме перекачки газа или передачи на БОН₁ и БОН₂ пускового крутящего момента от стартера в режиме запуска двигателя через другой многоступенчатый редуктор привода указанных агрегатов, включающий не более двух последовательных шестеренных пар, ведущее колесо первой из которых установлено на валу стартера, а ведомым колесом второй пары выступает цилиндрическое шестеренное колесо, установленное на входном валу МПА, причем первый из указанных блоков откачивающих насосов БОН₁ сообщен с зубчатым колесом входного вала МПА не более чем тремя цилиндрическими зубчатыми шестеренными парами, две первых из которых выполнены понижающими, а последующая шестеренная пара с ведомым колесом, установленным на валу блока БОН₁, выполнена с повышающим передаточным числом i₅, определенным в диапазоне значений i₆=(1,01÷1,27), а для подключения блока БОН₂ многоступенчатый редуктор привода первого блока БОН₁ пролонгирован на две цилиндрические зубчатые шестеренные пары, выполненные с сохранением идентичности (эквивалентности) передаточных чисел, составляющих в режиме перекачки газа (i_БОН2=i_БОН1)≥0,5 относительно оборотов вала РВД.

Поставленная задача по шестому объекту группы изобретений решается тем, что единый механизм передачи крутящего момента агрегатам и датчикам двухвального двухконтурного ГТД газоперекачивающего агрегата, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД модуля газогенератора и вал ротора модуля силовой турбины, согласно изобретению включает систему приводов агрегатов двигателя, в которую входят установленные на промежуточном корпусе модуля ГГ двигателя и сообщенные по крутящему моменту с валом РВД центральная коническая передача - ЦКП с ведущим коническим колесом главной конической шестеренной пары, установленным на одноименном валу и соединенным через шлицевую втулку с валом РВД, а также подключенный к ведомому коническому колесу главной шестеренной пары ЦКП конический привод - КП, передающий крутящий момент от вала РВД входному валу МПА ГГ, смонтированного на элементах силовой опорной рамы двигателя, в состав которых входит объединенный многоступенчатый редуктор генератора, выполненный с возможностью избирательного сообщения соответственно в режиме перекачки газа с валом РВД как с источником передачи крутящего момента, а в режиме запуска двигателя сообщенный со стартером и включающий в работу в первом из указанных режимов не более четырех зубчатых передач, две из которых - главная шестеренная пара ЦКП и соединенная с ней шестеренная пара КП выполнены компактно смонтированными, дважды изменяющими направление передачи крутящего момента в указанной системе приводов, а остальные ступени зубчатых передач включены в многоступенчатый редуктор привода генератора в количестве не более двух, размещены в корпусе МПА ГГ и выполнены цилиндрическими с образованием понижающего ряда передаточных чисел i_ГТ-_ПГ относительно числа оборотов n_вх.в. входного вала упомянутого модуля, определенных в диапазоне значений in- i_ГТ-_ПГ=(0,41÷0,58), при этом в режиме запуска двигателя пусковой крутящий момент от стартера на генератор передают не более чем через четыре ступени цилиндрических зубчатых передач многоступенчатого редуктора МПА ГГ, причем вторая шестеренная пара цилиндрических зубчатых колес редуктора выполнена с повышающим передаточным числом, обеспечивающим начиная от разветвления многоступенчатого редуктора подачу пускового крутящего момента с входного вала МПА ГГ в направлении к валу РВД с необходимым увеличением оборотов, а остальной ряд зубчатых цилиндрических ступеней пускового многоступенчатого редуктора генератора выполнен с понижающими передаточными числами шестеренных пар, при этом общая совокупность передаточных чисел пускового редуктора генератора определена рядом диапазонов значений

(n_СтВ=1):i_lз:i₇:i₈:i₉=1:(0,71÷0,99):(1,48÷2,09):(0,58÷0,82):(0,60÷0,85) и образует общее передаточное число i_ГТ-СтВ пускового многоступенчатого редуктора, передающего крутящий момент на ГТ в режиме запуска двигателя, определенное в диапазоне i_ГТ-СтВ=(0,58÷0,83), где i_lз - передаточное число первой шестеренной пары с ведущим колесом на валу СтВ в режиме запуска двигателя; i₇, i₈, i₉ - передаточное число второй, третьей и четвертой шестеренных пар соответственно многоступенчатого редуктора ГТ-СтВ.

Поставленная задача по седьмому объекту группы изобретений решается тем, что единый механизм передачи крутящего момента агрегатам и датчикам двухвального двухконтурного ГТД газоперекачивающего агрегата, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД модуля газогенератора и вал ротора модуля силовой турбины, согласно изобретению включает систему приводов агрегатов двигателя, в которую входят установленные на промежуточном корпусе модуля ГГ двигателя и сообщенные по крутящему моменту с валом РВД центральная коническая передача - ЦКП с ведущим коническим колесом главной конической шестеренной пары, установленным на одноименном валу и соединенным через шлицевую втулку с валом РВД, а также подключенный к ведомому коническому колесу главной шестеренной пары ЦКП конический привод - КП, передающий крутящий момент от вала РВД входному валу МПА ГГ, смонтированного на элементах силовой опорной рамы двигателя, в состав которых входит объединенный многоступенчатый редуктор центробежного суфлера, выполненный с возможностью избирательного сообщения соответственно в режиме перекачки газа с валом РВД как с источником передачи крутящего момента, а в режиме запуска двигателя сообщенный со стартером и включающий в работу в указанных режимах не более пяти зубчатых передач в режиме перекачки газа и не более трех в режиме запуска двигателя, две из которых - шестеренная пара ЦКП и соединенная с ней шестеренная пара КП выполнены компактно смонтированными, дважды изменяющими направление оси передачи крутящего момента и включены в многоступенчатый редуктор привода ЦС в обоих режимах, а остальные ступени зубчатых передач размещены в корпусе МПА ГГ в количестве не более трех и выполнены цилиндрическими, с понижающими передаточными числами шестеренных пар, кроме выходной шестеренной пары ЦС, выполненной с повышающим передаточным числом, при этом установленное на промежуточном валу трехступенчатого в пределах МПА ГГ участка редуктора привода ЦС ведомое колесо цилиндрической шестеренной пары, функцию ведущего колеса которой в режиме перекачки газа выполняет зубчатое колесо, установленное на входном валу МПА ГГ, а в режиме запуска ведомое колесо выполнено работающим в составе шестеренной пары с ведущим зубчатым колесом, установленным на валу, соосно сообщенным с валом стартера, причем в режиме запуска двигателя общая совокупность передаточных чисел пускового многоступенчатого редуктора ЦС определена в диапазонах значений

(n_СтВ=1):i_lз:i₂:i₁₀=1:(0,71÷0,99):(0,50÷0,71):(0,32÷0,47)

и образует общее передаточное число i_ЦС-СтВ, пускового многоступенчатого редуктора, передающего крутящий момент на ЦС в режиме запуска двигателя, определенное в диапазоне i_ЦС-СтВ=(0,16÷0,23), где i_lз - передаточное число первой шестеренной пары с ведущим колесом на валу стартера в режиме запуска двигателя; i₂, i₁₀ - передаточное число второй и третьей шестеренных пар многоступенчатого редуктора ЦС-СтВ;

а в режиме перекачки газа редуктор привода выполнен не более чем пятиступенчатым с возможностью передачи рабочего крутящего момента на ЦС от вала РВД с общим передаточным числом i_ЦС, определенным в диапазоне значений i_ЦС=(0,77÷0,96).

Технический результат, достигаемый группой изобретений, связанных единым творческим замыслом, заключается в разработке механизма передачи крутящего момента агрегатам двухвального, двухконтурного газотурбинного двигателя 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 и структуры многоступенчатых редукторов приводов агрегатов и сбалансированных соотношений диапазонов значений передаточных чисел шестеренных пар указанных редукторов единого механизма передачи крутящего момента агрегатам и датчикам ГТД 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 приводов агрегатов МПА ГГ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 изображен газогенератор ГТД газоперекачивающего агрегата, вид спереди;

на фиг. 2 - кинематическая схема передачи крутящего момента агрегатам МПА ГГ двигателя;

на фиг. 3 - кинематическая схема ЦКП и КП модуля ГГ.

Газотурбинный двигатель газоперекачивающего агрегата выполнен двухвальным, двухконтурным. Двигатель включает газодинамически связанные между собой соосные вал 1 ротора высокого давления и вал 2 ротора низкого давления модуля газогенератора МГГ-3, а также вал ротора модуля силовой турбины МСТ-4, каждый из которых сообщен через приводы по крутящему моменту со своими агрегатами и датчиками.

Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двигателя (фиг. 1) включает установленные на промежуточном корпусе 5 МГГ-3 центральную коническую передачу ЦКП-6, конический привод КП-7, редукторы датчиков частоты вращения ДВЧ-8 и ДВЧ-9 соответственно РВД и РНД, а также смонтированный на элементах силовой опорной рамы 10 двигателя модуль приводов агрегатов МПА-11 ГГ и размещенный на корпусе МСТ-4 датчик частоты вращения ротора СТ (на чертежах не показано).

На корпусе МПА-11 ГГ - на днище и крышке смонтированы агрегаты (фиг. 2), в число которых входят: стартер СтВ-12, центробежный суфлер ЦС-13, не более двух блоков откачивающих маслонасосов БОН-14 и БОН-15, маслоагрегат МА-16, насос шестеренный НШ-17, электрогенератор ГТ-18, гнездо 19 ручной прокрутки вала 1 РВД. В корпусе МПА-11 ГГ установлены редукторы приводов указанных агрегатов с образованием единой разветвленной системы зубчатых передач, сообщенной через ЦКП-6 и КП-7 (фиг. 3) с валом 1 РВД в штатном режиме работы двигателя и со стартером СтВ-12 в режиме запуска двигателя, с возможностью передачи долевых частей соответственно штатного крутящего момента от РВД агрегатам или пускового крутящего момента от стартера СтВ-12 на вал 1 РВД и агрегаты. Крутящий момент от вала 1 РВД на агрегаты передают в штатном режиме работы двигателя через многоступенчатые редукторы приводов агрегатов с дифференцированными относительно числа оборотов вала 1 РВД передаточными числами и в режиме запуска двигателя через двухступенчатый редуктор от стартера СтВ-12 на вал 1 РВД и агрегаты, определенными в диапазонах соотношений

n_РВД:i_ЦКП:i_КП:i_СтВ:i_ЦС:i_БОН:i_MA:i_НШ:i_ГТ:i_РП=(1):(1,01÷1,43):(0,71÷0,99):(0,59÷0,83):(0,77÷,96):(0,43÷0,61):(0,42÷0,59):(0,26÷0,37):(0,39÷0,56):(0,95÷0,99),

где i_ЦКП - передаточное число главной конической шестеренной пары 20 ЦКП-6 модуля ГГ; i_КП - то же, конической зубчатой шестеренной пары 21 КП-7 модуля ГГ; i_СтВ - то же, многоступенчатого редуктора от СтВ-12 на вал 1 РВД в режиме запуска двигателя, i_ЦС - то же, центробежного суфлера ЦС-13; i_БОН - то же, блоков откачивающих маслонасосов БОН-14 и БОН-15; i_MA - то же, маслоагрегата МА-16; i_НШ - то же, насоса шестеренного НШ-17; i_ГТ - то же, электрогенератора ГТ-18; i_РП - то же, гнезда 19 ручной прокрутки вала РВД.

По второму объекту группы изобретений в состав механизма передачи крутящего момента агрегатам двигателя входят сообщенные по крутящему моменту с валом 1 РВД ЦКП-6 и КП-7, установленные на промежуточном корпусе 5 модуля газогенератора МГГ-3, и смонтированный на элементах силовой опорной рамы 10 двигателя модуль приводов агрегатов МПА-11 ГГ. При этом коническая зубчатая шестеренная пара 21 КП-7 выполнена с передаточным числом, определенным в диапазоне значений i_КП=(0,71÷0,99). Вал 22 ведомого конического зубчатого колеса 23 шестеренной пары 21 посредством рессоры 24 соединен с входным валом 25 МПА-11. Вал 25 в свою очередь наделен ведущим цилиндрическим зубчатым колесом 26, раздающим в штатном режиме работы двигателя долевые части крутящего момента от РВД через многоступенчатые редукторы МПА-11 агрегатам модуля ГГ. В режиме запуска двигателя крутящий момент от СтВ-12 на ведущее цилиндрическое зубчатое колесо 26 передают через двухступенчатый редуктор, включающий две зубчатые цилиндрические шестеренные пары 27 и 28 с общим передаточным числом i_СтВ=(1,22÷1,73) и далее агрегатам МГГ-3 и валу 1 РВД.

По третьему объекту группы изобретений в состав механизма передачи крутящего момента агрегатам двигателя входят сообщенные по крутящему моменту с валом 1 РВД ЦКП-6 и КП-7, установленные на промежуточном корпусе 5 МГГ-3, и смонтированный на элементах силовой опорной рамы 10 двигателя МПА-11 ГГ. ЦКП-6 включает ведущее коническое колесо 29 главной конической шестеренной пары 20, установленное на одноименном валу, соединенном через шлицевую втулку с валом 1 РВД. МПА-11 включает объединенный многоступенчатый редуктор МА-16, выполненный с возможностью избирательного сообщения соответственно в режиме перекачки газа с валом 1 РВД как с источником передачи крутящего момента, а в режиме запуска двигателя - сообщенный с СтВ-12.

В режиме перекачки газа многоступенчатый редуктор МА-16 включает в работу не более шести зубчатых передач. Две передачи - главная коническая шестеренная пара 20 ЦКП-6 и соединенная с ней коническая зубчатая шестеренная пара 21 КП-7 выполнены компактно смонтированными, дважды изменяющими направление передачи крутящего момента в указанной системе приводов. Остальные ступени зубчатых передач включены в редуктор в количестве не более четырех цилиндрических шестеренных пар 28, 30, 31, 32 с общим передаточным числом i_MA многоступенчатого редуктора МА-16 в режиме перекачки газа, определенным в диапазоне значений i_MA=(0,424÷0,59).

Во втором режиме многоступенчатый редуктор МА-16 на период запуска двигателя подключен к СтВ-12 и включает в работу не более четырех ступеней цилиндрических зубчатых шестеренных пар 27, 30, 31 и 32, передающих пусковой крутящий момент от СтВ-12. Три шестеренные пары 27, 30 и 31, начиная от пары 27 с ведущим колесом 33 на валу СтВ-12, выполнены с образованием понижающего ряда передаточных чисел i_MA-СтВ относительно числа n_СтВ оборотов вала СтВ-12. Понижающий ряд шестеренных передач завершает цилиндрическая шестеренная пара 32 с ведомым зубчатым колесом 34 на приводном валу МА-16, имеющая повышающее передаточное число n_пр.MA. Общая совокупность передаточных чисел пускового редуктора МА-16 определена рядом диапазонов значений последних

(n_СтВ=1):i_lз:i₂:i₃:i₄=1:(0,71÷0,99):(0,5÷0,71):(0,55÷0,78):(1,89÷2,66) и образует общее передаточное число i_MA-СтВ редуктора, передающего пусковой крутящий момент на МА в режиме запуска двигателя, определенное в диапазоне i_MA-СтВ=(0,59÷0,84),

где i_lз - передаточное число первой шестеренной пары 27 с ведущим колесом 33 на валу Ств-12 в режиме запуска двигателя; i₂, i₃, i₄ - передаточное число второй, третьей и четвертой шестеренных пар 30, 31, и 32 соответственно многоступенчатого редуктора МА-СтВ.

В многоступенчатом редукторе, передающем на МА-16 крутящий момент в режиме перекачки газа, начальная главная коническая шестеренная пара 20 ЦКП-6 и конечная цилиндрическая шестеренная пара 32, сообщенная ведомым зубчатым колесом 34 через приводной вал с МА-16, выполнены с повышающими передаточными числами, первая из которых с i_ЦКП=(1,01÷1,43), а вторая повышающим передаточным с i₄=(1,89÷2,66).

Промежуточная коническая шестеренная пара 21 КП-7 и остальные цилиндрические шестеренные пары 28, 30, 31, 32, включенные в редуктор, образуют в совокупности в составе многоступенчатого редуктора привода МА-16 для режима перекачки газа промежуточный шестеренный ряд с понижающими передаточными числами относительно оборотов n_РВД вала 1 РВД. При этом общее передаточное число многоступенчатого редуктора МА-16 в режиме перекачки газа i_MA-ПГ образовано передаточными числами шестеренных передач указанного редуктора, принятыми из ряда

(n_РВД=1):i_ЦКП:i_КП:i₅:i₂:i₃:i₄=1:(1,01÷1,43):(0,71÷0,99):(0,49÷0,69):(0,5÷0,71):(0,55÷0,78):(1,89÷2,66),

где i_ЦКП - передаточное число главной конической шестеренной пары 20 ЦКП-6 модуля ГГ с ведущим колесом на валу РВД; i_КП - то же, конической зубчатой шестеренной пары 21 КП-7 модуля ГГ; i₅ - передаточное число первой цилиндрической шестеренной пары 28 МПА ГГ в режиме перекачки газа; i₂, i₃, i₄ - передаточное число соответственно второй, третьей и четвертой шестеренных пар 30, 31 и 32 соответственно многоступенчатого редуктора МА.

По четвертому объекту группы изобретений в состав механизма передачи крутящего момента агрегатам двигателя входят сообщенные по крутящему моменту с валом 1 РВД ЦКП-6 и КП-7, установленные на промежуточном корпусе 5 МГГ-3, и смонтированный на элементах силовой опорной рамы 10 двигателя МПА-11 ГГ. ЦКП-6 включает ведущее коническое колесо 29 главной конической шестеренной пары 20, установленное на одноименном валу, соединенном через шлицевую втулку с валом 1 РВД. МПА-11 включает объединенный многоступенчатый редуктор насоса шестеренного НШ-17, выполненный с возможностью избирательного сообщения как с источником передачи крутящего момента, соответственно с валом 1 РВД в режиме перекачки газа, а в режиме запуска двигателя аналогично сообщенный со СтВ-12.

В режиме перекачки газа многоступенчатый редуктор НШ-17 включает в работу не более шести зубчатых передач. Две передачи - главная коническая шестеренная пара 20 ЦКП-6 и соединенная с ней коническая зубчатая шестеренная пара 21 КП-7 выполнены компактно смонтированными, дважды изменяющими направление передачи крутящего момента в указанной системе приводов. Остальные ступени зубчатых передач включены в редуктор в количестве не более четырех цилиндрических шестеренных пар 28, 27, 35, 36 с общим передаточным числом i_НШ-ПГ многоступенчатого редуктора НШ-17 в режиме перекачки газа, определенным в диапазоне значений i_НШ-ПГ=(0,274÷0,38).

Во втором режиме многоступенчатый редуктор привода НШ-17 на период запуска двигателя подключен к СтВ-12 многоступенчатым редуктором, состоящим не более чем из двух ступеней цилиндрических зубчатых шестеренных пар 35, 36, сообщающих НШ-17 пусковой крутящий момент от СтВ-12 с понижающими относительно числа n_СтВ оборотов вала стартера передаточными числами i_1нш=(0,414÷0,58) и i_2нш=(0,814÷0,99), образующими в совокупности общее передаточное число i_НШ-СтВ=(0,394-0,55).

Зубья зубчатого венца ведомого конического колеса ЦКП (на чертежах не показано) выполнены переменной высоты, уменьшающейся в сторону осевой вершины условного конуса вершин зубьев с градиентом G₂, определенным в диапазоне

G₂=(Н_з2,max-Н_з2,min)/B_з2=(0,109÷0,163) [м/м],

где Н_з2,_max - наибольшая высота эвольвентной части боковой поверхности у внешнего периферийного торца зуба в проекции на условную осевую плоскость, проходящую через среднюю точку вершины зуба; Н_з2,min - то же, наименьшая высота эвольвентной части боковой поверхности зуба у внутреннего торца последнего; B_з2 - ширина зуба в той же проекции;

Угол α_о.д.к2 наклона образующей условного делительного конуса зубчатого венца к оси вала ведомого колеса определен в диапазоне α_о.д.к2=(0,55÷0,83) [рад] и выполнен с зубьями круговой конфигурации с радиусом R_кр.2 кривизны вершины зуба в проекции на плоскость, нормальную к оси вала ведомого колеса, скалярно превышающим среднюю высоту зуба Н_з2,ср. в N₂ раз, где N₂ определен в диапазоне

N₂=(R_кр2/Н_з2,ср.)=(8,2÷12,3).

Угол спирали β_ш2, выраженный в той же проекции как угол между касательной к линии зуба к средней точке последней и радиусом той же точки, проведенным от оси вала ведомого колеса, вариантно определен в диапазоне значений β_ш2=(0,21÷0,32) [рад].

По пятому объекту группы изобретений в состав механизма передачи крутящего момента агрегатам двигателя входят сообщенные по крутящему моменту с валом 1 РВД ЦКП-6 и КП-7, установленные н