機(jī)械設(shè)計(jì)

減速器和變速器CONTENTS16.1

減速器16.2

變速器16.3

航空發(fā)動機(jī)減速器目錄減速器是機(jī)械中常見的傳動裝置。主要用于原動機(jī)和工作機(jī)之間運(yùn)動和動力的傳遞，用于改變輸出軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。減速器是由封閉在剛性箱體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪、蝸桿等組合而成的獨(dú)立部件，是連接動力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間傳動裝置，在現(xiàn)代裝備中廣泛應(yīng)用。本節(jié)主要介紹減速器的類型、特性、傳動比分配和常見的結(jié)構(gòu)型式。

減速器和變速器

16.1

減速器116.1

減速器16.1.1

減速器的主要類型及特性:圓柱齒輪減速器

減速器和變速器表16-1多級圓柱齒輪減速器的主要型式及分類216.1

減速器16.1.1

減速器的主要類型及特性:圓錐齒輪減速器

減速器和變速器表16-2圓錐齒輪減速器主要型式及分類216.1

減速器16.1.1

減速器的主要類型及特性:行星齒輪減速器

減速器和變速器表16-3行星齒輪減速器型式及傳動簡圖2

16.1

減速器16.1.2

傳動比分配在進(jìn)行二級和二級以上減速器設(shè)計(jì)時，應(yīng)合理分配各級傳動比。為保證減速器結(jié)構(gòu)緊湊、各級傳動潤滑良好，分配傳動比時須遵循以下原則：(1)各級傳動中大齒輪浸油深度盡可能一致，以保證高速級大齒輪浸油一個齒高時，低速級大齒輪浸油深度不超過半徑的1/3~1/6。(2)各級齒輪傳動的承載能力盡可能相同；(3)減速器外形尺寸盡可能小，重量輕。

減速器和變速器216.1

減速器16.1.3

減速器的結(jié)構(gòu)減速器的結(jié)構(gòu)隨著要求和類型的不同具有一些差別，主要由齒輪、

蝸桿、蝸輪等傳動零2件.設(shè)，計(jì)軸要、求軸承等支撐零部件，螺釘、銷釘、鍵等連接零件，箱體、附屬零件、潤滑、密封裝置等部分組成。圖中箱體為剖分式結(jié)構(gòu)，包含箱蓋和箱座，剖

分面通過齒輪傳動的軸線。

減速器和變速器表16-3減速器的基本結(jié)構(gòu)216.2.1

變速器分類及特性無級變速器有機(jī)械式、液壓式和電力式三種。機(jī)械式無級變速器是輸入轉(zhuǎn)速一定時，輸出轉(zhuǎn)速能在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的動力裝置，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、傳動效率高、結(jié)構(gòu)簡單，

維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)自動化，可在較大的變速范圍內(nèi)具有傳遞恒定功率的特性，這是電氣和液壓無級變速所難以達(dá)到的。16.2

變速器與減速器不同，變速器是用來改變來自動力源的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的傳動機(jī)構(gòu)，又稱變速箱。它能連續(xù)或分級改變輸出軸和輸入軸的傳動比。變速器常由傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，有的還有輸出機(jī)構(gòu)等。本節(jié)重點(diǎn)介紹幾種常用機(jī)械式變速器的變速原理及特點(diǎn)。

減速器和變速器216.2

變速器16.2.2

有級變速器

減速器和變速器圖16-3滑移齒輪變

速器圖16-6

塔形帶輪變速器圖16-4

離合器式齒輪變速器圖16-5拉鍵式變速器216.3

航空發(fā)動機(jī)減速器16.3.1

功用及設(shè)計(jì)要求1.功用航空發(fā)動機(jī)減速器是渦槳發(fā)動機(jī)和渦軸發(fā)動機(jī)的重要組成部分，其一端與發(fā)動機(jī)的功率輸出軸或動力渦輪軸相連，另一端與螺槳或直升機(jī)的傳動系統(tǒng)相接。目前，小功率發(fā)動機(jī)的渦輪轉(zhuǎn)速已超過430/min。而一般螺槳的轉(zhuǎn)速為1000~2500r/min；航空減速器是用來連接兩個轉(zhuǎn)速不同的部件，并保證二者協(xié)同工作，高效率地傳遞功率。因此減速器的設(shè)計(jì)質(zhì)量對發(fā)動機(jī)性能的發(fā)揮起著重要的作用。2.設(shè)計(jì)要求(1)高效率。(2)結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕。(3)高可靠性。除此之外，在設(shè)計(jì)減速器時還盡可能保證加工工藝簡單、潤滑、密封良好等。

減速器和變速器216.3.2

類型與結(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)形式可分為同軸傳動、偏置傳動等形式。(1)同軸傳動

減速器和變速器

16.3

航空發(fā)動機(jī)減速器圖16-13雙級行星齒輪傳動減速器圖16-12齒輪傳動減速器圖16-14多路分流減速器圖16-11星形傳動減速器2按照結(jié)構(gòu)形式可分為同軸傳動、偏置傳動等形式。(2)偏置傳動偏置傳動指減速器輸入軸與輸出軸中心線不重合的傳動型式。分為單級偏置傳動和雙級偏置傳動兩種。主要用于傳動比不大的中小型發(fā)動機(jī)上。除此之外，還有偏置傳動和同軸傳動串聯(lián)的結(jié)構(gòu)型式，如單級偏置傳動與星形傳動串聯(lián)，單級偏置傳動與行星齒輪傳動串聯(lián)等方式。16.3

航空發(fā)動機(jī)減速器16.3.2

類型與結(jié)構(gòu)

減速器和變速器2

減速器和變速器圖16-15T53-L-1發(fā)動機(jī)星形傳動減速器

16.3

航空發(fā)動機(jī)減速器圖16-17P6A-27發(fā)動機(jī)減速器圖16-16寶石發(fā)動機(jī)行星齒輪傳動減速器16.3.2

類型與結(jié)構(gòu)216.3

航空發(fā)動機(jī)減速器16.3.3

設(shè)計(jì)方法及流程

減速器和變速器圖16-18航空發(fā)動機(jī)減速器設(shè)計(jì)流程216.3.3

設(shè)計(jì)方法及流程1.傳動形式的論證和確定傳動形式的論證和確定在發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的。一個最佳的傳動方案需要廣泛的調(diào)研、綜合，對某些關(guān)鍵技術(shù)還需要開展科學(xué)試驗(yàn)研究，經(jīng)專家評審決定。以下幾點(diǎn)可作參考。(1)根據(jù)發(fā)動機(jī)提出的技術(shù)指標(biāo)要求，如功率、傳動比、轉(zhuǎn)速等，擬定多種傳動方案和多個評價指標(biāo)，進(jìn)行方案優(yōu)劣對比。(2)專家表決，加權(quán)評審。組織同行業(yè)內(nèi)的有關(guān)專家進(jìn)行方案評審，對候選方案進(jìn)行至少兩輪的評議和表決，在每一輪結(jié)束后可排除得分最低的方案，多輪評審后確定最終方案。2.各級傳動比分配在設(shè)計(jì)2級與2級以上減速器時，存在總傳動比的分配問題。首先應(yīng)將各級齒輪的傳動比限制在推薦的范圍內(nèi)，其次，在2級齒輪減速器中，應(yīng)合理分配高速級和低速級的傳動比。由于減速器的尺寸和重量一般都是根據(jù)接觸強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果來確定，而齒根彎曲強(qiáng)度的計(jì)算對減速器的尺寸影響并不顯著，因此在分配高速級和低速級的傳動比時，常常以保證兩級齒輪傳動的接觸強(qiáng)度相等為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

減速器和變速器

16.3

航空發(fā)動機(jī)減速器216.3

航空發(fā)動機(jī)減速器16.3.3

設(shè)計(jì)方法及流程3.確定測扭機(jī)構(gòu)測扭機(jī)構(gòu)用以指示發(fā)動機(jī)的輸出扭矩，具體形式包含如下：(1)機(jī)械液壓式。(2)機(jī)械電氣式。4.確定潤滑系統(tǒng)和潤滑方式航空發(fā)動機(jī)高溫高壓的工作環(huán)境決定了減速器一般采用壓力噴油潤滑方式，主要是利用“進(jìn)入嚙合”噴油來潤滑和利用“退出嚙合”噴油來冷卻。潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既要考慮使用減速器內(nèi)的油路，還須仔細(xì)考慮齒輪、軸承潤滑點(diǎn)的分布。在設(shè)計(jì)階段要確定各潤滑點(diǎn)的位置及其需油量的大小，給出潤滑系統(tǒng)草圖。同時給出滑油系統(tǒng)的主要特性，即潤滑油的牌號、流量和溫度等。同時，必須考慮足夠的回油通道，潤滑油的返回一般需經(jīng)過回油泵、回油過濾器和磁性屑末檢測器等

減速器和變速器2根據(jù)