Требования к редукторам

Редуктор является одним из наиболее сложных и высокона­груженных узлов двигателя. При проектировании, изготовлении и доводке редуктора встречаются большие трудности, связанные с выполнением предъявляемых к нему жестких требований.

Важнейшими требованиями, предъявляемыми к редукторам двигателей, являются:

- малые диаметральные размеры и масса при большой мощно­сти, передаваемой редуктором;

- высокий КПД;

- надежность работы в пределах ресурса двигателя, гаранти­рующая высокую степень безопасности полета.

Необходимость получения малого диаметра редуктора объяс­няется тем, что с уменьшением его увеличивается площадь канала подвода воздуха (при неизменном диаметре входного устройства), снижаются гидравлические потери и неравномерность потока на входе в компрессор. Кроме того, диаметр редуктора определяет минимальное значение диаметра втулки первой ступени ком­прессора.

Требование получения малой массы редуктора вытекает из важности снижения массы двигателя в целом. Масса редуктора со­ставляет 20—30% от массы двигателя.

По статистическим данным масса редуктора составляет

M_р = (0,05 … 0,1) N_е, кг,

где N_е - мощность, передаваемая редуктором, л. с.

Требование обеспечения высокого КПД редуктора диктуется не столько соображениями повышения общего КПД двигателя за счет снижения потерь на трение в редукторе, сколько необходи­мостью снижения теплового режима редуктора.

КПД редукторов современных авиационных двигателей очень высоки и находятся в пределах η_р = 0,98..0,99.

Однако и при таких высоких КПД редукторов потери мощно­сти на трение в ТВД составляют 50—200 л. с.

Тепло, выделяющееся в редукторе вследствие трения (от 9 до 35 ккал/сек), отводится маслом, для чего редуктор снабжает­ся маслосистемой. Через нее прокачивается масла в несколько раз больше, чем через маслосистему собственно двигателя.

Высокая надежность работы редуктора при малых габаритах и весе обеспечивается:

- выбором рациональной кинематической схемы ∙редуктора;

- достаточными запасами прочности и необходимой жесткостью его элементов;

-изготовлением деталей ковкой и штамповкой из высоколеги­рованных сталей (валов -сталь 40ХНМА, шестерен - сталей 12Х2Н4А, 38ХМЮА, 18ХНВА, 40ХНМА) с высокими классами точности и чистоты поверхностей с последующей механической обра­боткой ;

-поверхностным упрочнением контактирующих высоконагру­женных поверхностей (цементацией, азотированием);

-нанесением на поверхности контактамеди или свинца для предотвращения контактной ударной коррозии (наклепа);

- равномерным распределением нагрузок по эле­ментам и по поверхностям зубьев и шлицев;

-демпфированием (гашением) колебаний, вызывающими в элементах дина­мические (знакопеременные) напряжения (упругими рессорами, гидравлическими демпферами в виде датчиков ИКМ и др.);

- хорошей смазкой и охлаждением;

-использованием предохранительных устройств, предупреж­дающих перегрузку редуктора (устройств флюгирования винта по отрицательной тяге, автоматического ограничения мощности и оборотов и др.).