RU2786269C1 - Aircraft - Google Patents
Aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786269C1 RU2786269C1 RU2021120909A RU2021120909A RU2786269C1 RU 2786269 C1 RU2786269 C1 RU 2786269C1 RU 2021120909 A RU2021120909 A RU 2021120909A RU 2021120909 A RU2021120909 A RU 2021120909A RU 2786269 C1 RU2786269 C1 RU 2786269C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- specified
- rings
- pair
- input shaft
- rolling
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 93
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 18
- 210000002832 Shoulder Anatomy 0.000 claims description 50
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 48
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 210000001331 Nose Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 22
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 7
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 7
- CWFOCCVIPCEQCK-UHFFFAOYSA-N Chlorfenapyr Chemical compound BrC1=C(C(F)(F)F)N(COCC)C(C=2C=CC(Cl)=CC=2)=C1C#N CWFOCCVIPCEQCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000967 As alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Настоящая патентная заявка испрашивает приоритет европейской патентной заявки № 18215247.0, поданной 21 декабря 2018 года, полное описание которой включено в настоящий документ путем ссылки.This patent application claims the priority of European Patent Application No. 18215247.0, filed December 21, 2018, the full disclosure of which is incorporated herein by reference.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к летательному аппарату и, в частности, к конвертоплану.The present invention relates to an aircraft and, in particular, to a tiltrotor.
Настоящее изобретение также относится к способу эксплуатации летательного аппарата.The present invention also relates to a method for operating an aircraft.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Как известно, конвертопланы представляют собой гибридные летательные аппараты с наклонными винтами.As you know, convertiplanes are hybrid aircraft with inclined propellers.
В частности, конвертопланы представляют собой летательные аппараты, способные избирательно принимать конфигурацию «самолет», в которой винты расположены так, что соответствующие первые оси по существу параллельны второй продольной оси конвертоплана, или конфигурацию «вертолет», в которой винты расположены так, что соответствующие первые оси проходят по существу вертикально и поперечно вышеуказанной второй продольной оси конвертоплана.In particular, convertiplanes are aircraft capable of selectively adopting an airplane configuration, in which the propellers are arranged such that the respective first axes are substantially parallel to the second longitudinal axis of the tiltrotor, or a helicopter configuration, in which the propellers are arranged such that the respective first the axes extend substantially vertically and transversely to said second longitudinal axis of the tiltrotor.
Благодаря возможности наклона винтов конвертопланы могут взлетать и садиться, как вертолет, т.е. без необходимости взлетно-посадочной полосы, а также на неровной поверхности без создания шума, уровень которого несовместим с городскими поселениями.Due to the possibility of tilting the propellers, convertiplanes can take off and land like a helicopter, i.e. without the need for a runway, as well as on uneven ground without generating noise levels incompatible with urban areas.
Кроме того, конвертопланы могут зависать при нахождении в конфигурации вертолета.In addition, convertoplanes can hover when in helicopter configuration.
Конвертопланы также могут развивать и поддерживать крейсерскую скорость около 500 км/ч, и высоту полета порядка 7500 метров при нахождении в конфигурации самолета.Tiltrotoros can also develop and maintain a cruising speed of about 500 km / h, and a flight altitude of about 7500 meters when in aircraft configuration.
Такая крейсерская скорость намного превышает значение около 300 км/ч, определяющее максимальную крейсерскую скорость вертолетов.This cruising speed is much higher than the value of about 300 km/h, which determines the maximum cruising speed of helicopters.
Аналогичным образом, вышеуказанная высота намного превышает высоту, характерную для вертолетов, и позволяет конвертопланам в конфигурации самолета избегать облаков и атмосферных возмущений, присутствующих на малых высотах.Likewise, the above altitude is much higher than that of helicopters and allows convertiplanes in aircraft configuration to avoid the clouds and atmospheric disturbances present at low altitudes.
Конвертопланы известного типа по существу содержат:Convertiplanes of known type essentially comprise:
фюзеляж;fuselage;
пару полукрыльев, консольно расположенных с соответствующих сторон фюзеляжа напротив друг друга;a pair of semi-wings, cantilevered from the respective sides of the fuselage opposite each other;
пару гондол, удерживающих соответствующие винты, выполненных с возможностью наклона вместе с соответствующими винтами относительно соответствующего полукрыла вокруг третьей поперечной оси, перпендикулярной второй продольной оси и первым осям винтов при нахождении конвертоплана в конфигурации вертолета;a pair of nacelles holding respective propellers, configured to tilt together with the respective propellers relative to the respective half-wing about a third transverse axis perpendicular to the second longitudinal axis and the first propeller axes when the tiltrotor is in a helicopter configuration;
пару двигателей для независимого управления вращением винтов; иa pair of motors for independent control of the rotation of the propellers; and
пару авиационных трансмиссий, соответственно соединяющих пару двигателей с соответствующими винтами.a pair of aircraft transmissions respectively connecting a pair of engines to their respective propellers.
Как известно, каждый винт содержит приводной вал, вращающийся вокруг соответствующей первой оси, и группу шарнирно установленных лопастей на приводном валу.As is known, each screw contains a drive shaft rotating around the corresponding first axis, and a group of pivotally mounted blades on the drive shaft.
Кроме того, как известно, каждая трансмиссия содержит внешний кожух и группу трансмиссионных валов, содержащую, в частности, входной вал, соединенный с двигателем, и выходной вал, соединенный с приводным валом и вращающийся в ответ на вращение входного вала.In addition, as is known, each transmission contains an outer casing and a group of transmission shafts, containing, in particular, an input shaft connected to the engine, and an output shaft connected to the drive shaft and rotating in response to rotation of the input shaft.
В каждой трансмиссии соответствующие трансмиссионные валы обычно поддерживаются внешним кожухом посредством опорных узлов, содержащих подшипники качения.In each transmission, the respective transmission shafts are usually supported by an outer casing by bearing assemblies containing rolling bearings.
В частности, подшипники качения оказывают осевую и радиальную поддержку соответствующего трансмиссионного вала.In particular, rolling bearings provide axial and radial support to the respective transmission shaft.
В авиационных трансмиссиях, как в конвертопланах, так и в летательных аппаратах в целом, известно использование гибридных подшипников качения, в которых тела качения и кольца выполнены из керамического материала и легированной стали соответственно.In aircraft transmissions, both in convertiplanes and in aircraft in general, the use of hybrid rolling bearings is known, in which the rolling elements and rings are made of ceramic material and alloy steel, respectively.
Преимуществом гибридных подшипников качения является меньший вес и динамические характеристики, превосходящие динамические характеристики обычных подшипников качения, особенно при использовании в авиации, где рабочие температуры и состояние смазки чрезвычайно важны.The advantage of hybrid rolling bearings is lighter weight and dynamic performance superior to that of conventional rolling bearings, especially in aviation applications where operating temperatures and lubrication conditions are extremely important.
Однако гибридные подшипники качения также имеют недостатки, связанные с разными коэффициентами теплового расширения материала тел качения и материала колец.However, hybrid rolling bearings also have disadvantages associated with different coefficients of thermal expansion of the material of the rolling elements and the material of the rings.
Фактически, монтажные зазоры между кольцами и телами качения значительно увеличиваются при повышении рабочей температуры, поскольку кольца подвержены большему расширению, чем тела качения.In fact, mounting clearances between rings and rolling elements increase significantly with increasing operating temperature, since rings are subject to more expansion than rolling elements.
Таким образом, увеличение вышеуказанных зазоров приводит к значительному ухудшению рабочих характеристик и устойчивости подшипников качения.Thus, an increase in the above clearances leads to a significant deterioration in the performance and stability of rolling bearings.
Кроме того, при значительном и быстром изменении рабочих температур и/или при возникновении проблем, связанных со смазкой подшипников, возникает реальный риск перегрева и полной потери устойчивости трансмиссии.In addition, if there are significant and rapid changes in operating temperatures and/or if bearing lubrication problems occur, there is a real risk of overheating and complete loss of transmission stability.
С другой стороны, монтажные зазоры сужаются при значительном снижении рабочих температур, поскольку кольца сжимаются сильнее, чем тела качения.On the other hand, the mounting gaps narrow with a significant decrease in operating temperatures, since the rings are compressed more strongly than the rolling elements.
Таким образом, уменьшение зазоров приводит к перегрузке колец и тел качения.Thus, a decrease in clearances leads to an overload of the rings and rolling elements.
Следовательно, имеется необходимость разработки летательного аппарата, обладающего преимуществами использования гибридных подшипников качения, но при этом не имеющего вышеуказанных недостатков.Therefore, there is a need to develop an aircraft that has the advantages of using hybrid rolling bearings, but does not have the above disadvantages.
Кроме того, проблемы, связанные с разной степенью расширения колец и тел качения, также могут быть выявлены в случае, когда последние выполнены из одного материала, и подшипники подвержены значительным тепловым градиентам.In addition, problems associated with different degrees of expansion of rings and rolling elements can also be identified when the latter are made of the same material and the bearings are subject to significant thermal gradients.
Фактически, в подшипнике качения авиационной трансмиссии наружное кольцо и внутреннее кольцо могут подвергаться воздействию разных температурный условий в зависимости от условий эксплуатации летательного аппарата, на котором установлена трансмиссия.In fact, in an aircraft transmission rolling bearing, the outer ring and the inner ring may be subjected to different temperature conditions depending on the operating conditions of the aircraft on which the transmission is installed.
В частности, если внутреннее кольцо имеет более высокую температуру, чем наружное кольцо, монтажные зазоры уменьшаются с последующей перегрузкой подшипника качения.In particular, if the inner ring has a higher temperature than the outer ring, the mounting clearances are reduced, with consequent overloading of the rolling bearing.
Наоборот, если наружное кольцо имеет более высокую температуру, чем внутреннее кольцо, монтажные зазоры увеличиваются с последующей потерей устойчивости подшипника качения.Conversely, if the outer ring is at a higher temperature than the inner ring, the mounting clearances increase with subsequent buckling of the rolling bearing.
В связи с этим, в более общем смысле, имеется необходимость разработки летательного аппарата, минимально подверженного вышеуказанным проблемам.In this regard, in a more general sense, there is a need to develop an aircraft that is minimally affected by the above problems.
В документе US-A-2017/0305565 раскрыта винтомоторная система для конвертоплана, содержащая двигатель, поддерживаемый планером, и неподвижный редуктор, функционально соединенный с двигателем. Внутренние и внешние стойки поддерживаются планером и расположены над крылом. Пилонный узел присоединен с возможностью вращения между внутренней и внешней стойками. Пилонный узел содержит осевой редуктор, имеющий входную шестерню, вал, функционально соединенный с входной шестерней, и узел несуще-тянущего винта, выполненный с возможностью вращения вместе с валом. Осевой редуктор выполнен с возможностью вращения вокруг оси преобразования для избирательного переключения режима работы конвертоплана между вертолетом и самолетом. Общий вал, выполненный с возможностью вращения вокруг оси преобразования, выполнен с возможностью передачи крутящего момента от выходной шестерни неподвижного редуктора на входную шестерню осевого редуктора. Каждая из внутренних и внешних стоек содержит подшипник скольжения, осуществляющий жесткое соединение с пилонным узлом.US-A-2017/0305565 discloses a tiltrotor propeller system comprising an engine supported by the airframe and a fixed gearbox operatively coupled to the engine. The inner and outer struts are supported by the airframe and are located above the wing. The pylon assembly is rotatably connected between the inner and outer posts. The pylon assembly contains an axial gearbox having an input gear, a shaft functionally connected to the input gear, and a main-pulling screw assembly rotatable together with the shaft. The axial reducer is made with the possibility of rotation around the transformation axis for selective switching of the tiltrotor operation mode between the helicopter and the aircraft. The common shaft, rotatable around the transformation axis, is configured to transmit torque from the output gear of the stationary gearbox to the input gear of the axial gearbox. Each of the inner and outer posts contains a plain bearing that makes a rigid connection with the pylon assembly.
В документе CN-A-105114452 раскрыты подшипниковая пара и узел подшипниковой пары. Подшипниковая пара содержит левый подшипник и правый подшипник, при этом оси левого подшипника и правого подшипника продолжаются в направление влево-вправо. Подшипниковая пара дополнительно содержит кольцевое установочное пространство, расположенное на одном из подшипников или пересекающее торцевые поверхности стыкового соединения левого подшипника и правого подшипника, имеющее ось, продолжающуюся в направлении влево-вправо, и используемое для установки предварительно нагруженной пружины, при этом левая упорная поверхность, используемая для ограничения перемещения предварительно нагруженной пружины влево, расположена на левом подшипнике и с левой стороны кольцевого установочного пространства; а правая упорная поверхность, используемая для ограничения перемещения предварительно нагруженной пружины вправо, расположена на правом подшипнике и с правой стороны кольцевого установочного пространства. Узел подшипниковой пары в соответствии с изобретением имеет простую конструкцию, низкую стоимость изготовления и легкость сопряжения; осевая предварительная нагрузка для подшипниковой пары реализована за счет предварительно нагруженной пружины, ее эксплуатация является гибкой и удобной, предварительная нагрузка эффективна и нечувствительна к температуре окружающей среды, а регулировка предварительной нагрузки является точной и удобной.CN-A-105114452 discloses a bearing pair and a bearing pair assembly. The bearing pair contains a left bearing and a right bearing, while the axes of the left bearing and the right bearing continue in the left-right direction. The bearing pair additionally contains an annular mounting space located on one of the bearings or crossing the end surfaces of the butt joint of the left bearing and the right bearing, having an axis continuing in the left-right direction, and used to install a preloaded spring, while the left thrust surface used to limit the movement of the preloaded spring to the left, located on the left bearing and on the left side of the annular installation space; and the right thrust surface, used to restrict the movement of the preloaded spring to the right, is located on the right bearing and on the right side of the annular seating space. The bearing pair assembly according to the invention has a simple structure, low manufacturing cost and ease of mating; The axial preload for the bearing pair is realized by the preloaded spring, its operation is flexible and convenient, the preload is effective and insensitive to the ambient temperature, and the preload adjustment is accurate and convenient.
В документе JP-A-6169576 раскрыта конструкция предварительного напряжения в рентгеновской трубке с вращающимся анодом, в результате чего отсутствует задержка, и не возникает чрезмерная нагрузка, за счет необходимой предварительной нагрузки, то есть теплопроводности. Рентгеновская трубка с вращающимся анодом содержит катод и вращающийся анод. Вращающийся анод дополнительно содержит: тела вращения, вращающиеся вместе с анодной мишенью; подшипниковый узел для облегчения вращения тел вращения; и неподвижное тело, которое с возможностью вращения поддерживает тела вращения посредством подшипникового узла. Подшипниковый узел дополнительно содержит: группу подшипников, расположенных вдоль осевых направлений тел вращения; и конструкции предварительной нагрузки отдельно расположены на каждом подшипнике. По отношению к каждому соответствующему подшипнику каждая соответствующая конструкция предварительной нагрузки передает предварительную нагрузку на подшипники, величина которой меньше, чем нагрузки, передаваемые на подшипники от тел вращения, при этом направления осей вращения тел вращения совпадают с направлением силы тяжести.JP-A-6169576 discloses a rotating anode X-ray tube prestressing structure, resulting in no delay and no excessive loading due to the necessary preload, i.e. heat conduction. A rotating anode x-ray tube comprises a cathode and a rotating anode. The rotating anode further comprises: bodies of revolution rotating together with the anode target; bearing assembly to facilitate the rotation of bodies of revolution; and a fixed body which rotatably supports the bodies of revolution by means of the bearing assembly. The bearing assembly further comprises: a group of bearings located along the axial directions of the rotation bodies; and preload designs are separately located on each bearing. With respect to each respective bearing, each respective preload design imparts a preload to the bearings that is less than the loads transferred to the bearings from the rotation bodies, with the directions of the rotation axes of the rotation bodies coinciding with the direction of gravity.
В документе US-A-2005/0238274 раскрыта электрическая машина, в частности, электродвигатель, с корпусом и крышками, которые закрывают корпус и содержат подшипники, поддерживающие винт с возможностью вращения. Предусмотрены пружинные элементы, оказывающие сжимающее усилие, действующее в осевом направлении, по меньшей мере на один вкладыш каждого из подшипников, в результате чего установка вкладыша подшипника, на который воздействует один из пружинных элементов, выполнена в виде скользящей посадки.US-A-2005/0238274 discloses an electrical machine, in particular an electric motor, with a housing and covers which close the housing and contain bearings supporting a screw in a rotatable manner. Spring elements are provided that exert an axial compressive force on at least one of each of the bearing shells, resulting in a slip-fit installation of the bearing shell that is acted upon by one of the spring elements.
В документе FR-A-3042562 раскрыт редуктор скорости, содержащий вал, продолжающийся вдоль продольной оси, два подшипника, расположенных на валу, при этом каждый из двух подшипников содержит наружное в радиальном направлении кольцо, внутреннее в радиальном направлении кольцо и тела качения, расположенные между наружным и внутренним в радиальном направлении кольцами. Редуктор скорости дополнительно содержит систему предварительной нагрузки, расположенную в зазоре между двумя подшипниками, при этом система предварительной нагрузки содержит: два разделительных элемента, каждый из которых поддерживается одним из колец подшипников, по меньшей мере один упруго деформируемый элемент, расположенный между двумя разделительными элементами и выполненный с возможностью принимать первое предварительно нагруженное состояние и второе по меньшей мере частично расслабленное состояние, при этом система предварительной нагрузки выполнена так, что переход из первого состояния во второе состояние указанного по меньшей мере одного упруго деформируемого элемента вызывает однонаправленное смещение при вращении каждого разделительного элемента относительно другого для создания расклинивающей нагрузки в подшипниках.FR-A-3042562 discloses a speed reducer comprising a shaft extending along a longitudinal axis, two bearings located on the shaft, each of the two bearings comprising a radially outer ring, a radially inner ring and rolling elements located between outer and inner rings in the radial direction. The speed reducer additionally contains a preload system located in the gap between two bearings, while the preload system contains: two separating elements, each of which is supported by one of the bearing rings, at least one elastically deformable element located between the two separating elements and made with the ability to take the first preloaded state and the second at least partially relaxed state, while the preload system is designed so that the transition from the first state to the second state of the specified at least one elastically deformable element causes a unidirectional displacement during rotation of each separating element relative to the other to create a wedging load in the bearings.
В документе DE-A-1525256 раскрыт способ и устройство для использования пары подшипников качения.DE-A-1525256 discloses a method and apparatus for using a pair of rolling bearings.
В документе DE-A-102013004499 раскрыта система, состоящая из двух наружных колец подшипника, неподвижно установленных на валу на расстоянии друг от друга или на валу с двумя встроенными дорожками качения, и двух наружных колец подшипника, установленных в скользящей посадке на расстоянии друг от друга, а также тел качения на дорожках качения между соответствующими внутренними кольцами подшипника и наружными кольцами подшипника. Между двумя наружными кольцами подшипника расположен промежуточный элемент, который ограничивает осевой зазор подшипника и состоит из материала, имеющего больший коэффициент линейного расширения, чем материал внутренних колец подшипника.Document DE-A-102013004499 discloses a system consisting of two bearing outer rings fixedly mounted on a shaft at a distance from each other or on a shaft with two integrated raceways, and two bearing outer rings mounted in a sliding fit at a distance from each other , as well as rolling elements on the raceways between the respective inner bearing rings and outer bearing rings. Between the two outer rings of the bearing there is an intermediate element that limits the axial clearance of the bearing and consists of a material having a higher coefficient of linear expansion than the material of the inner rings of the bearing.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка летательного аппарата, позволяющего удовлетворить по меньшей мере одну из вышеописанных потребностей простым и экономически эффективным образом.Thus, it is an object of the present invention to provide an aircraft capable of satisfying at least one of the above-described needs in a simple and cost-effective manner.
Вышеуказанная задача решается настоящим изобретением, поскольку оно относится к летательному аппарату, по п. 1.The above problem is solved by the present invention, since it relates to an aircraft, according to claim 1.
Настоящее изобретение также относится к способу эксплуатации летательного аппарата, по п. 14.The present invention also relates to a method for operating an aircraft, according to
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Для лучшего понимания изобретения ниже описан предпочтительный вариант выполнения в качестве неограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:For a better understanding of the invention, a preferred embodiment is described below, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, in which:
Фигура 1 представляет собой вид спереди летательного аппарата, в частности, конвертоплана, выполненного в соответствии с изобретением;Figure 1 is a front view of an aircraft, in particular a tiltrotor, made in accordance with the invention;
Фигура 2 представляет собой схематический вид сверху трансмиссии летательного аппарата, показанного на Фигуре 1;Figure 2 is a schematic plan view of the transmission of the aircraft shown in Figure 1;
Фигуры 3 и 4 представляют собой сечения в увеличенном масштабе участка трансмиссии, показанной на Фигуре 2, взятые по линии III-III на Фигуре 2 и относящиеся к двум разным соответствующим рабочим конфигурациям;Figures 3 and 4 are enlarged sections of a section of the transmission shown in Figure 2 taken along line III-III in Figure 2 and referring to two different respective operating configurations;
Фигура 5 представляет собой дополнительное увеличение детали, показанной на Фигуре 3;Figure 5 is an additional enlargement of the detail shown in Figure 3;
Фигуры 6 и 7 аналогичны Фигуре 5 и иллюстрируют соответствующие возможные вариации детали, показанной на Фигуре 5;Figures 6 and 7 are similar to Figure 5 and illustrate respective possible variations of the detail shown in Figure 5;
Фигуры 8 и 9 аналогичны Фигурам 3 и 4 и относятся к двойной вариации трансмиссии, показанной на Фигуре 2;Figures 8 and 9 are similar to Figures 3 and 4 and refer to the dual transmission variation shown in Figure 2;
Фигура 10 представляет собой увеличенный вид частичного сечения трансмиссии, показанной на Фигуре 2; иFigure 10 is an enlarged partial sectional view of the transmission shown in Figure 2; and
Фигура 11 представляет собой вид частичного сечения, показанного на Фигуре 10, в дополнительном увеличении.Figure 11 is a partial sectional view of Figure 10, further enlarged.
НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
На Фигуре 1 ссылочная позиция 1 используется для обозначения летательного аппарата и, в частности, конвертоплана.In Figure 1, reference numeral 1 is used to designate an aircraft, and in particular a tiltrotor.
Летательный аппарат 1 по существу содержит:The aircraft 1 essentially contains:
фюзеляж 2, имеющий продольную ось А между носовой частью 2a и хвостовой частью 2b, противоположными вдоль оси А;a
пару полукрыльев 3, консольно продолжающихся от соответствующих противоположных сторон фюзеляжа 2 поперечно оси А;a pair of
пару гондол 4; иa pair of
пару винтов 5.a couple of
В частности, как схематично показано на Фигуре 2, каждый винт 5 по существу содержит:In particular, as shown schematically in Figure 2, each
двигатель 6;
приводной вал 7, вращающийся вокруг оси B;drive
втулку 8, приводимую во вращение приводным валом 7; иbushing 8 driven by
группу шарнирно установленных лопастей 9 на втулке 8.a group of hinged
Гондолы 4 выполнены с возможностью наклона вокруг оси C, относящейся к полукрыльям 3.The
Ось C поперечна оси А и осям B.Axis C is transverse to axis A and axes B.
Летательный аппарат 1 избирательно может находиться:Aircraft 1 can be selectively located:
в конфигурации «вертолет, в которой оси B винтов 5 перпендикулярны оси А и оси C; иin the "helicopter" configuration, in which the axis B of the
в конфигурации «самолет, в которой оси B винтов 5 параллельны оси A и перпендикулярны оси C.in the "aircraft" configuration, in which the axes B of the
Со ссылкой на Фигуры 2, 3 и 4, летательный аппарат 1 дополнительно содержит трансмиссию 10, которая передает мощность, подаваемую двигателем 6, на приводной вал 7.Referring to Figures 2, 3 and 4, the aircraft 1 further comprises a
В частности, трансмиссия 10 представляет собой зубчатый редуктор и содержит:In particular, the
внешний опорный кожух 11;
входной вал 12, поддерживаемый внешним кожухом 11 и соединенный с двигателем 6; иan
выходной вал 13, поддерживаемый внешний кожухом 11 и соединенный с приводным валом 7.
Выходной вал 13 и входной вал 12 продолжаются вдоль оси B и вдоль оси E, параллельной оси B, соответственно и вращаются вокруг соответствующих осей B, E.The
Трансмиссия 10 дополнительно содержит группу элементов трансмиссии известного типа, которые не проиллюстрированы, для передачи вращения входного вала 12 на выходной вал 13 с меньшей угловой скоростью, чем угловая скорость входного вала 12.The
Для соединения входного вала 12 с внешним кожухом 11 трансмиссия 10 содержит соединительный узел 14 (Фигуры 3 и 4) и соединительный паз 15, образованный во внешнем кожухе 11 и выполненный с возможностью взаимодействия с соединительным узлом 14.To connect the
В частности, внешний кожух 11 содержит цилиндрическую стенку 16, образующую соединительный паз 15 и расположенную соосно с входным валом 12, т.е. вокруг оси E.In particular, the
Кроме того, соединительный узел 14 содержит пару подшипников 17 качения с наклонным контактом, установленных между входным валом 12 и стенкой 16 в радиальном направлении, в частности, в обращенных друг к другу положениях в осевом направлении.In addition, the
Подшипники 17 содержат:
соответствующие наружные дорожки или кольца 18, взаимодействующие путем контакта со стенкой 16 в радиальном направлении;respective outer tracks or rings 18 interacting by contact with the
соответствующие внутренние дорожки или кольца 19, взаимодействующие путем контакта с входным валом 12 в радиальном направлении; иrespective inner tracks or rings 19 interacting by contact with the
соответствующие группы тел 20 качения, каждое из которых выполнено с возможностью качения между соответствующим наружным кольцом 18 и соответствующим внутренним кольцом 19.respective groups of rolling
Монтажные допуски между наружными кольцами 18 и стенкой 16 таковы, что они позволяют ограниченное относительное осевое перемещение между входным валом 12 и внешним кожухом 11.Mounting tolerances between
Кроме того, осевое расстояние между соответствующими группами тел 20 качения выбрано так, чтобы трансмиссия 10 имела достаточный допуск для потенциальных моментов наклона.In addition, the axial distance between the respective groups of rolling
Предпочтительно соединительный узел 14 содержит пару предварительно нагруженных упругих элементов 21, которые упруго соединяют наружные кольца 18 с опорным элементом 11 в осевом направлении.Preferably, the
Другими словами, наружные кольца 18 плавно перемещаются вдоль оси E в ответ на воздействие осевой нагрузки на входной вал 12.In other words, the
В частности, наружные кольца 18 плавно перемещаются в соответствии с направлением самой осевой нагрузки.In particular, the
С другой стороны, подшипники 17 установлены так, что внутренние кольца 19 не могут скользить в осевом направлении вдоль входного вала 12.On the other hand, the
В частности, как показано на Фигурах 3 и 4, подшипники 17 установлены в конфигурации «спиной к спине». В этой конфигурации сборки соответствующие направления передачи нагрузки между наружными кольцами 18 и внутренними кольцами 19 расходятся друг с другом. Таким образом, центры упора подшипников 17, т.е. идеальные точки приложения нагрузок на подшипники 17, удалены от подшипников 17.In particular, as shown in Figures 3 and 4, the
В такой конфигурации сборки внутренние кольца 19 предпочтительно имеют осевую протяженность больше, чем наружные кольца 18, для дистанцирования группы тел 20 качения друг от друга в осевом направлении. Альтернативно или дополнительно, с этой же целью соединительный узел 14 может содержать разделитель (не проиллюстрирован), расположенный между внутренними кольцами 19 в осевом направлении.In such an assembly configuration, the
Предпочтительно наружные кольца 18 и внутренние кольца 19 выполнены из первого материала, например, из легированной стали, тогда как тела 20 качения выполнены из второго материала, отличного от первого материала, например, из керамического материала. В частности, первый материал имеет коэффициент теплового расширения, отличный от коэффициента теплового расширения второго материала и, в частности, превышающий коэффициент теплового расширения второго материала.Preferably, the outer rings 18 and the
Другими словами, подшипники 17 предпочтительно относятся к так называемому гибридному типу.In other words, the
В частности, тела 20 качения образованны шариками или коническими роликами соответственно.In particular, the rolling
В конкретном примере, проиллюстрированном на Фигурах 3, 4 и 5, каждый из упругих элементов 21 содержит группу последовательных пружин, каждая из которых образована соответствующей тарельчатой пружиной 50.In the specific example illustrated in Figures 3, 4 and 5, each of the
Альтернативно, как показано на Фигурах 6 и 7 соответственно, тарельчатые пружины 50 могут быть заменены винтовой пружиной 51 или одной или более волнистыми пружинами 52.Alternatively, as shown in Figures 6 and 7 respectively, the belleville springs 50 may be replaced by a
Выходной вал 13 соединен с корпусом 11 посредством дополнительного соединительного узла 110, отличного от соединительного узла 14, содержащего подшипники 111, 112 качения, установленные известным образом, и поэтому подробно не описанные (Фигуры 10 и 11).The
Тем не менее, соединительные узлы, подобные соединительному узлу 14, могут использоваться для соединения других валов летательного аппарата 1, расположенных в областях, подверженных значительным изменениям рабочих температур.However, connectors like
Поскольку такие валы будут поддерживаться аналогично входному валу 12, ниже более подробно описано только соединение последнего.Since such shafts will be supported similarly to the
В конкретных примерах, показанных на Фигурах 3 и 4, входной вал 12 содержит участок 22 большего диаметра и участок 23 меньшего диаметра, совместно образующие заплечик 24 для осевого упора одного из подшипников 17.In the specific examples shown in Figures 3 and 4, the
Со стороны, противоположной заплечику 24 относительно подшипников 17, участок 23 меньшего диаметра и соединительный узел 14 снабжены резьбовым участком 25 и стопорным кольцом 26 соответственно, навинченным на резьбовой участок 25 и взаимодействующим с другим из подшипников 17 для предварительной нагрузки внутренних колец подшипников 17 в осевом направлении.On the side opposite the
В частности, стопорное кольцо 26 оказывает такую заданную осевую нагрузку на внутренние кольца 19, что входной вал 12 поддерживается в радиальном и осевом направлении стенкой 16 посредством подшипников 17. Таким образом, внутренние кольца 19 стягиваются в осевом направлении за счет осевой предварительной нагрузки, оказываемой стопорным кольцом 26.In particular, the retaining
Каждый из упругих элементов 21 расположен между соответствующим наружным кольцом 18 и стенкой 16; кроме того, каждый из упругих элементов 21 сжат из-за соответствующей предварительной нагрузки и контактирует как со стенкой 16, так и с соответствующим наружным кольцом 18.Each of the
Следовательно, один из подшипников 17 зажат в осевом направлении между стенкой 16 и стопорным кольцом 26, а другой из подшипников 17 зажат в осевом направлении между стенкой 16 и заплечиком 22 посредством соответствующих упругих элементов 21.Therefore, one of the
В частности, стенка 16 образует заплечиковый элемент 30 кольцевой формы, выступающий в радиальном направлении по направлению к входному валу 12 и расположенный между подшипниками 17 в осевом направлении для образования пары пазов 31 для упругих элементов 21.In particular, the
Заплечиковый элемент 30 содержит выступ 32, расположенный между упругими элементами 21 в осевом направлении и контактирующий с ними.The
Таким образом, выступ 32 образует пару заплечиков 33 для упругих элементов 21, противоположных друг другу, так что каждое из наружных колец 18 упруго соединено с соответствующим заплечиком 33 в осевом направлении посредством соответствующего упругого элемента 21.Thus, the
Предпочтительно заплечиковый элемент 30 дополнительно содержит кольцевое основание 34, расположенное между подшипниками 17 в осевом направлении, т.е. немного поднятое в радиальном направлении относительно подшипников 17, из которого выступает выступ 32 в радиальном направлении по направлению к входному валу 12.Preferably, the
Основание 34 образует пару заплечиков 35 для соответствующих наружных колец 18, противоположных друг другу, а также совместно с выступом 32 образует пазы 31.The base 34 forms a pair of
При нахождении летательного аппарата 1 в условиях покоя, т.е. в условиях отсутствия нагрузки на входной вал 12, упругие элементы 21 выступают в осевом направлении относительно соответствующих заплечиков 35, так что наружные кольца 18 слегка разнесены от заплечиков 35.When the aircraft 1 is at rest, i. e. under conditions of no load on the
Следовательно, заплечики 35 образуют соответствующие осевые концевые ограничители скольжения наружных колец 18, которые могут скользить за счет упругости упругих элементов 21 и нагрузок, оказываемых на входной вал 12.Therefore, the
С конкретной ссылкой на Фигуры 10 и 11, трансмиссия 10 дополнительно содержит:With specific reference to Figures 10 and 11,
зубчатую передачу 100, соединяющую валы 12, 13;
соединительный узел 101 для дополнительной поддержки вала 12 относительно кожуха 11 с возможностью вращения; иconnecting
соединительный узел 110 для поддержки вала 13 относительно кожуха 11 с возможностью вращения.a connecting
Зубчатая передача 100 в показанном варианте выполнения представляет собой косозубую зубчатую передачу. В частности, зубчатая передача 100 содержит косозубое колесо 140, установленное на валу 12 и взаимодействующее с косозубым колесом 141, взаимодействующим с валом 13.
В частности, соединительный узел 101 содержит пару подшипников 102, 103 качения, расположенных с соответствующих осевых противоположных сторон зубчатой передачи 100.In particular, the
Подшипники 17 качения расположены с одной осевой стороны подшипников 102, 103 качения и зубчатой передачи 100.The rolling
В показанном варианте выполнения подшипники 17 качения расположены с противоположной осевой стороны зубчатой передачи 100 и подшипников 102, 103 относительно двигателя 6.In the shown embodiment, the rolling
Кроме того, подшипники 102, 103 качения выполнены с возможностью передачи только радиальных нагрузок между кожухом 11 и валом 12.In addition, the rolling
В отличие от этого подшипники 17 качения выполнены с возможностью и предназначены для передачи только осевой нагрузки между кожухом 11 и валом 12.In contrast, the rolling
Следует отметить, что при использовании все радиальные нагрузки, действующие на вал 12, воспринимаются подшипниками 102, 103 качения. Соответственно, подшипники 17 качения воспринимают только осевые нагрузки, действующие на вал 12.It should be noted that in use, all radial loads acting on the
В частности, подшипники 102, 103 содержат (Фигура 11):In particular, the
соответствующие наружные дорожки или кольца 104, взаимодействующие путем контакта со стенкой 16 в радиальном направлении;corresponding outer tracks or rings 104 interacting by contact with the
соответствующие внутренние дорожки или кольца 105, взаимодействующие путем контакта с входным валом 12 в радиальном направлении; иrespective inner tracks or rings 105 cooperating by contact with the
соответствующую группу тел 106 качения, каждое из которых выполнено с возможностью качения между соответствующими наружными дорожками или кольцом 105 и соответствующими внутренними дорожками или кольцом 104.a respective group of rolling
В показанном варианте выполнения тела 106 качения представляют собой цилиндрические ролики.In the embodiment shown, the rolling
Соединительный узел 110 содержит пару подшипников 111, 112 качения, расположенных с соответствующих осевых противоположных сторон зубчатой передачи 100.The
В частности, подшипник 111 качения расположен со стороны втулки 8 относительно зубчатой передачи 100 в осевом направлении, тогда как подшипник 112 качения расположен с противоположный стороны втулки 8 относительно зубчатой передачи 100 в осевом направлении.In particular, the rolling
Кроме того, подшипник 112 представляет собой подшипник с наклонным контактом и выполнен с возможностью передачи только осевой нагрузки, действующей на вал 13, на кожух 11 и наоборот.In addition, the
Подшипник 111 выполнен с возможностью и предназначен для восприятия только радиальной нагрузки, действующей на вал 12.Bearing 111 is configured and designed to absorb only the radial load acting on the
В частности, подшипники 111, 112 содержат:In particular, the
соответствующие наружные дорожки или кольца 116, 117, взаимодействующие путем контакта со стенкой 115 кожуха 11 в радиальном направлении;respective outer tracks or rings 116, 117 interacting by contact with the
соответствующие внутренние дорожки или кольца 118, 119, взаимодействующие путем контакта со стенкой 115 кожуха 11 в радиальном направлении; иrespective inner tracks or rings 118, 119 interacting by contact with the
соответствующую группу тел 122, 123 качения, каждое из которых выполнено с возможностью качения между соответствующими наружными дорожками или кольцом 120 и соответствующими внутренними дорожками или кольцом 121.a respective group of rolling
В показанном варианте выполнения тела 123 качения представляют собой шарики.In the embodiment shown, the rolling
Дорожки или кольца 116, 118 выполнены с возможностью прижатия подшипника 111 к стенке 17 в радиальном направлении и в осевом направлении.The tracks or rings 116, 118 are configured to press the bearing 111 against the
Тела 122 качения представляют собой цилиндрические ролики.The rolling
Дорожки или кольца 117, 119 выполнены с возможностью прижатия подшипника 112 к стенке 17 как в осевом, так и в радиальном направлении.The tracks or rings 117, 119 are configured to press the bearing 112 against the
Во время эксплуатации летательного аппарата 1 входной вал 12 и выходной вал 13 подвергаются меняющимся по модулю и направлению осевым и радиальным нагрузкам из-за работы двигателя 6 и винтов 5.During the operation of the aircraft 1, the
Соединительный узел 14, 101 поддерживает входной вал 12 относительно кожуха 11 с возможностью вращения.The connecting
В частности, подшипники 102, 103 качения соединительного узла 110 передают всю радиальную нагрузку, действующую на входной вал 12, на кожух 11 и наоборот.In particular, the rolling
За счет того, что подшипники 102, 103 качения соединительного узла 110 воспринимают всю радиальную нагрузку, подшипники 17 качения соединительного узла 14 передают только осевую нагрузку, действующую на входной вал 12, на кожух 11 и наоборот.Due to the fact that the rolling
Зубчатая передача 100 соединяет входной вал 12 с выходным валом 13 с возможностью вращения.The
Соединительный узел 110 поддерживает выходной вал 13 относительно кожуха 11 с возможностью вращения.The connecting
В частности, на Фигуре 4 показано поведение соединительного узла 14, когда входной вал 12 подвергается воздействию осевой нагрузки P, направленной от стопорного кольца 26 к заплечику 22.In particular, Figure 4 shows the behavior of the
Нагрузка P передается от стопорного кольца 26 на внутренние кольца 19 и, следовательно, на соответствующие наружные кольца 18 посредством соответствующих тел 20 качения.The load P is transferred from the
Внутренние кольца 19 перемещаются в осевом направлении вместе с входным валом 12 в соответствии с направлением нагрузки P, и, соответственно, соответствующие тела 20 качения и наружные кольца 18 также перемещаются в том же направлении нагрузки P.The inner rings 19 move in the axial direction together with the
Таким образом, упругий элемент 21, расположенный ближе всего к стопорному кольцу 26, сжимается до тех пор, пока соответствующее наружное кольцо 18 не упрется в соответствующий заплечик 35; тогда как другой упругий элемент 21 разжимается после удаления соответствующего наружного кольца 18 от соответствующего заплечика 35.Thus, the
Тем не менее, упругие элементы 21 постоянно оказывают осевую предварительную нагрузку на подшипники 17, необходимую для надлежащей работы трансмиссии 10.However, the
Когда входной вал 12 подвергается воздействию нагрузки, противоположной нагрузке P, поведение соединительного узла 14 полностью симметрично поведению, описанному и проиллюстрированному на Фигуре 4, и поэтому подробно не описано.When the
При отсутствии радиальной нагрузки тел 20 качения подшипников 17 качения они перемещаются как единое целое с входным валом 12 в осевом направлении.In the absence of a radial load of the rolling
Другими словами, все тела 20 качения остаются в контакте с внутренними кольцами 19 и наружными кольцами 18, что значительно снижает вибрации.In other words, all rolling
В качестве альтернативы трансмиссии 10 на Фигурах 8 и 9 показана трансмиссия 10’, которая является двойной по отношению к трансмиссии 10. Поэтому для простоты ниже будут описаны только отличия трансмиссии 10’ от трансмиссии 10.As an alternative to
В частности, компоненты трансмиссии 10’, функционально эквивалентные компонентам трансмиссии 10, обозначены теми же ссылочными позициями, которые использованы для трансмиссии 10, с последующей кавычкой (’).In particular, transmission components 10' that are functionally equivalent to
В частности, трансмиссия 10’ содержит кожух 11’, имеющий стенку 16’, входной вал 12’ и соединительный узел 14’, в свою очередь, содержащий:In particular, the transmission 10' includes a casing 11' having a wall 16', an input shaft 12' and a coupling assembly 14', in turn containing:
пару подшипников 17’, имеющих соответствующие наружные кольца 18’, соответствующие внутренние кольца 19’ и соответствующую группу тел 20’ качения; иa pair of bearings 17' having respective outer rings 18', respective inner rings 19' and a respective group of rolling elements 20'; and
пару предварительно нагруженных упругих элементов 21’, которые предпочтительно упруго соединяют внутренние кольца 19’ с входным валом 12’ в осевом направлении.a pair of preloaded
Другими словами, по сравнению с наружными кольцами 18 относительно стенки 16 в двойной конфигурации соответствующее осевое перемещение происходит между внутренними кольцами 19’ и входным валом 12’ в ответ на воздействие осевой нагрузки на последний.In other words, compared to the
В частности, входной вал 12’ имеет свободу перемещения вдоль оси E’, тогда как внутренние кольца 19’ удерживаются в осевом положении за счет предварительной нагрузки упругих элементов 21’.In particular, the input shaft 12' is free to move along the axis E', while the inner rings 19' are held in axial position by preloading the
По сравнению с подшипниками 17 в двойной конфигурации подшипники 17’ установлены так, что наружные кольца 18’ не могут скользить в осевом направлении вдоль стенки 16’. Кроме того, подшипники 17’ установлены в конфигурации «лицом к лицу». В этой конфигурации соответствующие направления передачи нагрузки между наружными кольцами 18’ и внутренними кольцами 19’ сходятся друг с другом. Таким образом, центры упора расположены между подшипниками 17’, поэтому трансмиссия 10’ является менее жесткой, чем трансмиссия 10. С другой стороны, облегчается устранение зазоров при эксплуатации.Compared to the
В частности, по сравнению с входным валом 12 в двойной конфигурации стенка 16’ образует резьбовой участок 25’ и заплечик 24’, противоположные друг другу в осевом направлении относительно подшипников 17’.In particular, compared with the
Таким образом, соединительный узел 14’ содержит стопорное кольцо 26’, навинченное на резьбовой участок 25’ для предварительной нагрузки наружных колец 18’, так что наружные кольца 18’ стянуты в осевом направлении между стопорным кольцом 26’ и заплечиком 24’.Thus, the connecting assembly 14' comprises a circlip 26' screwed onto the threaded section 25' to preload the outer rings 18', so that the outer rings 18' are axially tightened between the circlip 26' and the shoulder 24'.
Кроме того, в отличие от стенки 16 в двойной конфигурации входной вал 12’ образует заплечиковый элемент 30’, имеющий такую же форму, что и заплечиковый элемент 30, но выступающий в радиальном направлении по направлению к стенке 16’.In addition, unlike the
Как и заплечиковый элемент 30, заплечиковый элемент 30’ расположен между подшипниками 17’ в осевом направлении для образования пары пазов 31’ для упругих элементов 21’.Like the
Таким образом, заплечиковый элемент 30’ содержит, в частности, основание 34’ и выступ 32’, выступающий от основания 34’ в радиальном направлении по направлению к стенке 16’. Кроме того, основание 34’ и выступ 32’ образуют пару заплечиков 33’ для упругих элементов 21’ в пазу 31’ и пару заплечиков 35’ для внутренних колец 19’ соответственно.The shoulder element 30' thus includes, in particular, a base 34' and a protrusion 32' projecting from the base 34' in the radial direction towards the wall 16'. In addition, the base 34' and the protrusion 32' form a pair of shoulders 33' for the
Очевидно, что, когда входной вал 12’ подвергается воздействию нагрузки P’, направленной от стопорного кольца 26’ к заплечиковому элементу 30’, поведение соединительного узла 14’ полностью совпадает с поведением соединительного узла 14 под действием нагрузки P.It is obvious that when the input shaft 12' is subjected to a load P' directed from the retaining ring 26' to the shoulder element 30', the behavior of the coupling 14' is exactly the same as the behavior of the
В частности, как показано на Фигуре 9, входной вал 12’ перемещается в направлении от стопорного кольца 26’, сжимая упругий элемент 21’, который расположен на большем расстоянии от стопорного кольца 26’, до тех пор, пока смежное внутреннее кольцо 19’ не упрется в заплечик 35’.In particular, as shown in Figure 9, the input shaft 12' moves away from the retaining ring 26', compressing the
В данном случае внутреннее кольцо 19’ передает нагрузку P’ на соответствующие тела 20’ качения и, следовательно, на соответствующее наружное кольцо 18’. Наружное кольцо 18’ совместно с другим наружным кольцом 18’ передают нагрузку P’ на стенку 16’ посредством заплечика 24’ и стопорного кольца 26’ соответственно.In this case, the inner ring 19' transfers the load P' to the respective rolling elements 20' and therefore to the respective outer ring 18'. The outer ring 18' together with the other outer ring 18' transfer the load P' to the wall 16' by means of the shoulder 24' and the circlip 26' respectively.
В то же время упругий элемент 21’, расположенный ближе всего к стопорному кольцу 26’, разжимается для поддержания осевого положения внутреннего кольца 19’, удерживая его под нагрузкой.At the same time, the
Когда входной вал 12’ подвергается воздействию нагрузки, противоположной нагрузке P’, поведение соединительного узла 14’ полностью симметрично поведению, только что описанному и проиллюстрированному на Фигуре 9, и поэтому подробно не описано.When the input shaft 12' is subjected to a load opposite to the load P', the behavior of the coupler 14' is completely symmetrical to the behavior just described and illustrated in Figure 9 and is therefore not described in detail.
Преимущества летательного аппарата 1 и способ эксплуатации летательного аппарата 1 очевидны из приведенного выше описания.The advantages of the aircraft 1 and the method of operating the aircraft 1 are clear from the above description.
В частности, реакции упругих элементов 21, 21’, которые воздействуют на наружные кольца 18 и на внутренние кольца 19’ соответственно, позволяют немедленно устранять любые зазоры, образующиеся из-за разных тепловых расширений наружных колец 18, 18’ и/или внутренних колец 19, 19’ относительно теплового расширения тел 20, 20’ качения.In particular, the reactions of the
Кроме того, соединительные узлы 14, 14’ гарантируют более точное и надежное позиционирование осевой предварительной нагрузки на подшипниках 17, 17’, по сравнению с известными решениями.In addition, the connecting
Таким образом, трансмиссии 10, 10’ остаются устойчивыми в относительно широких диапазонах температур. В частности, конвертопланы должны эффективно работать как при очень жестких температурах окружающей среды при запуске, например, при -50°C, так и при рабочих температурах выше 200°C, в критических условиях смазки трансмиссии.Thus,
Кроме того, на устойчивость трансмиссий 10, 10’ практически не влияют внезапные изменения направления нагрузок, которые при использовании воздействуют на трансмиссии 10, 10’.In addition, the stability of the
Кроме того, благодаря заплечикам 35, 35’ риск перегрузки и/или усталостного разрушения упругих элементов 21, 21’ практически отсутствует. Заплечики 35, 35’ сводят к минимуму возможность, как правило, нежелательного относительного осевого перемещения между входными валами 12, 12’ и соответствующими стенками 16, 16’.In addition, thanks to the
Упругие элементы 21, 21’ расположены так, что их общая жесткость складывается, поэтому трансмиссии 10, 10’ являются особо жесткими и эффективными.The
Еще точнее, вал 12, 12’ (или кожух 11, 11’) содержит:More specifically, the
пару заплечиков 33, 33’, расположенных между пружинами 21, 21’ в осевом направлении и упруго соединенных с первыми кольцами 18, 19; 18’, 19’ пружинами 21, 21’ в осевом направлении; иa pair of
пару заплечиков 35, 35’, обращенных к соответствующим кольцам 18, 19, 18’, 19’ соответствующих подшипников в осевом направлении для образования соответствующих осевых концевых ограничителей для колец 18, 19; 18’, 19’.a pair of
Кроме того, первые кольца 18, 19, 18’, 19’ плавно перемещаются вдоль третьей оси E, E’ в ответ на воздействие осевой нагрузки на вал 12, 12’ (или кожух 11, 11’); и соединительный узел 101 содержит радиальные подшипники 102, 103 качения, выполненные с возможностью передачи радиальных нагрузок от указанного входного вала 12, 12’ на кожух 11, как показано на Фигурах 10 и 11.In addition, the
При работе двигателя 6, вал 13 и, следовательно, вал 12, 12’ испытывают как радиальную, так и осевую нагрузку.When the
Поскольку все радиальные нагрузки воспринимаются подшипниками 102, 103, подшипники 17, 17’ могут воспринимать только все осевые нагрузки.Since all radial loads are carried by
С учетом того, что подшипник 17, 17’ воспринимает только двунаправленные осевые нагрузки, эффект наличия двух пружин 21, 21’, расположенных между первым заплечиком 33, 33’ и соответствующими концевыми ограничителями 35, 35’, рассмотрен со ссылкой на Фигуру 4.Considering that the
В частности, когда входной вал 12 подвергается воздействию осевой нагрузки P, направленной от стопорного кольца 26 к заплечику 22, нагрузка P передается от стопорного кольца 26 на внутренние кольца 19 и, следовательно, на соответствующие наружные кольца 18 посредством соответствующих тел 20 качения.In particular, when the
Внутренние кольца 19 перемещаются в осевом направлении вместе с входным валом 12 в соответствии с направлением нагрузки P, и, соответственно, соответствующие тела 20 качения и наружные кольца 18 также перемещаются в том же направлении нагрузки P.The inner rings 19 move in the axial direction together with the
Таким образом, с одной стороны, упругий элемент 21, расположенный ближе всего к стопорному кольцу 26, сжимается до тех пор, пока соответствующее наружное кольцо 18 не упрется в соответствующий заплечик 35, для исключения любого осевого зазора между кольцами 18, 19 и телами 20 качения подшипника 17, расположенного ближе всего к стопорному кольцу, и, следовательно, по существу сохранения предварительной нагрузки этого подшипника 17.Thus, on the one hand, the
С другой стороны, другой упругий элемент 21, расположенный дальше всего от стопорного кольца 25, разжимается после удаления соответствующего наружного кольца 18 от соответствующего заплечика 35. Также в этом случае исключается любой осевой зазор между кольцами 18, 19 и телами 20 качения подшипника 17, расположенного дальше всего от стопорного кольца, таким образом, по существу сохраняется предварительная нагрузка этого подшипника 17.On the other hand, the other
Разумеется, работа соединительного узла 14 симметрична, когда нагрузка P направлена в противоположном направлении от заплечика 22 к стопорному кольцу 26.Of course, the operation of the connecting
Таким образом, можно осуществлять точную и надежную настройку осевой предварительной нагрузки. Такая настройка чрезвычайно устойчива в очень широком диапазоне температур. Таким же образом, тела качения хорошо направляются в случае обратной осевой нагрузки.In this way, precise and reliable adjustment of the axial preload can be carried out. This setting is extremely stable over a very wide temperature range. In the same way, the rolling elements are well guided in the case of a reverse axial load.
Следует отметить, что на работу упругого элемента 21 никоим образом не влияет наличие радиальной нагрузки, действующей на вал 12, 12’. Другими словами, контакт между шариками 20 и кольцами 18, 19 постоянно поддерживается, даже когда вал 12, 12’ испытывает значительные радиальные нагрузки.It should be noted that the operation of the
Это связано с тем, что подшипники 17, 17’ не воспринимают радиальные нагрузки.This is due to the fact that
Соответственно, работа подшипников 17, 17’ оптимизирована с точки зрения постоянного контакта между шариками 20 и кольцами 18, 19, низкого шума/вибраций и меньшего соударения между шариками 20 даже в случае радиальных нагрузок.Accordingly, the operation of the
Наконец, исходя из вышеизложенного, очевидно, что в летательном аппарате 1 и способе эксплуатации летательного аппарата 1 могут быть выполнены модификации и изменения без отклонения от объема, определенного в приложенной формуле изобретения.Finally, based on the foregoing, it is clear that modifications and changes can be made to the aircraft 1 and the method of operating the aircraft 1 without deviating from the scope defined in the appended claims.
В частности, летательный аппарат 1 также может представлять собой вертолет или винтокрыл, а не конвертоплан, как описано и проиллюстрировано.In particular, the aircraft 1 may also be a helicopter or a rotorcraft rather than a tiltrotor as described and illustrated.
Кроме того, расположение упругих элементов 21, 21’ может отличаться от расположения, описанного и проиллюстрированного выше. В частности, наружные кольца 18, 18’ и внутренние кольца 19, 19’ могут быть расположены между упругими элементами 21, 21’, а не наоборот, как описано и проиллюстрировано выше. В этом случае заплечиковые элементы 30, 30’, при наличии, соответственно будут перемещены для образования пазов 31, 31’ упругих элементов 21, 21’.In addition, the arrangement of the
Конфигурация сборки подшипников 17, 17’ может представлять собой конфигурацию «лицом к лицу» и «спиной к спине» соответственно, вместо конфигурации «спиной к спине» и «лицом к лицу», как описано и проиллюстрировано. Другими словами, предварительная нагрузка на подшипники 17 может оказываться наружными кольцами 18, а предварительная нагрузка на подшипники 17’ может оказываться внутренними кольцами 19’ соответственно.The assembly configuration of
В этом случае стопорное кольцо, аналогичное стопорному кольцу 26, будет навинчено на резьбовой участок (не показан) входного вала 12’ для предварительной нагрузки внутренних колец 19’, тогда как стопорное кольцо, аналогичное стопорному кольцу 26’, будет навинчено на резьбовой участок (не показан) стенки 16 для предварительной нагрузки наружных колец 18.In this case, a circlip similar to
Кроме того, также в этом случае один из заплечиков 35 или один из заплечиков 35’, а также один из заплечиков 33 или один из заплечиков 33’ также может быть образован, соответственно, стопорными кольцами, аналогичными стопорным кольцам 26’, 26, а не стенкой 16 и входным валом 12.In addition, also in this case, one of the
Фактически, также в этом случае наружные кольца 18 и внутренние кольца 19’ тем не менее будут упруго соединены в осевом направлении, хотя и опосредованно, со стенкой 16 и входным валом 12’, при этом стопорные кольца навинчены непосредственно на стенку 16 и входной вал 12’.In fact, also in this case, the outer rings 18 and the inner rings 19' will nevertheless be axially resiliently connected, albeit indirectly, to the
Claims (90)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18215247.0 | 2018-12-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2786269C1 true RU2786269C1 (en) | 2022-12-19 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050238274A1 (en) * | 2002-12-19 | 2005-10-27 | Maik Zernikow | Prestressed bearing for electrical machines |
RU2536421C2 (en) * | 2013-04-12 | 2014-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью ОКБ "АТЛАНТ | Power plant with variable thrust vector |
JP6169576B2 (en) * | 2012-08-30 | 2017-07-26 | 株式会社日立製作所 | Rotating anode type X-ray tube apparatus and X-ray imaging apparatus |
US20170305565A1 (en) * | 2013-08-14 | 2017-10-26 | Bell Helicopter Textron Inc. | Tiltrotor Aircraft having Journal Bearing Mounted Pylon Assemblies |
RU2662614C1 (en) * | 2017-05-03 | 2018-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Combined support |
CN105114452B (en) * | 2015-08-21 | 2018-10-16 | 洛阳轴承研究所有限公司 | A kind of bearing pair and bearing are to component |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050238274A1 (en) * | 2002-12-19 | 2005-10-27 | Maik Zernikow | Prestressed bearing for electrical machines |
JP6169576B2 (en) * | 2012-08-30 | 2017-07-26 | 株式会社日立製作所 | Rotating anode type X-ray tube apparatus and X-ray imaging apparatus |
RU2536421C2 (en) * | 2013-04-12 | 2014-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью ОКБ "АТЛАНТ | Power plant with variable thrust vector |
US20170305565A1 (en) * | 2013-08-14 | 2017-10-26 | Bell Helicopter Textron Inc. | Tiltrotor Aircraft having Journal Bearing Mounted Pylon Assemblies |
CN105114452B (en) * | 2015-08-21 | 2018-10-16 | 洛阳轴承研究所有限公司 | A kind of bearing pair and bearing are to component |
RU2662614C1 (en) * | 2017-05-03 | 2018-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Combined support |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2711149C (en) | Constant-velocity joint with torque-combining differential | |
US8291782B1 (en) | Actuator assembly for stabilizers | |
US4523864A (en) | Tandem bearing construction | |
US10377502B2 (en) | Beam springs for aircraft engine mount assemblies | |
US9809318B1 (en) | Tiltrotor aircraft having spherical bearing mounted pylon assemblies | |
JP7424995B2 (en) | Anti-torque rotor for helicopter | |
US20170305566A1 (en) | Tiltrotor Aircraft having Pillow Block Mounted Pylon Assemblies | |
US10745122B2 (en) | Redundant helicopter pitch change shaft system | |
US11453487B2 (en) | Redundant helicopter pitch change bearing | |
US11891187B2 (en) | Aircraft | |
CN114040873B (en) | Anti-torque rotor for helicopter | |
KR20160132383A (en) | Wheel and gear assembly | |
RU2786269C1 (en) | Aircraft | |
US9074638B2 (en) | Multilink constant velocity joint | |
CN111301671A (en) | Helicopter tail propeller | |
US11161606B2 (en) | Flexured standpipes for aircraft propulsion assemblies | |
US11015652B2 (en) | Hybrid elastomeric self-lubricated bearing |