Центральный институт авиационного
моторостроения имени П.И. Баранова
Rus

Зубчатые передачи и редукторы

Редуктора.jpg


Зубчатые передачи, используемые в авиационных двигателях и вертолетах, играют чрезвычайно важную роль в развитии газотурбинного двигателестроения. Важнейшими элементами авиационных двигателей следующих поколений с большой степенью двухконтурности являются высокооборотные редукторы. От надежности зубчатых передач напрямую зависит надежность работы редуктора и всего двигателя. Наиболее актуальные проблемы обеспечения надежности редукторов: исключение вибраций, вызывающих изменение жесткости зубьев, применение модифицированных зубчатых передач для повышения надежности редукторов, снижение шума, переход на эксплуатацию агрегатов по техническому состоянию и ряд других проблем.

ЦИАМ имеет уникальный опыт по расчетам зубчатых колес и элементов трансмиссий. Для своевременного выполнения задач по разработке двигателей новых поколений необходимо более тесное сотрудничество ЦИАМ с предприятиями отрасли при разработке авиационных приводов и вертолетных трансмиссий. Чрезвычайно актуальным также является ввод в эксплуатацию разработанных в ЦИАМ современных средств контроля и диагностики состояния редукторов и трансмиссий.

Направления работ

- Расчет на прочность зубчатых колес приводов авиационных двигателей и трансмиссий вертолетов.
 
- Проведение статических и динамических расчетов на прочность зубчатых колес, валов несущих винтов вертолетов, корпусных деталей редукторов и всей трансмиссии в сборе.

- Научно-техническое сопровождение проектирования авиационных трансмиссий с разработкой рекомендаций и требований в целях обеспечения надежности конструкции.

- Разработка кинематических схем прогрессивных вертолетных трансмиссий.
 
- Создание задела в разработке кинематических схем для перспективных вертолетов, в том числе и для регулируемых трансмиссий скоростных вертолетов.

- Анализ и выбор схем планетарных трансмиссий редукторов ТРДД и вертолетных трансмиссий.

- Математическое моделирование полного цикла рабочих процессов в авиационных трансмиссиях.
 
- Динамическое моделирование колебаний элементов авиационных трансмиссий.

- Моделирование процессов выделения тепла в зацеплении и расчет требуемых параметров охлаждения зубьев.

- Разработка НТЗ в области проектирования высокоэффективных демпферов сухого трения конических зубчатых колес вертолетных редукторов.

- Поиск/выявление диагностических признаков состояния деталей авиационных приводов по сигналам кинематической погрешности и вибраций.
  
- Разработка алгоритмов и методов оценки параметров сигналов вибраций и кинематической погрешности – комплекса диагностических признаков состояния многовальных механизмов (авиационных приводов и их деталей).

- Исследование вибраций вертолетных редукторов и коробок приводов двигателей при стендовых испытаниях и в эксплуатации.
 
- Проведение работ по измерению вибраций с последующей обработкой зарегистрированных сигналов и выдачей протоколов вибрационного состояния агрегатов. Работы проводятся при ресурсных, предъявительских, приемо-сдаточных испытаниях редукторов, коробок приводов двигателей и вертолетов. Работы проводятся также в эксплуатации с выездом специалистов в места базирования вертолетов (самолетов).

- Разработка профессионального программного обеспечения обработки сигналов, расчета диагностических признаков агрегатов привода винтов вертолетов и коробок приводов двигателей.
 
- Программные продукты предназначены для применения организациями и предприятиями, осуществляющими доводку, испытания, эксплуатацию и ремонт авиационной техники. Программы могут быть адаптированы для использования в отраслях техники, использующих зубчатые зацепления: на транспорте, в энергетике, судостроении, машиностроении, станкостроении, химической промышленности, при добыче нефти, газа и др.

- Выполнение опытно-конструкторских работ по разработке бортовых систем диагностики вертолетов.

Разрабатываемые системы представляют собой аппаратно-программные решения, которые предназначены обеспечить мониторинг технического состояния винтов, главного редуктора, двигателей в части центральных приводов и коробок приводов агрегатов, главных валов и трансмиссии. Еще одной важной функцией систем является возможность проведения динамической балансировки несущего и рулевого винтов. Работы выполняются с привлечением фирм-соисполнителей: УП «Фарнелл» (г. Минск) и ЗАО «Вибро-прибор» (г. Санкт-Петербург). ОКР выполняются в соответствии с ГОСТ РВ 15.203 и включают в себя все необходимые этапы разработки. В настоящий момент разработаны и разрабатываются системы для вертолетов Ми-8МТВ-1, Ми-28Н и Ка-62.