Зубчатые передачи и редукторы
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.