航空发动机附件传动系统研究

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3 附件传动系统

相邻附件的安装位置决定了啮合齿轮的中心距，使附件传动系统的传动设计有别于减速器。依据附件的布局，设计了传动系统，随后对传动系统的典型联结件进行了分析。

3.1 传动链选择

附件传动系统具有功率小、转速高的特点，它是发动机的重要部件。其主要功能是为起动电机和发动机附件提供安装位置，并传递功率。附件传动系统传动链的设计受到附件尺寸的限制，它首先要考虑的是附件的安装位置。外部毗邻附件决定了附件传动齿轮轴间的中心距，这个中心距决定了齿轮的尺寸和速度。另外，发动机预留给附件传动系统的空间比较小，如果空间过大，将会增加其迎风面积，所以，需要合理安排附件的安装位置。

传动箱上的附件有起动电机、燃滑油泵调节器、减速器回油泵。附件传动箱安装在压气机上，布置在压气机转子轴端。发动机预留给附件传动箱的空间为270mm×265mm×250mm，附件传动箱安装附件的有效面积约为240mm×235mm，起动电机体积为?88mm×170mm，燃滑油泵调节器体积为60mm×60mm×48mm。起动电机和燃滑油泵调节器体积较大，分别布置在附件传动箱的前侧。为了充分利用空间，起动电机在附件传动箱前侧上方横向布置，燃滑油泵调节器因为体积大，必须安排在中心位置。减速器回油泵体积小，可以安置在传动箱后侧。压气机涡轮转子位于传动箱中心偏上。起动电机轴与压气机涡轮轴成直角，因此，在由起动电机到压气机涡轮的传动链中，必须设计一对锥齿轮。锥齿轮与涡轮转子轴齿轮和燃滑油泵调节器齿轮均相距约 100mm，中心距过大，如果不增加惰轮，齿轮尺寸将会很大。在传动系统中，当一个齿轮与另外两个齿轮啮合时，按180?布置对齿轮受力最有利，所以，传动齿轮成直线。

压气机涡轮达到起动速度时，起动机开始起动，超越离合器断开起

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动系统，起动电机停转。同时，起动后的压气机涡轮驱动各附件工作。可以看出，附件传动系统实际有两个传动路线，一条传动路线是由起动电机到压气机涡轮；另一条传动路线是由压气机涡轮到燃滑油泵调节器、减速器回油泵。根据总体方案设计，超越离合器将两路传动联合成一路，因此，超越离合器应该布置在两路传动的联结处。

从压气机涡轮到燃滑油泵调节器、减速器回油泵的传动链中，减速器回油泵转速高于燃滑油泵调节器。如果按通用减速器设计来考虑，减速器回油泵应靠近压气机涡轮。但是，由于燃滑油泵调节器所占空间大，在传动箱上必须靠近压气机涡轮的位置。因此，将燃滑油泵调节器在传动链中的位置安排在减速器回油泵前靠近压气机涡轮的位置。传动链如采用单级传动，齿轮尺寸大。参考其它附件传动系统，采用二级传动，按展开式布局。

（注：方框为附件所占空间、圆圈为齿轮的位置） 1-传动箱上安装附件的面积2-锥齿轮位置3-起动电机安装面积

4-涡轮转子轴齿轮位置5-燃滑油泵调节器齿轮位置

6-燃滑油泵调节器安装面积7-减速器回油泵齿轮位置8-惰轮位置

图3.1 附件在传动箱上的布局

3.2 齿轮传动

1. 总传动比

根据工作转速要求，从压气机涡轮轴齿轮到燃滑油泵调节器齿轮的

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总传动比为：

i57?气压压机涡轮轴齿轮转?4.2449

燃滑油泵滑油泵调节

1-小锥齿轮2-大锥齿轮3-离合器外套齿轮4、6-双联齿轮5-压气机涡轮轴齿轮

7-燃滑油泵调节器齿轮8-减速器回油泵齿轮

图3.2 附件传动系统的传动链

起动电机到气压机涡轮轴齿轮的总传动比为：

i15?起动电机转速?0.6393

气压涡轮机齿轮转速2. 分配传动比

当总传动比确定后，为了满足动态性能，提高传动精度，需要对各级传动进行分配。传动比分配得合理，可以减小传动装置的外廓尺寸、重量，达到结构紧凑。各级传动零件应做到尺寸协调，结构匀称。

附件传动系统的传动比分配与通用减速器不同，通用减速器通常按等强度原则、等浸油高度原则或者减速器体积最小原则来分配传动比。

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但附件传动系统由于载荷低，而且现在航空齿轮表面硬度高，在附件传动中基本没有出现齿轮强度所引起的问题。齿轮的等强度在附件传动中不再重要。附件传动系统的体积要受到箱体上附件尺寸的限制，无法考虑体积最优化，所以，体积最小原则也不适用。通常使附件传动系统中的大齿轮直径相近。

各级齿轮依据相互间的中心距，圆整齿轮的参数，并确定齿轮齿数（如表3.1）。

i1?i

ii2?

i1

表3.1 齿轮参数1 齿轮名 压气机涡轮轴齿轮 双联齿轮大齿轮 双联齿轮小齿轮 燃滑油泵调节器齿轮

齿数 22 41 18 41 最后总传动比为

41?1.863422

41i67??2.27718i54?另一路从起动电机到压气机涡轮转子传动比分配，由于从压气机涡轮转子到双联齿轮已经在前面的传动链中了，所以，只需要分配从起动电机到双联齿轮的传动比，传动比分配方法同上，最终确定各齿轮的齿数见（表3.2）。

表3.2 齿轮参数2

齿轮名 小锥齿轮 大锥齿轮 离合器外套齿轮 齿数 15 17 39 最终传动比为：

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