设计简介
涡轮螺旋桨发动机主减速器的设计
本文就涡轮螺旋桨发动机的特点，分析发动机的原理和减速器的原理，设计涡轮螺旋桨的主减速器。本课题采用两级NGW行星齿轮串联传动，由太阳轮输入行星轮输出。根据行星齿轮传动的传动特点以及减速器的输入功率、总传动比，输出转速以确定行星齿轮减速器齿轮的齿数、模数、中心距。并确定齿轮轴的大小及强度校核，以及输入输出轴的设计与强度校核。为了使传动更加平稳，本课题都采用花键连接。以及根据主减速的特点选择润滑方式与润滑油。另外就是箱体与行星架的设计。
关键词：发动机原理，减速器原理，行星齿轮减速器，输入输出轴，花键、润滑
Propeller turbine engine main reducer design
Abstract
Propeller turbine engine is a gas turbine engine in a, it is mainly used for the speed of less than 800meters of aircraft, currently in the low-speed aircraft and on the low speed performance of the strict requirements of the patrol, anti-submarine, or fire and other types of aircraft has been widely used, so the study has important significance. The turboprop engine propeller diameter is relatively large, the speed is far lower than the turbine speed, only about 1000revolutions per minute, as the turbine and propeller are working in the normal range, need to be in between them the installation of a speed reducer, the turbine speed dropped to about 1/10, to drive the propeller.
The turboprop engine characteristics, analysis of the principle of engine and reducer principle, design of propeller turbine main reducer. The subject of the use of two NGW planet gear series transmission, composed of a sun wheel input planetary gear output. According to the characteristics of transmission and the planetary gear reducer input power, the total transmission ratio, output speed to determine the planetary gear reducer gear teeth, modulus, center distance. And to determine the size and strength check of the gear shaft, and the input and output shaft design and strength check. In order to make the transmission more stable, this topic are connected by a spline. And according to the main reduction features a selection of lubrication and lubricants. The other is the box body and a planetary frame design.
Key words: Engine principle, the principle of speed reducer, planetary gear reducer, input and output shaft, spline, lubrication
目录
摘要 I
第一章 绪论 1
1.1涡轮螺旋桨发动机发展况 1
1.3涡轮螺旋桨发动机的传动系统 3
第二章 涡轮螺旋桨发动机主减速器 4
工作原理与技术要求 4
第三章 主减速器结构形式与设计方案的选择 5
3.1 涡轮螺旋桨发动机主减速器结构形式的选择 5
3.2 行星齿轮传动类型比较与选择 6
3.3 方案的设计与选定 7
第四章 行星轮传动设计 8
4.1 齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定 8
4.2 确定主要参数 8
4.2.1传动比分配 8
4.2.2低数级设计 8
4.2.3高速级设计 20
第五章 行星轮轴的设计 32
5.1低速级行星轮轴的设计 32
5.1.1行星轮轴直径的计算 32
5.1.2 行星轮轴的强度校核 32
5.2 高速级行星轮轴的设计 32
5.2.1行星轮轴直径的计算 32
5.2.2行星轮轴的强度校核 33
第六章 输出轴的设计 34
6.1 输出轴的弯曲刚度计算 34
6. 2输出轴的扭转刚度计算 35
第七章 花键强度校核 37
第八章 花键轴强度计算 39
8.1 太阳轮花键轴强度计算 39
8.2输出轴花键轴强度计算 40
第九章 轴承的选用与寿命计算 42
9.2 轴承校核 42
第十章 螺栓计算 45
内齿圈与箱体联接螺纹计算 45
第十一章 行星架与箱体的设计 46
第十二章 润滑与密封 47
第十三章 总结 48
参考文献 49
摘要
涡轮螺旋桨发动机是是燃气涡轮发动机中的一种，它主要用于时速小于800千米的飞机，目前在中低速飞机和对低速性能有严格要求的巡逻、反潜、或灭火等类型飞机中得到了广泛的应用，因此具有重要的研究意义。另外由于涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨直径比较大，转速远低于涡轮的速度，只有大约1000转/分，为使涡轮和螺旋桨都工作在正常的范围内，需要在它们之间安装一个减速器，将涡轮转速降至十分之一左右后，才可驱动螺旋桨。本文就涡轮螺旋桨发动机的特点，分析发动机的原理和减速器的原理，设计涡轮螺旋桨的主减速器。本课题采用两级NGW行星齿轮串联传动，由太阳轮输入行星轮输出。根据行星齿轮传动的传动特点以及减速器的输入功率、总传动比，输出转速以确定行星齿轮减速器齿轮的齿数、模数、中心距。并确定齿轮轴的大小及强度校核，以及输入输出轴的设计与强度校核。为了使传动更加平稳，本课题都采用花键连接。以及根据主减速的特点选择润滑方式与润滑油。另外就是箱体与行星架的设计。
关键词：发动机原理，减速器原理，行星齿轮减速器，输入输出轴，花键、润滑
Propeller turbine engine main reducer design
Abstract
Propeller turbine engine is a gas turbine engine in a, it is mainly used for the speed of less than 800meters of aircraft, currently in the low-speed aircraft and on the low speed performance of the strict requirements of the patrol, anti-submarine, or fire and other types of aircraft has been widely used, so the study has important significance. The turboprop engine propeller diameter is relatively large, the speed is far lower than the turbine speed, only about 1000revolutions per minute, as the turbine and propeller are working in the normal range, need to be in between them the installation of a speed reducer, the turbine speed dropped to about 1/10, to drive the propeller.
The turboprop engine characteristics, analysis of the principle of engine and reducer principle, design of propeller turbine main reducer. The subject of the use of two NGW planet gear series transmission, composed of a sun wheel input planetary gear output. According to the characteristics of transmission and the planetary gear reducer input power, the total transmission ratio, output speed to determine the planetary gear reducer gear teeth, modulus, center distance. And to determine the size and strength check of the gear shaft, and the input and output shaft design and strength check. In order to make the transmission more stable, this topic are connected by a spline. And according to the main reduction features a selection of lubrication and lubricants. The other is the box body and a planetary frame design.
Key words: Engine principle, the principle of speed reducer, planetary gear reducer, input and output shaft, spline, lubrication
目录
摘要 I
第一章 绪论 1
1.1涡轮螺旋桨发动机发展况 1
1.3涡轮螺旋桨发动机的传动系统 3
第二章 涡轮螺旋桨发动机主减速器 4
工作原理与技术要求 4
第三章 主减速器结构形式与设计方案的选择 5
3.1 涡轮螺旋桨发动机主减速器结构形式的选择 5
3.2 行星齿轮传动类型比较与选择 6
3.3 方案的设计与选定 7
第四章 行星轮传动设计 8
4.1 齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定 8
4.2 确定主要参数 8
4.2.1传动比分配 8
4.2.2低数级设计 8
4.2.3高速级设计 20
第五章 行星轮轴的设计 32
5.1低速级行星轮轴的设计 32
5.1.1行星轮轴直径的计算 32
5.1.2 行星轮轴的强度校核 32
5.2 高速级行星轮轴的设计 32
5.2.1行星轮轴直径的计算 32
5.2.2行星轮轴的强度校核 33
第六章 输出轴的设计 34
6.1 输出轴的弯曲刚度计算 34
6. 2输出轴的扭转刚度计算 35
第七章 花键强度校核 37
第八章 花键轴强度计算 39
8.1 太阳轮花键轴强度计算 39
8.2输出轴花键轴强度计算 40
第九章 轴承的选用与寿命计算 42
9.2 轴承校核 42
第十章 螺栓计算 45
内齿圈与箱体联接螺纹计算 45
第十一章 行星架与箱体的设计 46
第十二章 润滑与密封 47
第十三章 总结 48
参考文献 49
