Modeling Vibration Intensity of Aircraft Bevel Gears

Abstract

1 Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова, Москва, Россия 2 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия В статье рассмотрена специфика дефектов авиационных конических зубчатых колёс с круговым зубом по сравнению с коническими зубчатыми колёсами общего машиностроения. Установлено, что основной причиной разрушения авиационных конических зубчатых колёс является возбуждение резонансных колебаний обода зубчатого колеса вследствие попадания его собственных форм колебаний по узловым диаметрам в рабочий диапазон частот вращения передачи. Разработана модель, позволяющая исследовать влияние параметров модификации рабочей поверхности зубчатых колёс на функцию кинематической погрешности передачи при различной величине передаваемого крутящего момента. Разработана редуцированная динамическая модель конической зубчатой передачи, которая позволяет моделировать вибронапряжённость конических зубчатых колёс с различными параметрами модификации рабочего профиля. В рамках апробации динамической модели построены амплитудно-частотные характеристики по основным параметрам колебаний передачи, включая вибронапряжения во впадине между зубьями. Выявлен основной фактор, оказывающий влияние на вибронапряжённость конических зубчатых колёс.Ключевые слова: конические зубчатые передачи, резонансные колебания, кинематическая погрешность, математическое моделирование, метод конечных элементов ВведениеКонические зубчатые передачи центральных и угловых приводов газотурбинных двигателей (ГТД) и трансмиссий вертолётов, обладая низкой массой и габаритами, рабо-тают при высоких окружных скоростях и передаваемых мощностях. Разрушение кониче-ского привода авиационного ГТД приводит к выключению двигателя в полёте, что явля-ется особенно опасным для однодвигательных летательных аппаратов. Агрегаты транс-миссии вертолётов являются нерезервируемыми системами, вследствие чего разрушение