【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。滾棒離合器是用來(lái)保證在轉(zhuǎn)速達(dá)到自持轉(zhuǎn)速后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與起動(dòng)發(fā)電機(jī)之間的傳動(dòng)，使起動(dòng)發(fā)電機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。摩擦離合器起保險(xiǎn)作用。(1) 目的：起動(dòng)過(guò)程中，使電機(jī)電流與起動(dòng)扭矩減少；發(fā)電過(guò)程中，保證電機(jī)強(qiáng)度與改善電力品質(zhì)。 (2) 功用：使電機(jī)的轉(zhuǎn)速在發(fā)動(dòng)機(jī)不同狀態(tài)(起動(dòng)與工作)下基本保持不變，并又能滿足兩者間的轉(zhuǎn)速匹配要求。 ┌──────┐ 起動(dòng)時(shí)減速 ┌────┐ │ 起動(dòng)發(fā)電機(jī) ├─────────┤ 發(fā)動(dòng)機(jī) │ │ ├─────────┤ │ └──────┘ 工作時(shí)減速 └────┘ (3) 功率傳遞路線： 起動(dòng)過(guò)程：電機(jī)(電動(dòng)機(jī))─摩擦離合器─棘輪離合器─發(fā)動(dòng)機(jī)。 發(fā)電過(guò)程：發(fā)動(dòng)機(jī)─滾棒離合器─摩擦離合器─電機(jī)(發(fā)電機(jī))。 正向盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)：傳遞路線類同于起動(dòng)過(guò)程，但伴有棘輪離合器的答、答聲； 反向盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)：棘輪離合器、滾棒離合器都起作用，使傳遞路線自鎖。 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中雙速傳動(dòng)裝置工作原理如下圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)發(fā)電機(jī)通過(guò)摩擦離合器一方面帶動(dòng)滾棒離合器外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面經(jīng)棘輪離合器兩次減速后，帶動(dòng)滾棒離合器的星形輪。由于外環(huán)轉(zhuǎn)速大于星形輪轉(zhuǎn)速，所以滾棒離合器不工作。因而在起動(dòng)開(kāi)始階段，起動(dòng)發(fā)電機(jī)是借摩擦離合器和棘輪離合器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)自持轉(zhuǎn)速、起動(dòng)發(fā)電機(jī)斷電后，滾棒離合器星形輪轉(zhuǎn)速大于外環(huán)轉(zhuǎn)速，滾棒離第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)合器進(jìn)入工作，星形輪帶動(dòng)外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)滾棒離合器的外環(huán)減速帶動(dòng)棘輪離合器的棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而滾棒離合器的星形輪增速帶動(dòng)棘輪離合器的離合子座轉(zhuǎn)動(dòng)，所以離合子座的轉(zhuǎn)速大于棘輪的轉(zhuǎn)速。此時(shí)，離合子的離心力已經(jīng)大于彈簧力，離合子前端內(nèi)收，棘輪離合器自動(dòng)退出工作。這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)借助于滾棒離合器和摩擦離合器帶動(dòng)起動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài) [2]。圖 22 雙速傳動(dòng)裝置工作原理簡(jiǎn)圖 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程 使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速由零增加到慢車轉(zhuǎn)速的過(guò)程稱為起動(dòng)過(guò)程。根據(jù)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子加速的驅(qū)動(dòng)力的來(lái)源，可將加速過(guò)程分為三個(gè)階段。(1)第一個(gè)階段。帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子加速的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自起動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子加速。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速由零加速到轉(zhuǎn)速 n1,在這個(gè)階段的末尾 n1 轉(zhuǎn)速下，起動(dòng)系統(tǒng)向燃燒室供油起動(dòng)點(diǎn)火，燃燒室開(kāi)始工作。一般： n1=(～)n max(2)第二個(gè)階段。帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子加速的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自起動(dòng)機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)子．也就是起動(dòng)機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)子共同帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子加速。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)于的轉(zhuǎn)速變化為由 n1 到起動(dòng)機(jī)脫離發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n2,此時(shí) n2=(～) n max第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)(3)第三個(gè)階段。帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)于加速的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自渦輪轉(zhuǎn)子，也就是由渦輪轉(zhuǎn)子單獨(dú)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子加速到慢車轉(zhuǎn)速 nidle.[4] 棘輪式齒輪棘輪式齒輪是棘輪離合器的一部分，外有直齒，內(nèi)有鋸形齒。直齒同其它的齒輪嚙合起到傳動(dòng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的作用，鋸形齒同離合子相作用起到離合的作用。第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)棘輪式齒輪轉(zhuǎn)速高，工作環(huán)境苛3 航空齒輪　 航空齒輪在航空飛行器中被廣泛應(yīng)用, 其可靠性如何直接影響飛行安全, 故設(shè)計(jì)問(wèn)題非常重。齒面接觸應(yīng)力和強(qiáng)度、齒根彎曲應(yīng)力和強(qiáng)度均為隨機(jī)變量, 必對(duì)齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。此外, 由于轉(zhuǎn)速高、齒面壓力大、溫度高、潤(rùn)滑效果差, 齒面膠合失效已成為不能忽視的失效形式. 為此, 須考慮諸多因素, 合理地選擇設(shè)計(jì)參數(shù), 以獲得較好的設(shè)方案。 航空齒輪加工現(xiàn)狀與發(fā)展我國(guó)齒輪加工相對(duì)于國(guó)外在齒輪加工精度、齒輪的熱處理、表面滲碳方面還存在一定的差距，各種高速重載的齒輪傳動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用越來(lái)越多，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、高層建筑起重機(jī)減速器、礦用高速鉆傳動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)車、汽車等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都廣泛采用滲碳淬火的硬齒面齒輪。所以，研究硬齒面齒輪精加工工藝，滿足要求很有必要。我們今后應(yīng)在硬齒面齒輪加工上深入探討研究，不斷提高硬齒面齒輪加工水平，如激光表面處理技術(shù)等，使我們齒輪制造業(yè)向高、精、尖發(fā)展，向世界先進(jìn)水平看齊 [5]. 航空傳動(dòng)齒輪構(gòu)件對(duì)材料技術(shù)的要求傳動(dòng)齒輪工作的可靠性,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)都極其重要。附件傳動(dòng)裝置在整個(gè)飛行包線內(nèi),必須為發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)所有附件提供設(shè)計(jì)所要求的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和功率。由于飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,附件傳動(dòng)裝置外廓尺寸必須盡可能小,結(jié)構(gòu)重量盡可能輕,并且易更換、易維護(hù)、易調(diào)整。在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí),除了要合理選擇運(yùn)動(dòng)參數(shù)、幾何參數(shù)和潤(rùn)滑方式外,還要分析齒輪和傳動(dòng)軸在各種工作狀態(tài)的傳動(dòng)載荷、振動(dòng)、強(qiáng)度和疲勞壽命。因此,要求傳動(dòng)齒輪材料應(yīng)具有:(1) 　足夠的強(qiáng)度,很高的韌性和優(yōu)良的疲勞性能；(2) 　優(yōu)良的工藝性能(含滲碳、氰化、淬透性等)；(3) 　鍛件的金屬流線沿零件輪廓分布；(4) 　滲碳(或氰化) 后,表面有很高的硬度,而心部的強(qiáng)度和韌性配合良好；(5) 　工作面抗磨損、抗粘(膠) 結(jié),抗疲勞。特別是中央錐形齒輪副和傳動(dòng)軸,在分析計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)各種狀態(tài)下的傳動(dòng)載荷、振動(dòng)、扭矩、應(yīng)力和疲勞壽命的基礎(chǔ)上,還要進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。因此對(duì)齒輪制造工藝的要求很嚴(yán),如機(jī)械加工后齒輪表第Ⅱ頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)面粗糙度、齒輪副嚙合均勻度。化學(xué)熱處理后,滲碳層的組織、碳化物形態(tài)、分布及滲碳層—擴(kuò)散層—心部由表及里的硬度變化等都有要求,并需進(jìn)行必要的檢驗(yàn)。 國(guó)內(nèi)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪材料國(guó)內(nèi)外幾種航空發(fā)動(dòng)機(jī)承受主要負(fù)荷的齒輪材料如表1 。我國(guó)某系列現(xiàn)役發(fā)動(dòng)機(jī)的重要齒輪均采用12Cr2Ni4A 低合金結(jié)構(gòu)鋼,冶煉方法基本上以電弧熔煉為主,最近幾年才開(kāi)始逐漸采用電弧爐熔煉+ 電渣重熔或真空自耗重熔等先進(jìn)冶煉技術(shù)。雖然提高了合金純潔度,降低了非金屬夾雜物的含量,但仍不能滿足某先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中央傳動(dòng)錐形齒輪副的設(shè)計(jì)要求,不得不從國(guó)外進(jìn)口綜合性能較好的類似于16Cr3NiWVMoNb 的齒輪鋼。俄羅斯在20 世紀(jì)60 年代初期設(shè)計(jì)P29 300發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),就已試用12 Х2 НВMФА 新齒輪鋼。70年代初期設(shè)計(jì)РД 33 、АЛ 31 Ф發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),又大量采用16 Х3 НВMФб齒輪鋼。由此可以推斷,在60～70 年代俄羅斯就研制成功至少兩種性能較好的新型齒輪鋼。其研究和發(fā)展速度之快,我們望塵莫及。從許多材料標(biāo)準(zhǔn)中還反映出,俄羅斯