在采用电动机起动方式的中小型军用航空发动机上,起动电机在发动机正常工作时,还要作为直流发电机使用。为了满足起动发电机在起动和发电时不同传动比的需要,在安装起动发电机的传动机匣上都有二速传动装置。它由棘轮离合器、滚棒离合器和摩擦离合器组成,装在一个共同的壳体内。
简介在采用电动机起动方式的中小型军用航空发动机上,起动电机在发动机正常工作时,还要作为直流发电机使用。为了满足起动发电机在起动和发电时不同传动比的需要,在安装起动发电机的传动机匣上都有二速传动装置。它由棘轮离合器、滚棒离合器和摩擦离合器组成,装在一个共同的壳体内1。
棘轮离合器棘轮离合器是用来保证在发动机起动过程中,起动机与发动机之间的传动。当转速达到发动机自持转速、起动机电路断电后,棘轮离合器脱离工作,使起动发电机自动退出起动状态。
它由棘轮、离合子和离合子座等组成。
棘轮的外面有直齿,里面有锯形齿。3个离合子分别用销钉固定在离合子座上,离合子在弹簧力作用下使前端外张,卡在棘轮内表面的锯齿上。离合子的重心靠近后端,所以工作时离心力使离合子前端收敛。当起动时,作用在离合子上的弹簧力大于离心力,离合子前端外张,使棘轮与安装座卡合。当转速超过自持转速、且起动发电机断电后,棘轮转速大于安装座转速,离合子脱离啮合状态,在离心力作用下,离合子前端收敛。为了防止离合子在离心力作用下后端与棘轮相碰,在安装座上安装有限动销2。
滚棒离合器滚棒离合器是用来保证在转速达到自持转速后,发动机转子与起动发电机之间的传动,使起动发电机由发动机带动进入发电状态。它由外环、星形轮、滚棒、护圈、卡圈和前、后盖板等组成。护圈套在星形轮的外围,滚棒装在护圈周围的孔内,前、后盖板和护圈用铆钉连成一体。卡圈一端插入星形轮的小孔内,另一端嵌入护圈的径向槽内。卡圈的弹力保持护圈的相对位置,护圈使滚棒总是处于与外环进入接触的状态2。
摩擦离合器摩擦离合器起保险作用。它由一组铜片、钢片、弹簧和内、外齿轮组成。铜片上有外套齿,与外齿轮上的内套齿啮合。钢片上有内套齿,与内齿轮上的外套齿啮合。铜片与钢片相间地安装在内、外齿轮之间,用一组弹簧压紧。摩擦片之间填有石墨油膏,起润滑作用。工作时,当内、外齿轮的扭矩小于摩擦片之间的摩擦力矩时,内、外齿轮一起转动。当扭矩过大,超过铜片与钢片之间的摩擦力矩时,就发生滑动。
三种离合器的联系发动机起动时,起动发电机通过摩擦离合器一方面带动滚棒离合器外环转动,另一方面经棘轮离合器两次减速后,带动滚棒离合器的星形轮。由于外环转速大于星形轮转速,所以滚棒离合器不工作。因而在起动开始阶段,起动发电机是借摩擦离合器和棘轮离合器带动发动机转子转动。当发动机转速超过自持转速、起动发电机断电后,滚棒离合器星形轮转速大于外环转速,滚棒离合器进入工作,星形轮带动外环转动。这时滚棒离合器的外环减速带动棘轮离合器的棘轮转动,而滚棒离合器的星形轮增速带动棘轮离合器的离合子座转动,所以离合子座的转速大于棘轮的转速。此时,离合子的离心力已经大于弹簧力,离合子前端内收,棘轮离合器自动退出工作。这时,发动机借助于滚棒离合器和摩擦离合器带动起动发电机进入发电状态。可见,二速传动装置是借助于棘轮离合器和滚棒离合器两个离合器,通过两条不同的传动路线,获得在起动和发电两种工作状态下所需的两种传动比;并且保证在双发飞机上,起动一台发动机时,防止另一台反转1。
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杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所