ВТУЛКА НЕСУЩЕГО ВИНТА

Втулка несущего винта предназначена для передачи вращения ло­пастям винта от вала главного редуктора и восприятия и передачи на фюзеляж аэродинамических сил, возникающих на несущем’ винте.

Втулка несущего винта вертолета Ми-4 имеет разнесенные горизон­тальные шарниры, а также вертикальные и осевые шарниры. Подоб­ное сочленение лопастей со втулкой винта дает им возможность коле­баться относительно горизонтальных н вертикальных шарниров под дей­ствием приложенных к ним переменных аэродинамических и инерцион­ных сил при полете вертолета с поступательной скоростью. В результа­те этого значительно уменьшаются величины переменных напряжений в лопастях несущего винта. Горизонтальные шарниры, кроме того1, ‘Ис­ключают действие момента от аэродинамических сил на фюзеляж. Ко­лебания лопасти относительно оси вертикального’ шарнира демпфируют­ся фрикционным демпфером.

Для изменения углов установки лопастей последние имеют шарнир­ную заделку во втулке («осевой шарнир»).

Таким образом, сочленение лопастей с корпусом втулки несущего винта и, соответственно, с валом главного редуктора осуществляется посредством трех шарниров. Для повышения устойчивости движения лопасти и улучшения характеристик вертолета предусмотрена кинема­тическая связь между углами установки лопасти и ее отклонением от­носительно горизонтального шарнира («углом взмаха»); втулка имеет так называемый «компенсатор взмаха».

В конструкцию втулки1 несущего винта включен также механизм центробежного ограничителя свеса лопастей. Этот механизм дает воз­можность лопастям, имеющим при неподвижном винте угол свеса рав­ным 1°4(У (отклонение вниз от плоскости, перпендикулярной оси вала редуктора), увеличивать это значение до величины 4° при вращающемся несущем винте.

Ограничение свеса необходимо для увеличения зазора, между хво­стовой балкой и концом лопасти при незначительной скорости вращения ■несущего’ винта при его запуске и остановке. Этот зазор определяется прогибом лопасти при стоянке и при вращении ее с малыми оборотами,

При вращении несущего винта на рабочих скоростях лопасть под действием центробежных и аэродинамических сил поднимается и полу­чает прогиб вверх, что значительно’ увеличивает зазор между ее концом и хвостовой балкой.

Во избежание удара по упору горизонтального шарнира при различ­ных эволюциях в условиях полета лопасть при вращающемся несущем винте имеет возможность перемещаться на 4° вниз от плоскости, перпен­дикулярной оси вала.

Основными деталями втулки несущего винта (фиг. 169)

13 Зак — 740

Фиг 169. Втулка несущего винта.

1—корпус втулки; 2—скоба; 3—цапфа осевого шарнира; 4—корпус осевого шарнира; 5—рычаг лопасти; 6—нижнее конусное кольцо; 7—верхнее ко­нусное кольцо; 8—гайка вала ‘несущего винта; 9—штифт контровочный; 10, 52 и 53—пробка; 11—наружное кольцо игольчатых подшипников гори­зонтального шарнира; 12—внутреннее кольцо игольчатого подшипника; 13, 20, 46—распорная втулка; 14—палец горизонтального шарнира; 15— тайка пальца горизонтального шарнира; 16—’бронзовая шайба горизон­тального шарнира; 17, 18, 39, 40, 41, 54, 55—уплотнительные кольца; 19— наружное кольцо игольчатых подшипников вертикального шарнира; 21— бронзовая шайба вертикального шарнира; 22—палец вертикального шар­нира; 23—внутренний барабан демпфера; 24—гайка пальца вертикального шарнира; 25—наружный барабан демпфера; 26—болт крепления наружного барабана; 27—диск промежуточный большой; 28—диск промежуточный ма­лый; 29—-верхний диск; 30—диск фрикционный; 31—диск нажимной; 32— пружина демпфера; 33- — диск лнужин; 34—.регулировочный болт; 35—кры­шка демпфера; 36 и 56—сальник, 37—поршень; 38—пружина поршня, 42—кольцо; 43—гайка корпуса осевого шарнира; 44 и 51—регулировочное кольцо; 45—шарикоподшипник радиальный; 47—шарикоподшипник упор­ный; 48—гайка цапфы осевого шарнира; 49—штифт; 50—шарикоподшип­ник радиальный; 57—манжета; 58—болт крепления рычага лопасти; 59— втулка; 60—двухрядный шарикоподшипник; 61—шарикоподшипник; 62— валик шарнира рычага; 63—крышка шарнира рычага.

корпус втулки 1, скоба 2 (4 шт.), цапфа 3 осевого шарнира, корпус 4 осевого шарнира и рычаги1 5 лопасти.

Корпус втулки имеет в центре отверстие с эвольвентными шлицами, которыми он надевается на вал главного редуктора и центрируется па нелт двумя конусными кольцами 6 и 7. Нижнее конусное кольцо 6 брон­зовое и имеет один разрез. Верхнее конусное кольцо. 7 стальное и со­стоит из двух половин. Гайка 8 навинчивается на вал ‘редуктора и за­крепляет корпус через конусные кольца на вале. Гайка предохраняется от отвинчивания тремя штифтами 9.

Корпус втулки. 1 имеет четыре широких проушины (по числу лопа­стей). Оси проушин лежат в одной плоскости под углом 90° друг к дру­гу. Середины проушин смещены с радиального положения на 60 мм.

В верхней части корпус имеет фланец с отверстиями для крепления коллектора противообледенителя, а снизу — ушки для присоединения поводка тарелки автомата-перекоса.

В проушинах корпуса монтируются игольчатые подшипники гори­зонтальных шарниров, по два подшипника в каждой. Наружное коль­цо 11, общее для обоих подшипников, вставлено, в проушину и фикси­руется от проворачивания эвольвентными шлицами, имеющимися как в буртике наружного1 кольца, так и в проушине корпуса. Внутренние кольца игольчатых подшипников 12 имеют по краям буртики для осевой фиксации игл. Иглы размером 5X50 набраны по 106 шт. в каждом под­шипнике. Между внутренними кольцами подшипников помещена распор­ная втулка 13.

Проушина корпуса с игольчатыми подшипниками охватывается с двух сторон проушинами скобы 2. Через проушины скобы и внутрен­ние кольца подшипников пропущен палец 14 горизонтального шарнира.

Узел стягивается гайкой 15. Палец удерживается от проворачивания в проушине скобы сегментной шпонкой. Для восприятия осевых усилий, которые возникают при отклонениях лопасти от направления, перпенди­кулярного оси шарнира, между торцами проушин корпуса и скобы уста­новлены бронзовые шайбы 16.

Для ограничения поворота сочленения лопасти в горизонтальном шарнире на корпусе 1 втулки и скобе 2 имеются специальные упоры. Поворот сочленения вверх от плоскости, перпендикулярной оси вала ре­дуктора, возможен па 25° и вниз в условиях полета на 4°. Имеющиеся на корпусе резьбовые отверстия, закрытые пробками 10, предназначены для заливки масла в горизонтальные шарниры. Масло попадает в по­лость корпуса, а оттуда по сверлениям в кольцах И в игольчатые под­шипники. Резиновые кольца 17 и 18 служат для уплотнения масляной полости горизонтального1 шарнира.

Скоба 2 представляет собой деталь коробчатого сечения, имеющую на одном конце две проушины для соединения с корпусом 1 и две проу­шины на другом конце для соединения с цапфой 3 осевого шарнира. Ось первых проушин на скобе перпендикулярна оси двух других. Во внутренней полости скобы монтируется механизм центробежного1 огра­ничителя. Соединение скобы г цапфой осевого шарнира образует верти­кальный шарнир И1 выполнено аналогично горизонтальному шарниру. Наружное кольцо 19, общее для обоих подшипников, вставлено в цап­фу 3. Внутренние кольца, так же как и в горизонтальном шарнире, соб­раны СО’ 106 иглами того же размера. Между ними поставлена распор — пая втулка 20. Цапфа 3 с игольчатыми подшипниками и плоскими брон­зовыми шайбами 21 вставляется в проушины скобы, и через них и со­прягаемые детали пропускается палец 22 вертикального шарнира.

Па верхней проушине скобы имеются торцевые шлицы. Такие же шлицы имеются на внутреннем барабане 23 демпфера, который уста- 196

ншшшастся па проуїшгау скобы п прижимается к шлицам гайкой 24, патшчеішой на •палец 22 и стягивающей весь узел.

Цапфа’ 3 имеет возможность поворачиваться вокруг ості вертикаль­ного шарнира от направления, перпендикулярного оси горизонтального шарнира, ‘на угол ЇЗДО’ вперед по вращению и на 6°40/ назад. Даль­нейший поворот ограничивается упорами, имеющимися на цапфе и на скобе.

Цапфа 3 осевого шарнира, помимо вертикальной цилиндрической части, в которую монтируются игольчатые подшипники вертикального шарнира, имеет хвостовик с резьбой, на который установлены и закреп­лены подшипники осевого шарнира лопасти. У вертикальной цилиндри­ческой части цапфы имеются вверху две площадки с торцевыми шли­цами для крепления наружного барабана демпфера. Наружный бара­бан 25 демпфера также имеет две площадки с торцовыми шлицами, ко­торыми барабан сочленяется со шлицами цапфы (см. разрез по. ББ). Наружный барабан демпфера притягивается к цапфе четырьмя болта­ми’ 26.

Наружный барабан демпфера имеет на своей внутренней поверхно­сти эвольвентные шлицы; внутрь барабана вставлены три промежуточных стальных диска 27, имеющих такие же шлицы по наружной поверхности.

Внутренний барабан 23 демпфера на своей наружной поверхности так­же имеет эвольвентные шлицы, на. которые надеваются два промежуточ­ных стальных диска 28 и верхний диск 29.

Таким образом, часть дисков связана со скобой, а другая часть с цапфой осевого шарнира. Между стальными дисками, связанными с различными элементами узла, проложены фрикционные плавающие дис­ки 30 из асбокартона, по шесть штук в каждом сочленении. На верхний диск 29 опирается нажимной диск 31, в котором размещены по окруж­ности восемнадцать спиральных цилиндрических пружин 32.

На пружины накладывается диск 33, имеющий цилиндрический хво­стовик, который проходит внутри пальца вертикального’ шарнира и имеет па конце резьбу для регулировочного болта 34 демпфера.

Регулировочный болт демпфера, опираясь заплечиками в палеи вертикального шарнира, подтягивает диск 33 и через пружины нажи­мает на пакет дисков демпфера. Таким образом можно регулировать ве­личину нажатия пружин, а с нею и величину момента трения демпфера.

При колебаниях лопасти относительно вертикального шарнира меж­ду дисками возникает трение, которое гасит эти колебания.

Демпфер регулируется на момент трения около 200 кгм. Демпфер сверху закрывается крышкой 35. Между наружным и внутренним бара­банами демпфера имеется уплотнительный сальник 36 из фетра.

Таким образом, демпфер полностью защищен от попадания грязи и влаги, что обеспечивает постоянство момента трения.

Вертикальный шарнир смазывается через прессмасленку в болте 34 демпфера. Зашприцованное масло через сверление в хвостовике дис­ка 33 и в пальце 22 вертикального шарнира поступает в игольчатые подшипники. Под давлением масла поршень 37 сжимает пружину 38. В дальнейшем по мере расходования масла оно поступает в игольчатые подшитіики под давлением этой пружины.

Уплотнение масла в вертикальном шарнире осуществляется резино­выми кольцами 39, 40 и 41.

Полость вертикального шарнира, заполняемая маслом, соединяется с атмосферой клапаном, который предохраняет резиновые уплотнения шарнира от выдавливания, а также служит для выпуска воздуха из этой полости в атмосферу при зашприцовке масла в этот узел.

Осевой шарнир лопасти образуется двумя основными деталями: цап­фой 3 и корпусом 4 осевого шарнира. Корпус выполнен в виде стакана, на днище которого имеется гребенка с проушинами для крепления ло­пасти. На другом конце стакана имеется внутренняя резьба для гай­ки 43.

На хвостовик цапфы напрессовано кольцо 42, служащее поверхно­стью трения манжеты и фетрового сальника гайки 43. На хвостовик цап­фы при сборке последовательно надеваются гайка 43, регулировочное кольцо 44, радиальный шарикоподшипник 45, распорная втулка 46, упорный шарикоподшипник 47, и весь пакет закрепляется гайкой 48, которая предохраняется от отвинчивания штифтом 49. На цилиндриче­скую часть гайки 48 устанавливается второй радиальный шарикопод-

Фиг. ПО. Центробежный ограничитель свеса лопастей. 1—собачка ограничителя; 2—палец; 3—противовес; 4—пружина; б—стакан пружины; 6—тяга; 7—ось противовеса.

шинник 50. Цапфа с закрепленными на ней подшипниками вставляется в корпус осевого шарнира 4 и закрепляется в нем гайкой 43. Между днищем корпуса и радиальным подшипником 50 находится регулировоч­ное кольцо 51. За счет толщины кольца 51 регулируют преднатяг узла подшипников 50 и 47. Пробка 52 закрывает отверстие для заливки мас­ла в осевой шарнир. Отверстие, закрытое пробкой 53, служит для сли­ва масла.

Резиновые кольца 54 и 55 ставятся е целью герметизации осевого шарнира между деталями, не имеющими в работе относительных пере­мещений. В гайке 43 поставлены фетровый сальник 56 и резиновая ман­жета 57.

К корпусу осевого шарнира четырьмя болтами 58 (ем. вид по стрел­ке Г, фиг. 169) крепится рычаг 5 лопасти. Болты 58 разгружены от срезывающих усилий втулками 59. Конец рычага лопасти имеет цилинд — 198 рическую полость, в которой на двух шарикоподшипниках 60 и 61 установлен валик 62 шарнира, закрепленный крышкой 63, притянутой к рычагу четырьмя болтами.

В головке валика шарнира запрессованы два шарикоподшипника. Шарнир рычага лопасти смазывается через масленку на головке валика.

Устройство центробежных ограничителей свеса показано п фиг. 170. Противовес 3 подвешен к скобе на оси 7 и через стакан е цапфами, и тягу 6 соединяется с одним концом собачки 1. Осью вра­щения собачки является палец 2, пропущенный через проушины скобы. Второй конец собачки служит упором, ограничивающим свес лопасти. При оборотах несущего винта ниже~ 100 об/мии пружина 4 удержи­вает собачку и противовес в положении, изображенном на схеме (угол свеса лопасти при этом равен 1°40′). При достижении 100 об/мин проти­вовес под действием центробежной силы начинает поворачиваться, сжи­мает пружину и поворачивает собачку.

Когда скорость вращения несущего винта достигает значения при­мерно 120 об/мин, собачка полностью отходит от скобы; между упором корпуса и собачкой образуется зазор (не менее 4 мм при нулевом угле свеса) и свес лопасти ограничивается только постоянными упорами ско­бы, которые позволяют ей отклоняться вниз на 4°.

При падении скорости вращения винта примерно до 120 об/мин на­чинается обратное движение механизма, в при 100 об/мин собачка при­ходит в положение, соответствующее углу свеса лопасти 1°40/.