摘要
因涡桨发动机具有重量轻、振动小、耗油率低和起飞推力大等优点，其一度受到人们的关注。由于受螺旋桨限制，涡桨发动机的高速性能不理想，曾逐渐被涡扇发动机所取代，但在中、小型运输机和通用飞机上仍有较广泛的用途。近年来，随着世界油价的涨升，耗油率低的涡桨发动机重回人们的视线，在国外先进大型运输机上得到应用。 由于螺旋桨的工作转速较低，所以需要有减速器，用来使涡轮转子与螺旋桨部分的转速相匹配。文中分析了涡桨发动机中采用的同心式与偏心式减速器及减速器的各种传动方案，其中有游星式、差动式及组合式方案。研究了减速器的结构类型和安装布局对发动机和飞机的工作性能影响。本文重点研究航空发动机的同心式、偏心式减速器和游星式、差动式传动方案，对同心式、偏心式减速器的结构特点与气动特点进行了分析，研究分析了减速器传动方案对发动机性能、进气道功能和机翼升力的影响，其中还穿插介绍了几种典型的涡桨发动机减速器。 最后，本文对比分析不了同类型减速器的优缺点，从减速器的传动方案，齿形，轴承，游星架，润滑冷
却，减速器机匣等几个方面进行比较，确定并设计了一种优化的减速器传动方案。
关键词：涡桨发动机，同心式减速器，偏心式减速器，减速器方案
ABSTRACT
The turboprop engine has advantages of light weight,little vibration,low fuel consumption and big take-off thrust,people once pay much attention to it.Due to limit of propeller,the high speed performance of turboprop engine was not that satisfied,which was replaced gradually by the turbofan engine,however,the turboprop engine is still widely used in medium or small transport plane,and in general purpose aircraft.In recent years,along with the world oil prices rise,the turboprop engine,which has the quality of low fuel consumption,attract people's attention again,and is apply on heavy transport plane.
Because the propeller's speed is lower,a reduction gearbox must be equipped with the turboprop en
gine,to make the speed of turbine section and propeller match with each other.A turboprop engine reduction gearbox adopts a concentric type or a eccentric type,and transmission scheme of reducer are variety,including planetary gear,differential gear and combined scheme.And the construction and the type of installation layout have a great influence in working performance of the engine and aircraft.This paper will focus on the concentric type and the eccentric type,and on the transmission scheme of planetary gear and differential gear.We will analyze the structure characteristics and areodynamic characteristics of concentric type and eccentric type,together with the effect of transmission scheme on the performance of the engine,inlet duct and the wing lift.At the same time,we will introduce several typical turboprop engine reduction gearboxes.
Finally,this paper will compare the advantages and disadvantages of different type of reduction gearboxes,in the reduction transmission scheme,gear,bearing, planetary frame,lubricating and cooling,case of reduction gearbox and other several aspects,to identify and design an optimal transmission scheme.
KEY WORDS：turboprop engine,concentric type reduction gearbox,eccentric type reduction gearbox,reduction scheme
目录
第一章绪论 (5)
1.1研究背景 (5)
1.2航空发动机减速器概述 (6)
1.2.1航空发动机减速器性能要求 (7)
1.2.2减速器类型 (8)
1.2.3减速器传动方案 (8)
1.3本文的主要工作 (9)
第二章同心式与偏心式减速器 (10)
2.1同心式减速器 (10)
2.1.1同心式减速器结构特点 (11)
2.1.2同心式减速器气动特点 (12)
茶浴炉2.2偏心式减速器 (12)
2.2.1偏心式减速器组成及结构特点 (14)
2.2.2偏心式减速器气动特点 (15)
2.3两种减速器的应用统计 (16)
2.4本章小结 (17)
第三章游星式与差动式减速器 (19)
3.1传动比计算方法 (19)
3.2游星式减速器 (20)
3.2.1单游星式与重游星式减速器特点 (20)
3.2.2单游星式与重游星式方案传动比 (22)
3.3差动式减速器 (22)
3.3.1差动式减速器特点 (23)
3.3.2封闭差动式方案传动比 (24)
3.4本章小结 (25)
第四章减速器方案设计 (26)
4.1选择方案的前提 (26)
4.2减速器优缺点比较与方案选择 (26)
4.3齿形的优化 (29)
4.4齿数与模数的确定 (30)
4.5轴承的选择 (31)
4.6游星架 (32)
4.7润滑与冷却 (33)
电气石陶瓷球4.8减速器机匣 (34)
4.9弹性轴 (34)
ttbn
4.10测扭机构 (34)
4.11减速器整体结构 (34)
4.12减速器方案的优点、缺点以及补救措施 (35)
第五章结论 (37)
参考文献 (38)
致谢 (39)
毕业设计小结 (40)
牧一征第一章绪论
1.1研究背景
涡轮螺旋桨发动机主要靠螺旋桨产生的拉力或推力驱动飞机，其非常适合中等飞行速度的飞机使用，但因为受螺旋桨的限制，这些螺旋桨飞机的速度一般都不超过800km/h。与活塞式发动机相比，涡轮螺旋桨发动机具有功重比大、迎风面积小、振动小、推进效率高等特点，特别是随着飞行高度的增加，其性能更显优越，而且，由于减少了往复运动的部件，涡桨发动机的运转稳定性好、噪音小、工作寿命长、维修费用低；与涡轮喷气发动机及涡轮风扇发动机相比，涡轮螺旋桨发动机又具有耗油率低、起飞推力大等特点。
此外，涡桨发动机装配在飞机上后，还具有一些综合优势，比如螺旋桨特性（滑流增升、反桨）、飞机机翼构型决定了涡桨飞机较强的起飞/着陆能力，可大幅度缩短起飞/着陆距离，涡桨发动机较低的燃气排放温度可以大幅度降低氮氧化物、噪声排放及红外辐射等。
粉底原料
液晶白板涡轮螺旋桨发动机的这些优点对于往返于中小型机场甚至是简易机场的短、中途运输机和通用飞机来说，是非常适宜的。自20世纪50年代起，世界各国纷纷发展了一系列以涡轮螺旋桨发动机为动力的中型运输机。1942年，英国研制出了世界上第一台涡轮螺旋桨发动机“曼巴（Memba）”，装配在皇家海军“塘鹅”舰载反潜飞机上。1945年，由涡轮喷气发动机Derwent发展而成的涡轮螺旋桨发动机，被装在皇家空军著名的“流星”战斗机上首飞成功，这标志着涡轮螺旋桨发动机进入实用阶段。随后，美国将涡轮螺旋桨发动机T56装配在C-130运输机、P-3C侦察机以及E-2C预警机等多型飞机上，涡轮螺旋桨发动机的用途扩大，从军用转变为民用。而且值得一提的是，后来的AE2100涡轮螺旋桨发动机的减速器就是在T56发动机减速器的基础上改进而来的。我国也于1976初成功试飞定型了涡桨6发动机，其被安装在运8等飞机上。在此之后的时间里，普惠公司的PT6A发动机在民用涡桨发动机领域，无论是生产数量还是产值，都成了当之无愧的“带头大哥”。欧洲螺旋桨公司（EPI）于2011年投产的高性能涡桨发动机TP400-D6是最新一代的涡桨发动机，其当时被看成是“曾设计过的唯一真正的欧洲发动机”。
因涡轮螺旋桨发动机的高速性能不理想，其市场一度为涡轮风扇发动机所取代。然而，近年来随着油
价的飙升，涡轮螺旋桨发动机的经济性优势更为凸显，同时，随着螺旋桨设计、制造技术的进步，涡轮螺旋桨飞机在飞行时的推进效率
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