Kompozit tishli quti - Composite gear housing

Kompozit tishli quti ning ishlatilishini anglatadi kompozit materiallar dvigatelning tarkibiy qismlarini yopish uchun uzatish. Elyaf bilan mustahkamlangan kompozit materiallar asosan vaznni kamaytirish uchun ishlatiladi. Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan plastik material odatda aviatsiya va avtomobilsozlik sanoatida qo'llaniladi.

Dizayn

Foydalanishning asosiy muammolari Plastmassa tolasi bilan mustahkamlangan tishli qutilar uchun past issiqlik o'tkazuvchanligi va kompozit materialning past qattiqligi. Qattiqligi past bo'lganligi sababli, kompozit tishli g'ildirak uchun kompozit tashqi qismga laminatlangan yoki yig'ma kompozit korpusga yopishtiruvchi bilan o'rnatiladigan ko'plab metall qo'shimchalar kerak. Yuqori kuch epoksi yopishtiruvchi moddalar uglerod tolasi kompozitini tayyorlashda ishlatiladi qo'zg'aysan vallari mashinalar uchun.[1]

Metall qo'shimchalar rulmanlar, vallar, tishli qutilar va vites qutisining boshqa metall qismlarini qo'llab-quvvatlaydi. Kompozit tishli korpus iliqlikni samarali ravishda olib tashlamaydi alyuminiy yoki magniy uy-joy. Kompozit tishli qutilar qimmatroq va ishonchli sovutish tizimlarini talab qiladi. Shu bilan birga, kompozit plastmassa material elektromekanik uchun tishli motorlar kabi kam quvvatli dasturlarda keng qo'llaniladi aktuatorlar. Engil yuklangan aylanadigan tishli qo'zg'aysan moslamalari to'liq kompozit plastmassa materialdan tayyorlanishi mumkin. Bunday elektromexanik aylanadigan aktuatorlar, masalan, avtoulovlarning elektr oynalariga o'rnatiladi. Yuqori yuklangan aktuatorlar narxini pasaytirish va korroziyaga chidamliligi uchun plastik kompozit korpus ichida metall tishli g'ildiraklarni o'z ichiga olishi mumkin.

Ba'zi zamonaviy sanoat robotlari karbon tolali kompozit korpus - robotlashtirilgan qo'l ichiga o'rnatilgan elektromekanik aylanadigan tishli aktuatorlarni o'z ichiga oladi. [Robotik qo'l] uchun uglerod tolasi materialidan foydalanish qo'lning harakatsizligini kamaytirishga imkon beradi va natijada robot tezroq ishlaydi.

Las-Vegasdagi Gear Mechanic Corporation, NV avtomobil va aerokosmik dasturlar uchun kompozit tishli korpuslarni ishlab chiqaradi, shuningdek, qurtlarga qarshi vositalar. Gear Mechanic Co., poyga avtoulovining qo'zg'aysan o'qlari uchun engil gipoid tishli qutini tayyorlash uchun kompozit tishli korpusdan foydalanadi.[2] Og'irlikning pastligi tezlashishni tezlashtirish va tezroq to'xtashga imkon beradi, bu esa katta ustunlikka olib keladi NASCAR poyga va Formula-1 poyga.

Zamonaviy samolyot tishli qutilar, quvvat yuritmalari, qo'zg'aysan vallari, qo'zg'aysan mexanizmlari, ko'targichlar va boshqa mexanik qismlarga ega ko'plab mexanik tizimlarni topish mumkin. Odamlar vertolyotlarni "uchar transmissiya" deb atashardi. Bugungi kunda o'rtacha samolyot vertolyotga qaraganda ko'proq uzatish qismlariga ega. Samolyotning umumiy transmissiya mexanik qismlari quyidagilardir: baland ko'tarish tizimi, eshik eshigini boshqarish tizimi, yuk eshigini boshqarish tizimi, qo'nish viteslari, ko'targichlar, yuk eshiklarini harakatga keltirish tizimlari va ba'zida parvozni boshqarish tizimlari. Samolyotning mexanik tizimining umumiy narxi va og'irligi vertolyot uzatilishining narxi va og'irligiga o'xshash bo'lishi mumkin. Mexanik tizimlarning og'irligi va narxini pasaytirish samolyotning umumiy ekspluatatsiya narxini pasaytirish uchun muhim ahamiyatga ega.

Tarix

1969 yilda General Motors ishlab chiqarish tannarxini pasaytirish uchun kompozit uzatish qutilari yordamida tekshirildi.[3]

Jon Barnard ushbu materialni a-ga kiritishga harakat qildi tishli quti uchun Ferrari F1 avtomobili 1994 yilda ishlab chiqarilgan, ammo uning o'rniga faqat metall tishli qutini uglerod tolasi kompozit tayanchiga o'rnatgan. O'shandan beri bir nechta F1 jamoalari ikkalasini ham o'z ichiga oladi Honda (nee.) B.A.R ) va McLaren muhim tarkibli "Uglerod" holatlarini poyga qildi.

2004 yilda AQSh Mudofaa vazirligi asosiy rotor uchun kompozit tishli korpusni ishlab chiqarishni moliyalashtirishga qaror qildi vertolyot sayyora tishli quti. Boeing va Sikorskiy Hozirda vertolyotning kompozit tishli korpusini ishlab chiqish.[4]

Patentlar va usullar

Gear Mechanic Corporation mexanik tizimlarda ishlatiladigan uch o'lchovli ipli yara kompozit tuzilmalari uchun boshqariladigan bog'lanish usullari va matematik simulyatsiya usullarini ishlab chiqdi.[5] Usul optimallashtirilgan tolalarni joylashtirishni va turli xil qo'llanmalarda metall / kompozit elektr uzatish komponentlari uchun metall qo'shimchalar va tolali temir plastmassalar orasidagi bog'lanishning kuchayishini ta'minlaydi.

Snap-on Incorporated a konsepsiyasini patentladi kompozit halqali vites,[6] bu tolali dazmollangan kompozit plastik korpusga yopishtirilgan metall tishli qo'shimchani o'z ichiga oladi. Snap-on Incorporated tomonidan ixtiro qilingan kompozit halqali tishli g'ildiraklar allaqachon mashinasozlik sohasida muvaffaqiyatli qo'llanilgan. Aniqrog'i Snap-on tizimda asosiy element sifatida Snap-on kompozit halqali tishli elementni o'z ichiga olgan tezyurar kalit kaliti deb ataladigan mexanik mexanik tizim ishlab chiqaradi.

Xalqaro patentlangan "Composite Structural Members" kompozitsion plastmassa materialga konstruktsiyalarni yopishtirish uchun biroz boshqacha muhandislik echimini taklif qiladi. Agar Snap-on ixtirosi halqali tishli korpusni qurish uchun yo'naltirilgan va tasodifiy yo'naltirilgan mustahkamlangan tolalardan foydalansa, Composite Structural Members patent filamentli o'rash materialidan foydalanish uchun echim taklif qiladi.[7]

Aerokosmik

Kompozit uzatmalar qutisi aerokosmik uchun mo'ljallangan, Advanced Rotorcraft Transmission dasturi asosida ishlab chiqilmoqda.[8] ART dasturi - bu kelajak avlod rotorli avtoulovlari uchun engil, jim, bardoshli qo'zg'aluvchan tizimlarni ishlab chiqish va namoyish etish bo'yicha Armiya / NASA qo'shma dasturi. Sikorsky Aircraft va Boeing ART dasturida ishtirok etish. (NASA –TM -103276 nashr qilingan hisobot CSCL 13T, Texnik memorandum 103276). By NASA Sikorskiy CH-53E vertolyotining tishli qutisi, yuk trussi va asosiy rotor uchun kompozit materialni qo'llagan quill val. "Katta vazn tejashni kompozit konstruktsiyali materialni qo'llash orqali amalga oshirish mumkin. Sikorsky Aircraft-ning ACA transmissiya dizayni, ayniqsa, korpusning geometrik soddaligi tufayli kompozitsiyalarni birlashtirishi mumkin. Tishli uzatmalar natijalariga engil kompozitsiyalarni kiritish taxmin qilinadi vaznni 700 dan 800 funtgacha kamaytirishda dastlabki materiallar bilan taqqoslang. "

Sikorsky samolyoti aerokosmik amaliyot uchun kompozit tishli korpusni yaratish bo'yicha o'z yutuqlarini keng reklama qildi. 1991 yil 24-26 iyun kunlari Sakramento, Kaliforniya, Sikorsky Aircraft o'zining kompozit tishli korpusining fotosuratini taqdim etdi.[9] Sikorskiy kompozit tishli korpus ishlab chiqarish uchun grafit-epoksi materialidan foydalangan. Kompozit tishli korpus asl po'latdan yasalgan korpusga o'xshash rulman interfeyslari bilan ishlab chiqarilgan; sic "shuning uchun ichki qismlar korpusga mos keladi."

1992 yilda NASA aviatsiya mexanizmi tizimlarida foydalanish uchun kompozit materiallarni reklama qilishni davom ettirdi. 1992 yil 6-8 iyul kunlari Nashvillda (TN) bo'lib o'tgan AIAA / SEA / ASME / ASEE konferentsiyasi davomida NASA samolyot uchun kompozit tishli korpusning loyihalashtirilgan dizaynidan birini tavsiflovchi rasmni nashr etdi.[10]

NASA samolyotlarda engil kompozitsion materiallardan foydalanishni rivojlantirish bo'yicha doimiy sa'y-harakatlari bilan tez-tez RDS-21 (Rotorcraft Drive System 21) nomi bilan mashhur bo'lgan 21-asr rotorli transport vositalarini ishlab chiqarish tizimini ishlab chiqish uchun shartnoma tuzdi. Ushbu dasturda ishtirok etish uchun Direktsiya (AATD) Boeing mukofotlandi. Yuzni uzatuvchi vositalar ushbu dasturning katta qismi bo'lsa-da, tolali dazmollangan kompozit materiallardan ham foydalaniladi. NASA-Boeing qo'shma nashrida aytilganidek [11] yangi samolyot vites qutisi kompozit shaft va konstruktsion korpusni o'z ichiga oladi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ "Precision Shaft Technologies" Qabul qilingan 5 yanvar 2012 yil.
  2. ^ "Kompozit tishli diferensial" Arxivlandi 2007 yil 27 sentyabrda Orqaga qaytish mashinasi
  3. ^ "Kompozit transmissiya qutisi" Arxivlandi 2007 yil 23 yanvar Orqaga qaytish mashinasi
  4. ^ "Arzon vertolyotda harakatlanadigan poezd uylari" Arxivlandi 2007 yil 23 iyulda Orqaga qaytish mashinasi Qabul qilingan 5 yanvar 2012 yil.
  5. ^ "Kompozit mexanik birliklar" Arxivlandi 2007 yil 27 sentyabrda Orqaga qaytish mashinasi
  6. ^ "O'chirish asboblarida ishlatiladigan bir tomonlama debriyajni bog'lash uchun kompozit mexanizm." Qabul qilingan 5 yanvar 2012 yil.
  7. ^ http://www.zakgear.com/Composite_WO0164570A1.html "Kompozit strukturaviy a'zolar. Xalqaro Patent WO 01/64570 A1, 2001 yil 7 sentyabr."
  8. ^ ""Rotorli avtoulovning rivojlangan uzatilishi"". Arxivlandi asl nusxasi 2007 yil 28-iyulda. Olingan 25 iyul 2007.
  9. ^ "J. Kish, Sikorsky Aircraft, Advanced Rotorcraft Transmission (ART) Program Status, AIAA / SAE / ASME / ASEE, 27 qo'shma harakat konferentsiyasi, 1991 yil 24-26 iyun, Sakramento, CA". Arxivlandi 2007 yil 27 sentyabrda Orqaga qaytish mashinasi
  10. ^ "Doktor Bill, Robert S tomonidan ishlab chiqilgan" Rotorcraft Transmission Transmission (ART) "dasturining qisqacha mazmuni".
  11. ^ "Kontsentrik yuz uzatmalar qutisi bilan momentni ajratish"