Конструкция втулки несущего винта с шарнирным креплением лопастей
Основными деталями втулки являются корпус, скоба, цапфа осевого шарнира, корпус осевого шарнира, рычаг поворота лопасти и гидравлические демпферы вертикального шарнира.
Корпус втулки изготовлен из легированной стали. Он закреплен на валу главного редуктора посредством эвольвентных шлиц и центрируется верхним и нижним конусами. Верхнее конусное кольцо — стальное и состоит из двух половин, а нижнее — бронзовое, разрезное.
Сверху корпус закрепляется на валу гайкой, которая контрится штифтами. В верхней части корпуса имеется фланец, к которому шпильками крепится бачок гидродемпферов, а в нижней части — отверстие под штифт для фиксации кронштейна серьги поводка тарелки автомата перекоса.
Середины проушин корпуса смещены от оси вращения винта, что позволяет равномерно нагружать подшипники шарниров. Проушины корпуса вместе со скобой образуют корпус горизонтального шарнира. На пальце горизонтального шарнира установлены внутренние кольца игольчатых подшипников. Наружные кольца находятся в проушинах корпуса.
Между кольцами установлены две бронзовые шайбы, выполняющие роль упорных подшипников скольжения. Они воспринимают осевые усилия, возникающие при колебаниях лопасти относительно вертикали. Между шайбами и внутренними кольцами имеется упорное кольцо. В качестве уплотнения горизонтального шарнира используются резиновые армированные манжеты. К проушине пальца крепится шток демпфера вертикального шарнира.
Для ограничения колебаний лопасти относительно горизонта на втулке имеются упоры. Верхние ограничители необходимы для предотвращения полного закидывания лопастей вверх в случае резкого падения частоты вращения винта, а также при его раскрутке и остановке при сильном ветре. Нижний ограничитель может изменять свое положение в зависимости от частоты вращения винта вертолета. Это вызвано тем, что допустимый угол свеса лопасти при неработающем несущем винте гораздо меньше, чем потребный угол маха лопасти вниз в полете.
Поэтому на скобе имеются постоянные упоры и центробежный ограничитель свеса. Он состоит из противовеса, пальцев, тяги, пружины и собачки. При раскрутке винта вертолета противовес под действием центробежных сил поворачивается относительно оси пальца, растягивая пружину, и через тягу осуществляет поворот собачки относительно оси пальца.
Тем самым лопасть освобождается от нижнего упора и может перемещаться вниз на необходимый угол. При остановке винта центробежная сила уменьшается, и под действием упругости пружины собачка возвращается в исходное положение, предотвращая удар лопастей о хвостовую балку. Постоянные упоры выполняются сменными. Колебания лопасти относительно вертикального шарнира ограничиваются упорами, установленными на скобе и цапфе.
Скоба и цапфа образуют корпус вертикального шарнира, который конструктивно выполнен аналогично горизонтальному. Смазка подшипников обеспечивается маслом, находящимся в полости корпуса втулки.
Осевой шарнир образован соединением цапфы и корпуса. К цапфе крепится кронштейн, расположенный на цилиндре гидродемпфера. На хвостовике цапфы установлены подшипники: два шариковых радиальных, которые воспринимают усилия от изгибающих моментов, действующих на лопасть, и упорный двухрядный, роликовый, воспринимающий центробежную силу лопасти.
Гнезда сепаратора роликового подшипника развернуты под углом 50 градусов к радиальному направлению. При таком расположении гнезд сепаратор не только колеблется, но и непрерывно вращается в одном направлении. В связи с этим дорожки колец подшипника полностью участвуют в работе. В результате увеличиваются срок службы подшипников и ресурс.
Сборка узлов производится в следующем порядке: сначала устанавливаются гайка корпуса с манжетами, маслоотражательное кольцо, радиальный шарикоподшипник, распорная втулка, сепаратор с роликами, упорное кольцо, еще один шарикоподшипник, затем все детали стягиваются гайкой, которая контрится стопорным кольцом. Корпус выполнен в виде стакана с проушинами для крепления лопасти. На корпусе имеется фланец для установки рычага поворота лопасти. Подшипники смазываются маслом, заливаемым через верхнее отверстие в корпусе. Уплотнениями служат резиновые кольца и манжеты.
Рычаг поворота лопасти крепится болтами к фланцу корпуса осевого шарнира. В цилиндрической полости на конце рычага на двухрядном радиально-упорном шарикоподшипнике и радиальном роликовом подшипнике установлен валик. В проушине валика на двух шарикоподшипниках установлен палец, соединяющий рычаг поворота лопасти с тягой автомата перекоса.