圓柱齒輪分扭傳動系統的均載特性及試驗研究

靳廣虎，龍珊珊，高鵬，潘磊，朱如鵬

(南京航空航天大學直升機傳動技術重點實驗室，江蘇南京，210016)

開展新型傳動構型研究、提高功重比和功率密度是直升機主減速器傳動系統的重要研究熱點之一。20世紀70年代，WHITE[1-3]針對圓柱齒輪分扭傳動系統開展了一系列研究，發現與行星齒輪傳動系統相比，采用圓柱齒輪分扭傳動系統具有最后一級減速比大、傳動級數少、質量小、支承簡單、傳動效率和可靠性高等優點。對分扭傳動構型來說，2個分支傳遞的載荷要相等，否則將發生偏載，承載過大的分支甚至會發生斷齒，影響傳動系統的安全和使用壽命。可見，傳動系統的均載性能是分扭傳動構型的重要研究內容之一。為提高傳動系統的均載和動力學性能，國內外學者開展了廣泛研究。KISH[4]提出采用含彈性材料的齒輪腹板結構，通過彈性材料的較大阻尼來提高傳動系統的動力學特性及均載性能。但是，受傳動系統引起的溫度影響，該方法有較大局限性。MAJID[5-6]等提出采用平衡梁法實現均載。但是采用平衡梁法并不是一個有效的措施，除非其摩擦因數小于0.003。為此，KRANTZ等[7-10]提出采用同步角的設計方法來實現均載，其主要思想是：通過精確的理論計算和分析，獲得實現2個分支均載要求的輪系偏轉角，然后采用預制輪系間的安裝角度差來實現載荷均等。該設計方法不僅對傳動系統的制造和安裝誤差要求很高，而且需精確計算出傳動系統的零部件變形。為進一步提高分扭傳動系統的工程應用可行性，WHITE等[11-12]提出采用柔性軸套的方法，運用柔性軸產生的大變形來協調2個分支間的載荷，從而優化傳動系統的均載特性。……