[發(fā)明專利]一種重型直升機(jī)主減速器分扭傳動(dòng)均載設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910404829.0
• 申請(qǐng)日: 2019-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110083979B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔楊晗;張歡;錢曉立;胡玉梅;陳兵奎;林騰蛟;羅文軍;柏林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23
• 代理公司: 重慶樂(lè)泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50221
• 代理人: 譚科學(xué)

本發(fā)明涉及一種重型直升機(jī)主減速器分扭傳動(dòng)均載設(shè)計(jì)方法，屬于齒輪傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，所述重型直升機(jī)主減速器的分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括一輸入軸和兩輸出軸，兩輸出軸均與輸入軸通過(guò)一對(duì)錐齒輪進(jìn)行嚙合傳動(dòng)，通過(guò)扭轉(zhuǎn)剛度的調(diào)整實(shí)現(xiàn)分扭均載，具體包括以下步驟：步驟1：建立分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)三維模型；步驟2：建立分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有限元模型；步驟3：計(jì)算均載系數(shù)Ω；步驟4：調(diào)整輸出軸扭轉(zhuǎn)剛度；步驟5：結(jié)果驗(yàn)證及調(diào)試。本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)瞬態(tài)有限元仿真分析對(duì)分扭傳動(dòng)模型進(jìn)行模擬分析，并通過(guò)調(diào)整輸出軸的扭轉(zhuǎn)剛度以匹配對(duì)應(yīng)錐齒輪的接觸力，最終實(shí)現(xiàn)分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的均載傳動(dòng)。與傳統(tǒng)理論計(jì)算調(diào)試方法相比，本發(fā)明具有效率高、成本低、工作量小的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及齒輪傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種重型直升機(jī)主減速器分扭傳動(dòng)均載設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

主減速器是直升機(jī)三大關(guān)鍵動(dòng)部件之一，其性能的優(yōu)劣直接影響直升機(jī)整體性能水平的高低。重型直升機(jī)主減速器主要采用兩路分流技術(shù)將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的功率傳輸至并車齒輪上，再匯流以驅(qū)動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)。與傳統(tǒng)行星傳動(dòng)相比，該減速器在相同條件下具有更大傳動(dòng)比、更輕質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)。其動(dòng)力分流與匯流結(jié)構(gòu)通常稱為分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的可靠傳動(dòng)和精確分流的實(shí)現(xiàn)有賴于加工方案的合理選擇，主要考慮加工方案的可行性，以及加工誤差和安裝誤差等的影響。

目前比較主流的均載方法是從齒輪誤差(包括制作誤差和安裝誤差)、剛體運(yùn)動(dòng)和齒輪變形三個(gè)方面展開(kāi)，并通過(guò)計(jì)算得出理論的均載結(jié)構(gòu)。這種研究方法理論復(fù)雜、計(jì)算量大、結(jié)果驗(yàn)證耗時(shí)長(zhǎng)，無(wú)法快速、有效地得到調(diào)整方案。

因此，有必要提出一種新的分扭傳動(dòng)均載設(shè)計(jì)方法，可以快速得到調(diào)整方案，對(duì)于縮短調(diào)試周期、提高工作效率和降低成本提供幫助。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種重型直升機(jī)主減速器分扭傳動(dòng)均載設(shè)計(jì)方法，采用計(jì)算機(jī)瞬態(tài)有限元仿真分析對(duì)分扭結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算、調(diào)整彈性軸的扭轉(zhuǎn)剛度，從而使分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)均載傳動(dòng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)效率低、成本高的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種重型直升機(jī)主減速器分扭傳動(dòng)均載設(shè)計(jì)方法，所述重型直升機(jī)主減速器的分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括一輸入軸和兩輸出軸，兩所述輸出軸均與輸入軸通過(guò)一對(duì)錐齒輪進(jìn)行嚙合傳動(dòng)，其特征在于：通過(guò)輸出軸的彈性模量調(diào)整扭轉(zhuǎn)剛度，通過(guò)扭轉(zhuǎn)剛度的調(diào)整實(shí)現(xiàn)分扭均載，具體包括以下步驟：

步驟1：建立分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)三維模型；

步驟2：建立分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有限元模型；

步驟3：計(jì)算均載系數(shù)Ω；

步驟4：調(diào)整輸出軸扭轉(zhuǎn)剛度；

步驟5：結(jié)果驗(yàn)證及調(diào)試。

進(jìn)一步，兩對(duì)錐齒輪的均載系數(shù)分別為Ω1、Ω2，其表達(dá)式分別為：

其中，F(xiàn)1、F2分別為兩對(duì)錐齒輪的接觸力。

進(jìn)一步，均載評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：Ω1、Ω2為1±0.05。

進(jìn)一步，步驟4)中，根據(jù)兩接觸力的線性關(guān)系進(jìn)行輸出軸的扭轉(zhuǎn)剛度的調(diào)整。

進(jìn)一步，所述接觸力取平穩(wěn)階段接觸力的均方根值。

進(jìn)一步，通過(guò)輸出軸的彈性模量調(diào)整扭轉(zhuǎn)剛度，使兩輸出軸的扭轉(zhuǎn)剛度之比與兩輸出軸所對(duì)應(yīng)錐齒輪的接觸力之比相同。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)瞬態(tài)有限元仿真分析對(duì)分扭傳動(dòng)模型進(jìn)行模擬分析，并通過(guò)調(diào)整輸出軸的扭轉(zhuǎn)剛度以匹配對(duì)應(yīng)錐齒輪的接觸力，最終實(shí)現(xiàn)分扭傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的均載傳動(dòng)。與傳統(tǒng)理論計(jì)算調(diào)試方法相比，本發(fā)明具有效率高、成本低、工作量小的優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明