（中国人民解放军61267部队，北京 通州 101114）
摘要：直升机传动系统作为整个直升机技术体系中的核心部分，发挥着举足轻重的作用。本文结合国外一些先进直升机传动系统技术应用实况，探讨其了设计理念、结构及相关参数，望能为此领域实践应用有所借鉴。
关键词：直升机；传动系统；结构
传动系统是整个直升机系统的重要子系统。伴随当前对直升机舒适性、经济性、安全性、稳定性与可靠性的不断提升，对直升机传动系统也提出更多且更加严格的要求，比如噪声更低、翻修间隔更长、重量更轻及生存率更高等。所以，各国均不断加大人、财、物力，推动直升机传动系统的研发进程，在此大背景下，出现了许多先进的直升机传动系统技术，现就此作一探讨。
1.面齿轮技术
1991年，美国军方ART计划与美国国家航空航天局均开始着手面齿轮传动技术的研究。而到了2009年，美国在其所研发的“阿帕奇”直升机主减速器上，率先且成功应用了面齿轮传动技术。针对欧洲诸多发达国家而言，其同样十分重视面齿轮传动技术，将其称作新世纪旋翼机传动的未来趋势，因而投入了许多人、物力，对此技术展开研究，比如意大利根据自身发展规划所制定的FACET计划等。日本一些学者借助于数控滚齿机这一平台，研究了面齿轮的近似加工方法，初次之爱，还有加拿大著名国防科技公司——北星公司，同样成功开发了面齿轮的磨齿机等先进技术。而在各种研发当中，最为著名的便是美国“黑鹰”直升机主减速器上面齿轮的应用，其应用目的在于提高寿命，以及减轻重量，以及对传统的螺旋锥齿轮传动予以替换。较之螺旋锥齿轮传动，面齿轮传动的优点主要有如下方面：（1）
小齿轮所采用的是渐开线圆柱齿轮，其轴向位置误差不影响传动性能，而其它方面的误差所造成的影响也比较小，不需要进行防错位设计；（2）在重合度上，相比于锥齿轮传动，面齿轮传动较其更大，于空载状态下，通常能达到1.6~1.8，受载时此值会更高；（3）当小齿轮采用的是直齿圆柱齿轮时，在小齿轮上，没有轴向力作用，因而可以简化支撑，达到减轻重量的目的。
2.干运转技术
现阶段，国外军用或民用直升机减速器的干运转时间规定不能低于30min。干运转设计乃是设计直升机减速器的核心技术。如果减速器出现损坏，会造成减速器短时间转为干运转状态。因温度快速升高，会导致轴承出现强烈的热膨胀，最终被卡死，而对于齿轮来讲，则会丧失工作间隙，在短短的数分钟内，便能损坏主减速器，使其丧失运转功能，引发灾难性事故。所以，为了能够最大程度保障顾客、直升机及飞行员的安全，减速器齿轮在干运转能力上要较强。针对国外直升机公司来讲，其在设计过程中，多注重如下几点：（1）加大高速输入级螺旋锥齿轮的侧隙，预防干运转过程中，且高温状态下轮齿出现卡死情况。（2）对高速输入级全部轴承的径向游隙与轴向游隙予以加大。此外，还可选择陶瓷轴承，用镀银保持架作为钢制件，以此达到延长干运转时间的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）在选择材料方面，选择那些摩擦系数小，且耐高温的材料，比如CSS-42L钢、M50NIL钢等。（4）基于输入级的机匣上，根据现实需要，设置环形储油槽，另外，在轴内还可以设置油芯、油腔等，当润滑系统遭受弹击后，在没有压力的状态下，依据离心力能够把滑油流入到轴承当中，以此达到延长干运转时间的目的，比如“阿帕奇”直升机，其头部设置的减速器，便选用了油芯。（5）对于齿轮轴来讲，尽可能选用简支安装，针对用于支撑的轴承来讲，可以选择滚棒轴承、滚动轴承等；而在具体的告诉输入级，尽可能禁用圆锥滚子轴承，而在尾传动系统上，可以选择脂润滑轴承。
3.圆弧齿轮技术分析
3.1单圆弧齿轮
国外将单圆弧齿轮还称之为诺维柯夫齿轮，其借助于凸凹齿面的不断接触，来实现啮合传动；对于主动轮来讲，其通常为凸齿，而动轮一般为凹齿。而对于渐开线齿轮来分析，其实为凸齿与凸齿之间的啮合，其在单位面积上所承受的应力，要明显大于圆弧齿轮。因圆弧齿轮与渐开线齿轮相比较，优点突出，因此，此种齿轮已在英国“山猫”、俄罗斯“卡”式直升机的主减速器上得到广泛应用。针对由韦斯特兰直升机公司所产的“山猫”直升机来讲，其应用了世界上最早的单圆弧齿轮减速器。据了解，该公司经过多年研究，已经在加工经验、设计技术方面趋向成熟，可以为直升机的持久飞行安全提供切实保障。在整个直升机主减速器当中，单纯运用单圆弧齿轮传动，其优点为：其一，能实现主减速器传动链结构的简化，实现零件数的减少；其二，可以实现主减速器相应高度的降低，还能减轻主减重量，强化可维护性与可靠性。
3.2双圆弧齿轮
针对双啮合线圆弧齿轮的齿形来讲，从根本上来讲，就是将2个单圆弧齿轮的凸凹齿廓，均设置在1个齿轮齿廓上，也就是相啮合的一对齿轮，凸齿为其齿顶部分，而齿根部分均为凹齿。
4.结语
综上，由于传动系统较大程度影响着直升机性能，因此，我国也正在加大此领域的研发投入，尤其是直升机传动系统方面的研究。通过持续推动新技术、新理念及新方法的研究，积极攻关关键技术，构建更加完善、全面且实用的直升机传送系统设计技术体系，有助于此领域的完善、发展。
参考文献
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作者简介：
王一博（1983.09-），男，河北邯郸人，助理工程师，硕士，研究方向：直升机机械。
论文作者:王一博1 高玮2 刘怀明3
论文发表刊物:《信息技术时代》2018年3期
论文发表时间:2019/1/2
标签：齿轮论文; 直升机论文; 减速器论文; 圆弧论文; 传动系统论文; 技术论文; 轴承论文; 《信息技术时代》2018年3期论文;