雙輸入圓柱齒輪動力分流驅動系統的靜力學均載特性研究

針對雙輸入圓柱齒輪動力分流驅動系統,建立了驅動系統的靜力學分析模型,模型中考慮了齒輪副的嚙合變形、齒輪中心的橫向變形、雙聯齒輪軸的扭轉變形、齒輪安裝誤差和支撐剛度因素。根據驅動系統的力矩和力平衡條件,以及其閉環結構的變形協調條件,建立了系統的靜力平衡方程,求解了系統各分支雙聯齒輪軸的轉矩及各分支均載系數,獲得了安裝誤差、安裝角學雙聯齒輪軸扭轉剛度對系統均載系數的影響規律。研究結果表明,誤差具有累加作用,各誤差綜合作用時系統均載系數顯著增大,并車級齒輪安裝誤差對系統均載性能的影響大于分扭級;在該組參數條件,左右時,系統左右輸入均載系數相等;降低雙聯齒輪軸扭轉剛度有助于提系統均載性能,合理配置分扭級安裝角和雙聯齒輪軸扭轉剛度差值有利于進一步改善均載性能。

  齒輪驅動系統采用分流構型時,即一個齒輪同時和兩個齒輪嚙合將輸入功率進行分流,則每分支承擔的載荷只有原載荷的一半,因此降低了單對輪齒承受的載荷,相應的也減小了齒輪副的節圓直徑。這不僅有利于降低整個驅動輪系的質量和體積,還能有效控制齒輪的線速度,對大功率速驅動有重要的意義。相對于行星齒輪驅動構型而言,直升機驅動系統采用分流驅動構型具有以下特點:后一級驅動比很大,因此整個驅動系統的驅動級數會減小,這對降低驅動系統的質量其有利;相對于行星驅動構型,分流驅動構型的齒輪和軸承數量少,因此分流驅動構型的可靠性較行星驅動構型;此外分流驅動構型的噪聲較行星驅動構型的低。

目前,圓柱齒輪動力分流驅動系統因其結構緊湊、體積小、驅動比大、可靠性等特點受到外學者的關注。