双输入圆柱齿轮动力分流驱动系统的静力学均载特性研究

针对双输入圆柱齿轮动力分流驱动系统,建立了驱动系统的静力学分析模型,模型中考虑了齿轮副的啮合变形、齿轮中心的横向变形、双联齿轮轴的扭转变形、齿轮安装误差和支撑刚度因素。根据驱动系统的力矩和力平衡条件,以及其闭环结构的变形协调条件,建立了系统的静力平衡方程,求解了系统各分支双联齿轮轴的转矩及各分支均载系数,获得了安装误差、安装角学双联齿轮轴扭转刚度对系统均载系数的影响规律。研究结果表明,误差具有累加作用,各误差综合作用时系统均载系数显著增大,并车级齿轮安装误差对系统均载性能的影响大于分扭级;在该组参数条件,左右时,系统左右输入均载系数相等;降低双联齿轮轴扭转刚度有助于提系统均载性能,合理配置分扭级安装角和双联齿轮轴扭转刚度差值有利于进一步改善均载性能。

  齿轮驱动系统采用分流构型时,即一个齿轮同时和两个齿轮啮合将输入功率进行分流,则每分支承担的载荷只有原载荷的一半,因此降低了单对轮齿承受的载荷,相应的也减小了齿轮副的节圆直径。这不仅有利于降低整个驱动轮系的质量和体积,还能有效控制齿轮的线速度,对大功率速驱动有重要的意义。相对于行星齿轮驱动构型而言,直升机驱动系统采用分流驱动构型具有以下特点:后一级驱动比很大,因此整个驱动系统的驱动级数会减小,这对降低驱动系统的质量其有利;相对于行星驱动构型,分流驱动构型的齿轮和轴承数量少,因此分流驱动构型的可靠性较行星驱动构型;此外分流驱动构型的噪声较行星驱动构型的低。

目前,圆柱齿轮动力分流驱动系统因其结构紧凑、体积小、驱动比大、可靠性等特点受到外学者的关注。