直升机主减速器行星齿轮系热分析

王正峰，夏富春，万 隆

(1.海军驻景德镇地区航空军事代表室，江西 景德镇 333001；2.中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001)

0 引言

直升机具有垂直起降、空中悬停性能和机动灵活的优点。传动系统作为直升机三大动部件之一，对直升机功能的实现和飞行安全起着至关重要的作用。齿轮结构是直升机传动系统的重要组成部分，其失效形式主要为齿面磨损、点蚀及胶合。本文主要以某型直升机减速器的行星轮系为例，从摩擦学角度出发，对齿轮在运转时由于摩擦因素而产生的磨损以及一系列后续问题进行研究，为齿轮的设计优化提供必要的参考。

1 轮齿啮合温度的分析

本文研究的某型机主减速器主要由两级行星轮系组成，结构如图1所示。

轮齿温度受影响因素很多，包括载荷、转速、齿轮的几何参数、齿面摩擦热流量的大小、齿轮端面和啮合面的对流传热系数、减速器空气温度和润滑油输入温度等。重庆大学龙慧的研究[1]指出，齿轮几何参数的改变,尤其是齿宽的大小,会对轮齿温度带来较大的影响；而模数改变导致的温度变化将取决于齿轮体积的改变、承载能力的变化以及对流传热系数的改变的综合结果。准确地测量减速器的空气温度和精确计算啮合面的摩擦热流量是保证有限元轮齿本体温度分析精确性的必要手段。

图1 某型机主减速器结构图

1.1 对流换热系数计算

在齿轮温度场分析计算中必须事先确定对流换热系数，齿轮换热系数主要取决于齿轮的冷却润滑方式及齿轮的运行条件。……