提高传动系统主减速器干运转能力研究

■ 王俊 张涛 孙炫琪 刘李 傅旦 / 中国航发动研所

直升机主减速器一旦进入干运转状态，其主要转动零件的工作温度便会急剧升高，可能引发灾难性事故，迫切需要一套成熟的方法对干运转能力进行准确预测。

传动系统（见图1）是直升机的三大关键动部件之一，也是极易受损的部件之一，直接影响到直升机的生存能力。当润滑系统不能正常供油时，整个齿轮传动系统将会处于干运转状态，此时齿轮表面温度会急剧升高，进入剧烈黏着磨损阶段，轮齿温度急剧升高后齿轮的材料强度会下降，同时会使齿轮摩擦副基体材料本身所受的应力提高，加速齿轮表面损伤和破坏，使减速器在短时间内遭到严重破坏，以致失去传动旋翼的功能，导致灾难性的后果。因此，提升减速器的干运转能力，成为现代直升机先进设计及试验的一项重要技术指标，开展直升机传动系统干运转设计、分析、试验等技术研究成为一个重要课题[1]。

图1 直升机传动系统示意图

直升机主减速器干运转现状

目前，许多国家和机构已经对直升机传动系统的干运转能力开展了大量且系统的研究工作。铁姆肯（Timken）公司研制了多种含油粉末冶金材料制造圆锥滚子轴承的保持架来改善其轴承的干运转工作能力。斯凯孚（SKF）公司对在贫油或边界油膜区工作条件下的直升机主减速器单列球轴承和行星齿轮双列圆柱滚子轴承失效开展了大量试验研究。卡门（Karman）公司通过发动机机体内减速器及发动机附件传动的大量试验，发现合理增大齿轮侧隙，采用热强度较高的材料加工齿轮，同时设计应急润滑油箱，可将传动系统的干运转能力提高到30min。……