精品完整版某型直升机传动系统结构与故障分析Word下载.docx
《精品完整版某型直升机传动系统结构与故障分析Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品完整版某型直升机传动系统结构与故障分析Word下载.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
指导老师：
***
2013年4月9日
前言
直升机发动机驱动旋翼提供升力，把直升机举托在空中，主发动机同
时也输出动力至尾部的小螺旋桨，机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反
馈至小螺旋桨，通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转
速下的反作用力。
直升机主要由机体、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。
旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的
机械传动系统来驱动，也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。
目前实际
应用的是机械驱动式的单旋翼直升机及双旋翼直升机，其中又以单旋翼直
升机数量最多。
直升机的最大速度可达300km/h以上，俯冲极限速度近400km/h，使用
升限可达6000米（世界纪录为12450m），一般航程可达600～800km左右。
携带机内、外副油箱转场航程可达2000km以上。
根据不同的需要直升机有
不同的起飞重量。
当前世界上投入使用的重型直升机最大的是俄罗斯的米
-26（最大起飞重量达56t，有效载荷20t）。
直升机的突出特点是可以做低空（离地面数米）、低速（从悬停开始）
和机头方向不变的机动飞行，特别是可在小面积场地垂直起降。
由于这些
特点使其具有广阔的用途及发展前景。
在军用方面已广泛应用于对地攻击、
机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信
联络、反潜扫雷、电子对抗等。
在民用方面应用于短途运输、医疗救护、
救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影等。
海
上油井与基地间的人员及物资运输是民用的一个重要方面。
目前直升机相对飞机而言，振动和噪声水平较高、维护检修工作量较大、
使用成本较高，速度较低，航程较短。
直升机今后的发展方向就是在这些
方面加以改进。
摘要
这篇文章介绍了某型直升机的传动系统的结构、特点、故障分析及相关零部
组件的装配。
直升机传动系统主要包括：
主旋翼轴、主减速器、主减速器／发动
机连接轴、主减速器、尾传动轴、尾减速器。
主减速器的作用是将发动机的输出
功率与直升机相连，主旋翼轴能把主减速器的输出功率传递给旋翼，尾传动轴则
是将主减速器的功率传给尾减速器，尾减速器把功率再传递到尾桨上。
主减速器
的装配包括：
刹车旋翼组件、游星减速机构的装配、尾传动机构的装配、转速表
传动机构的装配、风扇传动组件的装配等等。
关键词：
主减速器、传动系统、故障、装配
目录
前言…………………………………………………………I
摘要…………………………………………………………II
关键词…………………………………………………………Ⅲ
第一章某直升机传动系统总体介绍………………………………………1
第一节传动系统的功能及结构………………………………………………l
第二节传动系统的主要性能指示……………………………………………5
第二章直升机传动结构说明与故障分析………………………………8
第一节主减速器………………………………………………………………8
1．主减速去结构说明………………………………………………………9
2．主减机匣的材料…………………………………………………………l4
3．主减零件的寿命…………………………………………………………14
4．漏油分析…………………………………………………………………14
第二节主减速器/发动机连接轴组件…………………………………………l6
1．主减速器/发动机连接轴功能…………………………………………16
2．主减速器/发动机连接轴结构…………………………………………16
3．故障分析………………………………………………………………17
第三节主旋翼轴………………………………………………………………l8
1．功能结构及特点………………………………………………………l8
2．该部件在使用中常见的故障…………………………………………19
第四节尾传动轴………………………………………………………………20
1．尾传动轴的概述…………………………………………………………20
2．尾传动轴的结构……………………………………………………………20
3．故障分析……………………………………………………………………21
第五节尾减速器…………………………………………………………………23
1．减速器的概述………………………………………………………………23
2．减速器的结构………………………………………………………………23
3．故障分析……………………………………………………………………25
第三章传动系统装配…………………………………………………………26
第一节总则………………………………………………………………………26
第二节主减速器的装配…………………………………………………………27
1．封严皮碗的准备……………………………………………………………28
2．刹车旋翼组件………………………………………………………………29
3．油泵组件的装配……………………………………………………………29
4．主锥齿圈及支架组件………………………………………………………30
5．游星减速机构的装配………………………………………………………31
6．尾传动机构的装配…………………………………………………………31
7．主减上保护盖的装配………………………………………………………31
8．转速表传动机构的装配……………………………………………………3l
9．风扇传动组件的装配………………………………………………………32
10．液压泵支座与保险轴………………………………………………………33
11．一级减速机匣组件…………………………………………………………33
参考文献…………………………………………………………………………35
致谢…………………………………………………………………………36
第一章某直升机传动系统总体介绍
“海豚”直升机时法国宇航公司研制的双发多用途直升机，80年代引进我国命名为某型直升机。
某直升机上的传动系统是我厂研制生产的，具有结构紧凑、重量轻、可靠性高、使用维护方便、工艺精度高等特点，达到八十年代国际水平。
某直升机传动系统的薄弱环节进行改进，如将尾输出的结构进行改进，升机的应用越来越广阔。
为了扩大该机型的使用范围，是该系列直升机有更高的适应性，在现有基础上对该提高其传递功率l0％以上，改进主减上盖的材料提高游星齿轮轴承的寿命，改进连接轴后半轴套结构、改进固定齿圈结构、改进润滑系统使其具有应急润滑能力等，提高传动系统的可靠性。
上述改进，使该直升机传动系统在传递功率、使用寿命和可靠性等方面都上了一个新的台阶。
第一节传动系统的功能及结构特点
传动系统包括主减速器、尾减速器、主旋翼轴、主减发动机连接轴和尾传动轴，及“三轴两器”，是直升机上十分重要的动部件，其作用是将发动机的输出转速按各部分的需要降低，同时将发动机的输出功率传递给尾桨和旋翼。
传动系统在飞机上的安装位置。
主减速器通过与锥形机匣连接的主减撑杆以及与主减底盖连接的弹性悬挂装置安装在飞机平台上，主减撑杆承受旋翼产生的升力和力矩，当主减速器绕主减撑杆交点做纵向和横向摆动时，弹性装置可以是其偏转得以缓冲，从而吸收旋翼产生的水平振动。
主减速器的作用是将来自2台发动机的功率合并后在传到旋翼轴和尾桨，同时降低转速。
主减速器分为三级传动，第一级为螺旋锥齿轮换向减速，第二级为螺旋锥齿轮换向减速，第三级为行星减速。
主减速器为旋翼提供减速比约为l7：
1，为传动轴提供的减速比约为l．8：
1。
主减速器组件中装有自由行程离合器，当发动机带动时，自由行程离合器带动旋翼旋转；
当由旋翼带动（自转）或发动机发生故障时，自由行程离合器脱开，发动机不被驱动也不消耗功率。
主减速器还驱动液压泵、交流发电机、滑油散热器风扇、滑油泵、转速表、旋翼刹车装置等附件。
连接轴位于发动机和主减速器之间，将发动机输出的功率传递给主减速器；
连接轴外有前后轴套，封闭发动机和主减速器之间的扭矩链，支撑发动机，动态连接发动机与主减速器。
主旋翼轴安装在主减速器上方，将主减速器的大部分功率传给主旋翼，为飞机提供动力和升力；
主旋翼轴上的自动倾斜仪有旋翼私服操纵机构控制，通过变矩拉杆改变桨叶桨距；
主旋翼轴上装有音轮组件，通过传感器监控旋翼转速，并在旋翼最大、最小转速时报警。
尾传动轴通过五个自润滑轴承及支座固定在飞机尾梁上，连接主减速器和尾减速器，将主减的一部分功率传递给尾减；
尾传动轴分为前段、中段和后段，三段问由膜片连轴节及半联轴节连接，三段总长约为6040mm。
尾减速器位于尾涵道内，通过一对轴交角为90。
的螺旋锥齿轮换向减速，为尾桨提供动力，使尾桨产生一个推力以平衡旋翼的反扭矩；
尾减速器内还装有桨距调整机构，在尾桨私服机构控制下，钛合金操纵杆做轴向运动，带动桨叶操纵盘，改变桨距。
具体特点：
（1）高减速比、高效率、高可靠性、良好的维护件。
直升机的发动机主要是涡轮轴发动机，其转速很高，但是桨叶的运转速度由于激波和失速的限制不会很高，所以减速比就会很大，减速级就会增加，这也是传动系统结构重量相对较大的原因。
为了提传动的效率减速齿轮一般采用斜齿，而为了提高传动的平稳性，更好的办法是采用人字齿。
传动系统为单路承载方式，一旦发生故障将是灾难性的，这就要求传动系统必须具有很高的可靠性。
直升机受空间和结构限制，维修较为困难，因此要求传动系统有良好的维修性。
（2）载荷复杂、动力学问题突出、寿命要求高
。
直升机的最突出的问题之一就是振动问题，来自发动机、旋翼以及尾桨的激振力相互叠加耦合，使得直升机的传动系统承受的载荷十分的复杂。
不仅如此，在传动系统传动链中，各种不同转速的构件协同运转，发动机、旋翼系统与传动系统之间存在振动耦合。
动系统结构复杂，零部件数目较多，易发生故障和失效，且故障不易监测，维护性较差，要实现较长的使用寿命具有较大的难度。
（3）润滑系统复杂。
近年来，对传动系统的性能指标和效率要求越来越高，导致系统温度提高，使得润滑系统的工作环境更加苛刻。
由于重量限制和安全要求，润滑系统所有润滑油路均为内置，使主减速器结构极为紧凑；
有的具有备份润滑系统；
润滑油量也必须适当；
为达到干运转要求，机匣内需设置油兜等结构；
因此传动系统的润滑比一般比地面减速器更复杂，监测也困难
（4）涉及面广、基础性强。
传动系统研制涉及到机械学、材料与强度、摩擦与润滑、动力学、声学、流体力学、传热学等基础学科，目前，传动系统技术发展呈现各学科相互渗透的态势，需要各基础学科研究的支持，因此提高传动系统研发水平，须从基础抓起。
5.发展趋势
随着新技术、新工艺、新材料的发展直升机传动系统也在不断变得改进，主要表现在以下几个方面：
（1）分扭传动技术的应用，进一步发展的分扭传动技术具有高的传动比、可以减少传动级数、效率高、可靠性高、噪声小、利于减重等优点，特别适用于大功率减速器。
（2）采用动静轴传动技术，分解旋翼轴的载荷，有利于零部件设计、减轻重量和提高可靠性。
（3）采用高速离合器技术，提高可靠性，减轻重量
（4）主减速器多处采用了轴一轴承一齿轮一体化设
升级会员 