直升机主减速器的设计

iv直升机主减速器的设计摘要直升机主减速器是直升机传动系统的核心，其主要功能是将直升机发动机的功率按照一定的需要传递给直升机传动系统的其他部件，以确保直升机正常起飞、飞行、悬停及降落。对于单发电机直升机，它可以直接将发动机的功率传递给主旋翼、尾桨及各个附件；对于多发电机直升机，减速器则首先要对各个发动机功率进行合并，然后再进行下一步的传输。目前，大多数直升机传动系统采用的齿轮为渐开线齿轮，并以行星系统为传动方式，行星系统是较为传统的传动方式。本文根据直升机工作的环境要求和动力要求，分析减速器的工作原理，设计符合要求的直升机主减速器。本课题采用的传动方式为两级NGW行星齿轮串联传动，其工作原理为：发动机的功率通过高速输入轴传递给第一级太阳轮输入，后经过两级行星齿轮传送系统由第二级行星轮输出至低速输出轴，进而传递给主旋翼，实现直升机动力的传动。本文的主要工作为：通过直升机发动机提供给减速器的输入功率、总传动比及输出转速，再结合本设计所采用的二级行星齿轮传动系统的传动特点，对所设计的二级行星齿轮传动轮系中各个齿轮的齿数、模数、中心距等参数进行设计；根据直升机发动机的功率、扭矩等及，对主减速器的高速输入轴及输出轴的长度、直径等参数进行设计，并通过数据对其进行计算校核；对每级齿轮轴的参数进行设计，并通过数据对其进行计算校核。由于直升机工作情况及工作环境的特殊性，本课题采用花键连接，这样会使得传动更加平稳。本文通过考虑直升机工作时的环境及要求，结合所设计的主减速器的特点，选择相应的润滑方式与润滑油。箱体与行星架的结构及参数设计，则要考虑到主减速器各级齿轮的尺寸大小以及不同齿轮间的啮合方式，进行设计。关键词：直升机主减速器，行星齿轮，二级行星轮系DesignofHelicoptermainreduceAbstractHelicoptermainreduceristhecoreofhelicoptertransmissionsystem.Itsmainfunctionistotransferthepowerofhelicopterenginetootherpartsofhelicoptertransmissionsystemaccordingtocertainneeds,soastoensurethenormaltake-off,flight,hoverandlandingofhelicopter.Forsinglegeneratorhelicopter,itcandirectlytransfertheenginepowertomainrotor,tailrotorandvariousaccessories;formultigeneratorhelicopter,thereducermustfirstcombinetheenginepower,andthencarryoutthenexttransmission.Atpresent,mosthelicoptertransmissionsystemsadoptinvolutegearsandplanetarysystemastransmissionmode,whichismoretraditionaltransmissionmode.Accordingtotherequirementsofhelicopterworkingenvironmentandpower,thispaperanalyzestheworkingprincipleofthereducer,anddesignsthemainreducerwhichmeetstherequirements.Thetransmissionmodeadoptedinthisprojectistwo-stageseriestransmissionofNGWplanetarygears.Itsworkingprincipleis:thepoweroftheengineistransmittedtothefirststagesunwheelthroughthehigh-speedinputshaft,andthenitistransmittedtothemainrotorthroughthetwo-stageplanetarygeartransmissionsystemfromthesecondstageplanetwheeltothelow-speedoutputshaft,soastorealizethepowertransmissionofthehelicopter.Themainworkofthispaperis:throughtheinputpower,totaltransmissionratioandoutputspeedprovidedbyhelicopterenginetoreducer,combinedwiththetransmissioncharacteristicsofthesecondaryplanetarygeartransmissionsystemusedinthisdesign,thenumberofteeth,module,centerdistanceandotherparametersofeachgearinthesecondaryplanetarygeartransmissionsystemaredesigned;accordingtothepower,torqueandotherparametersofhelicopterengineTorqueandsoon,designthelength,diameterandotherparametersofthehigh-speedinputshaftandoutputshaftofthemainreducer,andcalculateandcheckthemthroughthedata;designtheparametersofeachgearshaft,andcalculateandcheckthemthroughthedata.Becauseoftheparticularityofhelicopterworkingconditionandworkingenvironment,thissubjectadoptssplineconnection,whichwillmakethetransmissionmorestable.Inthispaper,byconsideringtheworkingenvironmentandrequirementsofthehelicopter,combinedwiththecharacteristicsofthedesignedmainreducer,thecorrespondinglubricationmethodsandlubricantsareselected.Thestructureandparameterdesignoftheboxandplanetcarriershouldtakeintoaccountthesizeofthegearsatalllevelsofthemainreducerandthemeshingmodebetweendifferentgears.Keywords:helicoptermainreducer,planetarygear,secondaryplanetarygeartrain.

目录TOC\o"1-2"\h\u22664第一章绪论 520441.1课题研究目的及意义 5220451.2国内外关于直升机主减速器的发展概况 6126591.2.1国外研究现状 6319261.2.2国内研究现状 6142831.3本文主要研究内容 720959第二章总体结构设计 8317112.1直升机主减速器的工作原理 8180692.2直升机主减速器的组成 8143352.2直升机主减速器的传动原理 9112822.4直升机应用的要求 10232.5直升机主减速器设计的预期目标 1060752.6电机的选择 1126721第三章行星轮系齿轮设计 12306363.1材料的选择 12118453.2太阳轮齿轮设计 12257203.3第一级行星轮系的设计 15239553.4第二级行星轮系的设计 1725111第四章行星齿轮轴的设计 21318094.1高速齿轮轴的设计 2143754.2低速齿轮轴的设计 2222855第五章轴的设计计算 2367995.1高速输入轴的设计 23162255.1.1高速轴上的功率、转速和转矩 23134085.1.2高速轴的半径 23186355.2输出轴的设计 24226735.2.1输出轴的弯曲刚度计算 24254425.2.2输出轴的扭转刚度计算 2625396第六章行星架与箱体的设计 28222396.1行星架设计 28262786.2箱体的设计 29272476.3箱体的主要功能 30111156.4箱体的基本要求 3047056.5减速器所需润滑油量 3029423第七章结论 325991参考文献 331093谢辞 34滨州学院本科毕业设计（论文）PAGE26第一章绪论1.1课题研究目的及意义随着人类文明的发展与进步，世界科技水平不断提高，各种各样的交通工具也为人类的交流与往来提供了各种便利。在陆路与水路运输技术日趋稳定之后，人们将目光转向了天空，各种航空器材逐渐被发明创造。直升机作为一种较为重要的航天飞行器，以其相对小巧的身躯和灵活的运输方式备受关注。近代以来，全球的经济发展迅速，这也在一定程度上促进科技以及军事不断发展，直升机已不单单作为一种作战工具而存在。它的型号越来越多，功能也越来越全面。在国防上，它有边境巡逻保卫国土的作用，在国民经济上应用也十分广泛。直升机目前主要应用在海上救援、商务运输、观光旅游等方面，给人们的生活和工作带来极大的便捷。在世界经济全球化的今天，经济水平在不断提高，科技发展的速度也越来越快，直升机的应用越来越广，针对直升机在不同方面的应用，人们对直升机也有了越来越高的性能要求。直升机主减速器是其传动系统的核心，与其飞行速度、载重质量及爬坡高度等性能息息相关。提高直升机主减速器的效率，便能有效地改进直升机的性能。曾有学者断言：“直升机传动系统的性能在某些情况下决定了直升机的性能。”因此，越来越多的国家在研究直升机主减速器的传动效率方面组织了大量的人力财力物力进行实验研究。科学家们不仅对减速器的齿轮类型进行创新研究，还在做大量的实验计算，目的是使主减速器的齿轮传动方式更加完善先进，进一步更好地提高直升机的性能。目前，大多数直升机传动系统采用的齿轮为渐开线齿轮，并以行星系统为传动方式，行星系统是较为传统的传动方式。但随着科技的发展，人们对于直升机主减速器性能的要求越来越高，出于节约能源考虑，人们更期望直升机具有较大的传动比和高速重载工况；出于安全考虑，由于直升机工作环境在高空，人们更期望直升机具有较高的可靠性和较高的生存能力；出于经济考虑，人们更多期望直升机具有较好的维修性。因此，为了提高直升机传动系统的稳定性和获得直升机较长的使用寿命，有必要对适合直升机主减速器的高性能齿轮及其轮系进行研究设计。1.2国内外关于直升机主减速器的发展概况1.2.1国外研究现状在直升机的发展史上，美国有着不可忽视的地位。上个世纪40年代末，经历了全球第二次世界大战之后，世界经济格局发生了翻天覆地的变化，美国成为了世界上最大的资本主义国家，成为世界上的经济霸体，不仅掌握着全球重要的经济资源，更有着超越其他国家的科技水平。20世纪70年代，美国在直升机传动系统这一块投入了大量的科研资金与科研精力。美国陆军与航空局推出了一系列军队国防合作计划，其中包括关于研究直升机传动部件等相关计划，这些研究计划中不仅包括了关于齿轮材料研究的计划，还包括齿轮的分析软件的开发与工程化。这些研究为后期有关直升机传动部件的产品的开发和设计奠定了基础，更促使直升机传动系统技术的研究方向向着更深更广的方向发展。1989年底，美国国防部制定了新一年的年度计划，在这份年度计划中明确提出了研究开发高速旋翼机的计划，这项计划的主要研究项目包括军用旋翼机与运输机等相关工作，其中主要研究方向之一是直升机的传动系统。为了在直升机传动系统的研究方面获得一定的成果，方美国国防部先后制定了ART研究计划（AdvancedRotorcraftTransmission）与ART2Ⅱ研究计划，并获得了显著的研究成果，研究出了一些新型传动技术，比如面齿轮、新型分扭装置。目前，美国国防部又开展了一项新的计划——21世纪旋翼机传动系统计划(RDS-21)，该计划的主要研究项目是实现对直升机传动系统的减重、降噪，提高直升机传动系统的寿命、降低全寿命周期费用【1】。1.2.2国内研究现状相较于发达国家，由于我国在发展之初对直升机的重视程度不够，对直升机传动系统的认识较为浅薄，再加之我国当时的经济实力不太雄厚，致使我国的直升机发展水平与国外有较大的差距，对于直升机传动系统的研究起步较晚。改革开放以来，我国经济水平有了显著提高，国家经济实力雄厚，科技水平发达，在科研方面也获得了非常大的成就。经过近几十年的研究发展，我国的直升机水平已不可同日而语，在技术上有了显著突破。随着我国的发展，国力日渐雄厚，与世界各国的交往越来越密切，我国开始意识到，直升机不仅在国防军事中有非常重要的地位和作用，更对国民经济水平有不可忽视的影响。为了提高我国的科技水平和和国防实力，为了使我国的直升机技术摆脱落后，为了使我国直升机技术早日赶上甚至超越世界水平，我国制定了一系列关于直升机的新的发展战略，更在“十二五”及2020年长期发展规划中，对直升机在未来五到十年的发展重点做了明确规划。我国各个领域的科学家也在各自岗位贡献自己的力量，积极进行研究实验，以使我国直升机技术水平在世界有一席之地。目前我国直升机种类相对国外较少，对直升机传动系统及主减速器的研究相对较少。我国国内对直升机主减速器的设计大多采用行星轮系，体积小、重量轻、使用寿命长，但传动效率随传动比的增大而降低。1.3本文主要研究内容本文根据直升机工作的环境要求和动力要求，分析减速器的原理，设计直升机的主减速器。本课题采用的传动方式为两级NGW行星齿轮串联传动，由太阳轮输入，行星轮输出。根据行星齿轮传动的传动特点以及减速器的输入功率、总传动比，输出转速以确定行星齿轮减速器齿轮的齿数、模数、中心距。并确定齿轮轴的大小及强度校核，以及输入输出轴的设计与强度校核。由于直升机工作情况及工作环境的特殊性，本课题采用花键连接，这样会使得传动更加平稳。本文根据主减速的特点选择相应的润滑方式与润滑油。根据主减速器各齿轮的尺寸大小及啮合情况进行箱体与行星架的设计。本文将行星轮系的设计应用在直升机主减速器上，根据数据对直升机主减速器进行SolidWorks三维建模，通过数据计算分析各齿轮参数，对结果进行总结、优化结构，以达到直升机传动系统的高效性、稳定性。

总体结构设计2.1直升机主减速器的工作原理减速器是一种齿轮传动装置，可以将直升机发动机输出的高转速通过高速输入轴转变为低转速通过低速输出轴传递给主旋翼等附件。根据直升机型号的不同，减速器可以有不同的安装位置，可以作为一个独立的机外减速器安装在发动机外，也可以和发动机组成一个整体，安装在发动机内部。行星式直升机主减速器一般包括二级行星减速器和单级行星减速器。二级行星减速器减速比大约在0.1左右，单机行星减速器减速比在0.56～0.70之间。减速器的减速比是减速器的输入轴转速与减速器输入轴转速的比值。二级行星齿轮减速器的结构比单机齿轮减速器复杂，但在减速比相同的情况下，前者的直径比后者小。直升机的主减速器大部分为复合式结构，一般从直升机发动机输出先经过螺旋伞齿轮进行减速换向，再通过二级行星轮系进行减速，减速比可以达到0.016以下[2]。2.2直升机主减速器的组成直升机主减速器是直升机上主要动部件之一，一般为齿轮传动式主减速器，在传动装置中，因其结构较为复杂，所以是最大、最重的一个部件。发动机的功率通过高速输入轴与其相联，并通过低速输出轴与主旋翼、尾桨等附件传动轴相联，传递功率。本文所研究的直升机主减速器为二级行星齿轮减速器，其内部主要结构如图所示：图2-1直升机主减速器的主体结构2.2直升机主减速器的传动原理直升机主减速器工作的主要功能是减速、转向及并车，发动机功率可通过减速器由高转速、小扭短变为低转速、大扭短，进而传递给旋翼轴，，并且可以按转速、扭矩的需要将功率传递给尾桨、附件等。主减速器在直升机中还可以起到中枢受力构件的作用，它可以直接承受旋翼产生的全部作用力和力矩，并且进一步传递给前机体。直升机主减速器的性能，根据其工作特点，有如下要求：重量小；传递功率大；传递效率高；减速比大；可靠性好、寿命长；具有较强的干运转能力。图2-2直升机主减速器传动简图1——一级太阳轮；2——一级行星轮；3——一级固定齿圈；4——二级太阳轮；5——二级行星轮；6——二级固定齿圈；7——螺旋桨轴2.4直升机应用的要求现如今我国旅游业发展态势较好，人们更多向往一些自然美景，然而一些较为奇特的景观因为地势险峻鲜为人至，故越来越多的人选择了乘坐直升机于高处欣赏美景，这就对直升机的续航能力及平稳度有了更高的要求。现如今大多数的民用观赏型直升机较以往性能已有了质的飞越，其巡航速度可高达210公里/小时，最大航程可达640公里，最大爬升率可达4000多米。2.5直升机主减速器设计的预期目标由于直升机电动机输出的动力具有高转速、低扭矩的特点，为了提高飞机飞行时的稳定性，提升飞机工作时的安全性，增加直升机动力输出时的可靠性，可通过设计出的主减速器进一步实现减小转速、增大扭矩。本文设计的减速器的具体参数如表所示。表2-1主减速器预期参数项目数值输入功率P63kW输入转速n12500rpm输入扭矩T184Nm名义传动比i3.58名义输出扭矩T2260Nm2.6电机的选择根据所需扭矩的大小，选择电机的型号为MZ202，电机的参数如表所示：表2-2电机参数品牌型号重量电源额定电流转速功率最大扭矩转轴直径CompactRadialEnginesMZ20238kg380V50Hz2.0A6250r/min63马力84Nm

第三章行星轮系齿轮设计3.1材料的选择齿轮和齿轮轴选用材料为20CrMnMo,该材料其弹性模量为,泊松比为,密度为,屈服极限为。轴的选用材料为42CrMo,该材料其弹性模量为,泊松比为,密度为,屈服极限为。（材料为HT200,其性能参数为:弹性模量,泊松比,密度为 ）表3-1齿轮及轴材料属性材料弹性模量泊松比密度屈服强度齿轮20CrMnMo210GPa0.3885MPa齿轮轴20CrMnMo210GP0.3轴42CrMo212GPa0.28930MPa3.2太阳轮齿轮设计3.2.1齿轮参数的选择主动齿轮齿数为，压力角取。预估齿轮传动力矩摩擦因数直升机质量最大载重总质量齿轮半径太阳齿轮的材料选择选用20MnCr5材料制造，经渗碳淬火加工处理，齿条材料采用45号钢，二者表面硬度均在56HRC以上。3.2.2齿根弯曲疲劳强度计算齿轮的齿根弯曲强度设计。（3-1）（1）取（2）齿轮的转矩（3）重合度系数（3）取齿宽系数（4）齿轮齿数（5）齿形系数(6)应力修正系数（7）许用弯曲应力带入数据得，取因此齿轮的分度圆直径为（3-2）齿轮厚度为（3-3）取。图3-1太阳轮二维图1——内齿圈；2——行星架；3——太阳轮；4——行星轮图3-2行星轮系结构示意图3.2.3齿面接触疲劳强度校核校核公式为

（3-4）(1)查表得，区域系数(2)查表得，弹性系数(3)查表得，重合度系数(4)查表得，载荷系数(5)传动比

（3-5）代入数据得

查表得（3-6）由以上计算可知齿轮满足齿面接触疲劳强度，即以上设计满足设计要求。3.3第一级行星轮系的设计3.3.1齿轮参数的选择表3-2第一级行星轮系齿轮参数齿轮齿数模数变位系数齿高系数齿顶高全齿高压力角齿轮半径主动小齿轮材料选择选用20MnCr5材料制造，并经渗碳淬火加工处理，齿条采用45号钢，二者表面硬度均在56HRC以上。图3-3第一级行星齿轮二维图3.3.2齿根弯曲疲劳强度计算齿轮的齿根弯曲强度设计。（3-7）（1）取K（2）齿轮的转矩（3）重合度系数（3）取齿宽系数（4）齿轮齿数（5）齿形系数(6)应力修正系数（7）许用弯曲应力带入数据得，取因此齿轮的分度圆直径为齿轮厚度为取。3.3.3齿面接触疲劳强度校核校核公式为

（3-10）(1)查表得，区域系数(2)查表得，弹性系数(3)查表得，重合度系数(4)查表得，载荷系数(5)传动比

（3-11）代入数据得

查表得（3-12）由以上计算可知齿轮满足齿面接触疲劳强度，即以上设计满足设计要求。3.4第二级行星轮系的设计3.4.1齿轮参数的选择表3-3第二级行星轮系齿轮参数齿轮齿数模数变位系数齿高系数齿顶高全齿高压力角齿轮半径齿轮材料选择选用20MnCr5材料制造，并经渗碳淬火加工处理，齿条采用45号钢，二者表面硬度均在56HRC以上。图3-4第二级行星齿轮二维图3.4.2齿根弯曲疲劳强度计算齿轮的齿根弯曲强度设计。（3-13）（1）取K（2）齿轮的转矩（3）重合度系数Y（3）取齿宽系数∅（4）齿轮齿数（5）齿形系数Y(6)应力修正系数Y（7）许用弯曲应力带入数据得，取因此齿轮的分度圆直径为（3-14）齿轮厚度（3-15）取。3.4.3齿面接触疲劳强度校核校核公式为

（3-16）(1)查表得，区域系数(2)查表得，弹性系数(3)查表得，重合度系数(4)查表得，载荷系数(5)传动比

（3-17）代入数据得

查表得（3-18）由以上计算可知齿轮满足齿面接触疲劳强度，即以上设计满足设计要求。

第四章行星齿轮轴的设计4.1高速齿轮轴的设计4.1.1高速齿轮轴直径的计算在相对运动中，每个行星轮轴承受稳定载荷，当行星轮相对于行星架对称配置时，载荷则作用在轴跨的中间。取行星轮与行星架之间的间隙则跨距长。当行星轮轴在转臂中的配合选为H7/h6时，就可以吧它看成是具有跨距为的双支点梁。当轴较短时，两个轴承几乎紧紧地靠着，因此，可以认为轴式沿整个跨度承受均布载荷危险截面（在跨度中间）的弯矩行星轴采用45号钢调质，考虑到可能的冲击振动，取安全系数;则许用弯曲应力故行星轮轴直径取4.1.2高速齿轮轴的强度校核由于行星轮轴只受到剪切作用，故可以按销轴的剪切强度进行校核。已知行星轮轴的材料为45，所受的横向力，，则行星轮轴所受的剪切应力为查表得行星轮轴的许用剪切应力，故此行星轮轴强度满足。4.2低速齿轮轴的设计4.2.1低速齿轮轴直径的计算在相对运动中，每个行星轮轴承受稳定载荷，当行星轮相对于行星架对称配置时，载荷则作用在轴跨的中间。取行星轮与行星架之间的间隙则跨距长。当行星轮轴在转臂中的配合选为H7/h6时，就可以把它看成是具有跨距为的双支点梁。当轴较短时，两个轴承几乎紧紧地靠着，因此，可以认为轴式沿整个跨度承受均布载荷危险截面（在跨度中间）的弯矩行星轴采用45号钢调质，考虑到可能的冲击振动，取安全系数;则许用弯曲应力 故行星轮轴直径取4.2.2行星轮轴的强度校核由于行星轮轴只受到剪切作用，故可以按销轴的剪切强度进行校核。已知行星轮轴的材料为45，所受的横向力，，则行星轮轴所受的剪切应力为查阅资料得行星轮轴的许用剪切应力，故此行星轮轴强度满足。第五章轴的设计计算5.1高速输入轴的设计输入轴是将直升机发动机的高速输出功率传输至减速器，经过输出轴与第一级太阳轮之间的鼓型花键传输到第一级行星轮系中的太阳轮，太阳轮与行星轮相互啮合，进而传递给第二级行星轮系。5.1.1高速轴上的功率、转速和转矩表5-1高速轴参数转速（）高速轴功率（）转矩T（）2500632405.1.2高速轴的半径已知高速轴的输入功率为输入转矩为所以高速轴直径因为此轴同一截面上开有一个键槽,轴径应加大3%,则:mm，考虑到与电机输出轴的配合情况,圆整得:。图5-1输入轴的二维图5.2输出轴的设计输出轴是减速器的动力输出部分，通过增大转矩的方式减小输出转速。5.2.1输出轴的弯曲刚度计算由图可知，输出轴的各段直径相差比较小，因此可以采用当量直径法作为近似计算法使用。将阶梯轴转化为直径为的等直径轴式中：——阶梯轴第段的直径（mm）——阶梯轴第段的长度（mm）；在此设计中，我们将输出轴分为四段，分别为，，，,各段的轴径分别为，，，，。故代入以上数据计算得:按当量直径，然后依据材料力学的计算方法计算挠度和偏转角，过程如下：设为小齿轮传动产生的径向力，计算公式如下：由于采用花键连接，根据渐开线花键传动特点，其传动不产生径向力，也不产生轴向力；本设计采用的是圆柱直齿轮传动，也不会产生轴向力，所以输出轴只在轴向上受到一个沿轴向方向的重力作用，所以不会发生弯曲变形。利用材料力学中弯曲变形的公式求得滚子轴承处和小齿轮的挠度和转角分别为：,,式中：，分别表示轴承处的转角，表示小齿轮处的转角，表示小齿轮处的绕度。表示小齿轮处作用的径向力，即。查得，，，，代入以上数据，得：，，查资料得，对于刚度要求高的轴，应符合以下要求：对于安装齿轮的轴，应符合以下要求：式中：为两支撑间的跨度，即，显然，。而对于转角有以下要求：两处双列向心球面滚子轴承处：；安装齿轮处：根据上面的计算数据可知，圆柱滚子轴承处、调心滚子轴承处及小齿轮处的转角都符合设计要求。综上所述，输出轴的弯曲刚度符合设计条件，设计安全。5.2.2输出轴的扭转刚度计算因为输出轴的类型为实心圆轴，所以其计算公式为：式中：——每米长轴的扭转角；——轴材料的切变模量，对于钢；——轴传递的转矩；——受转矩作用的轴长；——轴的直径；——每米长轴的许用扭转角，取=。由前可知，阶梯轴的各段所传递的转矩相等，均以当量载荷计算，即：代入上述数据，计算得：显然，，故输出轴的扭转刚度符合条件，安全

图5-5输出轴的二维图

第六章行星架与箱体的设计6.1行星架设计行星架的主要作用是起支撑和连接作用。对于行星架的设计要求是要根据个齿轮的尺寸大小和啮合情况控制行星架的尺寸，使其在组装后无法干涉行星轮的运动。行星架通过销钉和行星轮轴固定在一起，为了配合一致，这就要求行星轮轴与行星轮轴孔大小一致。行星架还有连接下一级太阳轮的作用，考虑到传动连接的稳定性，它们之间通过花键联系。图5-1第一级行星架图5-2第二级行星架本课题中研究设计的减速器为直升机上的主减速器，与一般陆用的减速器相比较为特殊，直升机主减速器是直升机机体、旋翼和发动机连接的桥梁，所以对于箱体材料在刚度和强度上的的要求较多，并且不能影响内部的啮合。6.2箱体的设计箱体是是安装减速器零件、固定减速器的重要零件，它对主减速器的其他零件起一定的支撑作用，使零件之间处于相对的正确位置。箱体还有一定的传递运动的作用，可以按照一定的传动关系将运动或动力传递给下一部件。减速器在传递动力时，经过齿轮、轴系、轴承减速器的传递，会产生一定的振动激励，除此之外，减速器箱体还要承受轴承和齿轮的重力，所以，减速器箱体对其静动态性能要求较高，对减速器箱体的壁厚有一定的要求，这样才能降低减速器工作时产生的振动和噪声。上箱体与第一级内齿轮做成一体，因此箱体壁厚要较厚一下，大概20mm左右，为了加润滑油，在下箱体周围开螺塞孔，下箱体壁厚大约在15mm左右。箱体两端加轴承端盖。通过螺钉将上下箱体及第二级内齿轮连接起来[10]。6.3箱体的主要功能（1）对各种减速器中传动零件提供一定的支撑和保护作用，,如各级齿轮、输入输出轴、轴承等,使各零部件之间保持正常的运动关系，使它们能够保持正常的相对运动关系，比如齿轮之间的啮合。箱体还可以储存润滑剂,实现各种运动零件的润滑与散热。（2）安全保护和密封作用,使箱内环境与外界环境隔离，保护箱体内的零件不受外界环境的侵蚀影响,机器操作者接触不到机器里，在一定程度上保护了机器操作者的人身安全,并有一定的隔振、隔热、隔音和防潮、防污染等作用。（3）给减速器各部分提供一个独立的工作环境，便于加工装配减速器各部件，方便进行维修和更换零部件。（4）改变机器造型,确保机器各部分的比例正常，使减速器整体造型合适美观。6.4箱体的基本要求减速器箱体的结构形状较复杂,内部呈腔形,配合部位多,有较多的安装孔和沟槽。外形设计要尽量简单美观,不能太复杂。箱体的结构形状由其功能与尺寸确定,合理的形状及与其它零件相配的尺寸才能满足箱体的功用。上箱盖与下箱座体能牢固的装配成满足齿轮传动的空腔。箱体能实现其它零件(轴承、密封盖、轴等)的准确定位与固定。有足够的强度与刚度以支撑其它零件。便于起吊运输和安装固定。在工作状态下能自动润滑轴承。能够从外面观察箱体内运动状况。在不开箱的状态下能够测得润滑油的深度,取出润滑油样品。方便更换润滑油及清洗箱体。便于零件的装拆、维修方便。造型美观,密封可靠等。6.5减速器所需润滑油量根据齿轮传动设计手册，齿轮减速器齿轮箱传递功率与所需润滑油量的关系式为：(5-1)式中：P为齿轮减速器传递的功率；V为需要的润滑油量；λ为计算系数，对于单级齿轮传动，λ=0.35～0.7，对于多级传动，需油量按级数成倍地增加。

第七章结论本课题中根据直升机实际用途的各种要求，通过对直升机主减速器的研究，设计完成了直升机主减速器总体结构及各部分零