带变速功能的直升机同轴传动机构

同轴双旋翼布局的传动系统，最容易被忽略的加工隐患出现在锥齿轮与主轴的配合段——常规设计里锥齿轮轮毂与主轴过盈配合的接触面过长，压装时极易出现内应力集中，长期承受交变扭矩时轮毂根部会萌生疲劳裂纹，这套传动机构在轮毂与主轴的配合段做了分段式避空，仅保留上下两段12mm宽度的配合面，中间段留出0.3mm的间隙，既保证了扭矩传递的同轴度，又大幅降低了压装应力，还减少了精加工的接触面积，提升了配合面的加工精度可控性。

上下两层平行布置的大直径直齿轮，没有采用传统的单片齿轮叠装结构，而是把两个齿轮的轮毂做成了一体化的筒状结构，中间直接穿入主轴，省去了两片齿轮之间的定位隔套，避免了隔套端面平行度误差带来的齿轮偏摆问题。筒状轮毂的内壁开了两道对称的键槽，和主轴上的平键配合时，键的长度覆盖了两个齿轮的受力区间，扭矩传递更均匀，不会出现单键局部受力过载的情况。

两侧输出到旋翼轴的锥齿轮组，在小锥齿轮的背部加了一体式的止推凸台，和轴承内圈端面直接贴合，不用额外加装止推垫片，也就避免了垫片磨损后出现的轴向窜动。锥齿轮的齿面做了等变位修形，不是标准的直齿锥齿轮齿形，齿顶和齿根都做了微量的修缘，啮合时不会出现齿顶棱边刮擦对面齿面的情况，高速运转时的噪音能降低不少，也减少了齿面的点蚀风险。

中间的换向小齿轮采用了两端带铜套衬套的支撑结构，没有直接把齿轮轴固定在机匣上，铜套和齿轮内孔的配合间隙控制在0.02mm以内，既可以让齿轮在受力时产生微小的自适应偏转，抵消部分装配带来的同轴度误差，又不会因为间隙过大出现传动冲击。铜套的外圆上开了环形的储油槽，运转时润滑脂可以储存在槽内持续润滑，不用频繁加注润滑脂，适配航空部件长维护周期的要求。

主轴上的台阶高度做了精准的公差控制，上层大齿轮的下端面和下层大齿轮的上端面之间留出了1.5mm的间隙，不会因为加工误差导致两个齿轮端面摩擦，同时这个间隙也刚好可以容纳飞溅的润滑油，让齿轮啮合面始终能得到充分润滑。所有齿轮的齿端都做了0.5mm的倒角，装配时不用反复对准齿位，齿轮可以顺着倒角顺滑滑入啮合位置，降低了总装时的装配难度，也避免了装配时齿端磕碰产生毛刺影响传动精度。