直升机应用中的19.4端面齿轮传动

端面齿轮传动在直升机传动中的应用，首先是由McDonnell Douglas直升机公司和Lucas Western公司设计的，其应用原理如图19-1b所示的转矩分解构思，当一直齿（或斜齿）小齿轮与两端面齿轮相啮合时，实现转矩分解。转矩分解的另一方案是用一体的两个小弧齿锥齿轮a和b与两个大弧齿锥齿轮相啮合，以实现转矩分解（见图19-1a）。第一方案（见图19-1b）与第二方案（见图19-1a）相比较，具有优点是：①传动力传送一减小的载荷到轴承上；②与复杂的具有两个小弧齿锥齿轮设计方案相比较，小齿轮是一个普通的直齿（或斜齿）齿轮。

图19-1 转矩分解的实例

MDHC/Lucas设计方案的一般结构形式如图19-2所示。装有两台联合驱动旋翼轴的发动机，驱动力由发动机通过强制啮合的超越离合器传至在径向轻微受到约束的直齿小齿轮。直齿小齿轮驱动一个面向下方的端面齿轮和一个面向上方的端面齿轮。端面齿轮的两根轴连接到驱动大组合齿轮（或双联齿轮）的两个直齿小齿轮上。组合齿轮的轮毂安装在具有大重合度的行星齿轮传动装置的太阳轮内，该传动装置中的行星架为输出件，并与旋翼轴相连接。在主组合齿轮的后侧面有一被驱动的小齿轮。

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图19-2 端面齿轮传动的直升机传动装置

转矩分解原理可看作是重要的新开发课题，在这项新开发中，输入功率的小齿轮驱动两个端面齿轮，而这两个端面齿轮要安置得到准确的分解动力。这种分解法可大大减小拐弯转动硬件的尺寸和质量，以及下一减速级的尺寸和质量。与一般的设计相比较，预期的效果是大大减少质量和成本。

驱动两个端面齿轮的小齿轮是齿数为偶数的一般直齿轮。如果直齿轮刚性地安置在两个端面齿轮之间，则转矩的准确分解是难以保证的。于是直齿轮是呈自由浮动安装的，这种安装方式可在两端面齿轮之间自动定心。用解析方法已证明，转矩分解可准确到±1.0%左右。

更重要的是，利用一个自由浮动的直齿小齿轮在两从动大齿轮之间分解转矩，已在载货汽车的传动装置中使用了许多年。最早在载货汽车上应用的实例是试验性的道路测距仪的传动装置。这种装置在1961年由Eaton制造公司的Fuller传动部制造。载货汽车上应用这种原理的传动装置已从1963年投入生产，除准确分解转矩外，还降低了齿轮噪声，并延长齿轮的使用寿命。于是，用小齿轮自由浮动作为转矩分解装置得到充分的验证。