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航空齿轮传动创新设计研究报告会(11月26日)

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读:航空齿轮传动作为航空发动机、直升机传动系统等关键航空装备的核心部件,其性能直接影响着飞行器的可靠性、效率和寿命。随着航空技术的不断发展,对航空齿轮传动提出了更高的要求,如更高的传动功率、更小的体积重量、更好的抗疲劳性能以及在极端环境下稳定运行等。传统的齿轮设计方法已难以满足这些需求,因此

一、航空齿轮传动创新设计

航空齿轮传动创新设计是满足航空航天领域不断发展需求的关键。通过齿形创新、材料与热处理工艺创新、润滑与冷却系统创新以及传动结构优化等多方面的研究与实践,可以显著提高航空齿轮传动的可靠性、精度、功率密度以及适应极端环境的能力。这些创新设计成果在新型航空发动机、直升机主减速器等航空装备中的应用,将推动航空技术向更高水平迈进,为未来航空航天事业的发展奠定坚实的基础。

1、某新型航空发动机齿轮传动系统

在某新型航空发动机齿轮传动系统设计中,采用了非圆齿轮与修形齿相结合的齿形设计方案。非圆齿轮根据发动机不同工况下的转速需求实现变传动比传动,提高了整个动力系统的适应性和效率。同时,对齿面进行了精确的鼓形齿修形和齿顶修缘,有效降低了齿面接触应力和冲击载荷。
在材料方面,选用了一种新型高强度合金钢,并采用真空渗碳淬火工艺进行热处理。这种材料和工艺的组合使齿轮表面硬度达到了较高水平,同时保持了良好的韧性,大大提高了齿轮的抗疲劳性能和耐磨性。
润滑与冷却系统采用油气润滑和液冷相结合的方式。油气润滑将润滑油以雾状喷射到齿面,保证了良好的润滑效果,而液冷系统通过在齿轮箱内设置冷却通道,有效控制了齿轮的温升,确保齿轮在高温高压环境下稳定运行。
传动结构上,通过拓扑优化对齿轮腹板进行了轻量化设计,减轻了约 20% 的重量,并且对整个传动系统进行了集成化设计,将多个齿轮副和轴承等部件集成在一个紧凑的结构内,提高了传动效率和可靠性,降低了系统的复杂度和维护成本。

2、某直升机主减速器创新设计

某直升机主减速器采用了特殊的修形齿设计,针对直升机旋翼在不同飞行状态下的受力变化,对齿面进行了个性化修形,使得齿面接触应力分布更加均匀,减少了振动和噪声的产生。
材料上应用了粉末冶金齿轮材料,其良好的力学性能和近净成形工艺优势,提高了齿轮的质量稳定性和生产效率。
润滑方面采用了含有纳米颗粒添加剂的润滑脂,并优化了润滑脂的供给系统,确保在各种飞行姿态下都能为齿轮提供充足的润滑。冷却系统则利用直升机飞行时的气流进行风冷,并在关键部位设置了散热片,增强了散热效果。
在传动结构上,采用了行星齿轮与定轴齿轮的集成化设计,同时对行星齿轮的支撑结构进行了优化,提高了主减速器的传动比范围和承载能力,使得直升机的飞行性能得到了显著提升。

二、航空齿轮传动创新线上讲座

在未来的研究中,还应继续探索新的设计理念、材料和技术,不断完善航空齿轮传动的性能,以适应更加复杂和严苛的航空任务要求。
2024年11月26日13时30分,成都市航空航天学会将邀请重庆大学刘怀举教授和卢泽华助理研究员做航空齿轮传动创新设计研究报告会线上讲座。本期直播在仿真秀官网和APP同步直播,不提供回放,建议大家线上观看,以下是具体安排:
1、主讲嘉宾
刘怀举  重庆大学 教授  
英国华威大学 博士
国家优秀青年科学基金、重庆市杰出青年科学基金获得者。兼任《工业润滑与摩擦英文期刊》、《机械传动》编委、《中国机械工程》、《摩擦学学报》青年编委、中国航空齿轮制造技术创新中心委员、ISO TC60齿轮国际标准工作组注册专家。长期从事齿轮传动创新设计研究,齿轮抗疲劳和高功率密度设计方面的创新成果在中国航发、中航工业、中国兵装、中船重工、Flender等国内外头部企业应用,参与国家十四五高性能制造技术与重大装备专项规划、中长期科技发展规划先进制造领域战略研究。
卢泽华  助理研究员 博士后
他在齿轮传动轻量化方面取得原创性成果,开发了考虑热力耦合效应的齿轮服役“试验方法一标准规范一数据建设”航空齿轮疲劳试验技术性能分析方法,参与创建了体系,提出了基于“以塑代钢”和“以滑代滚”的航空传动系统百参协同高功率密度设计方法,研制了小型涡扇发动机极致轻量化齿轮传动轻量化原理样机,主持航空科学基金、中国航发开放基金2项,出版《齿轮接触疲劳理论与实践》专著,参与制/修订齿轮国家标准2项,在IntJFatigue、Mater Design、JComput Des Eng等发表论文十余篇,授权发明专利及软件著作权3项,在国内外齿轮学术会议作大会特邀报告。
2、主讲内容
依托国家重点研发计划、国家自然基金等项目,历经十余年产学研联合技术攻关,在齿轮高表面完整性设计、无线测试技术、基础数据建设及传动软件开发方面取得创新成果,建立了齿轮疲劳跨尺度表面完整性设计理论,提出了基于数据驱动的重载齿轮疲劳性能高效试验方法,开发了高温环境齿轮传动无线多维信号测试技术,构建了面向我国材料-工艺体系的航空齿轮基础数据库,并搭建了航空齿轮传动设计软件平台,重塑航空齿轮抗疲劳设计制造技术体系。
3、如何报名和观看

请识别下方二维码报名观看,不提供回放,建议大家积极参加直播。

成都市航空航天学会:航空齿轮传动创新设计研究报告会-仿真秀直播

(完)

来源:仿真秀App
Star-CCM+振动疲劳拓扑优化航空航天冶金油气理论材料传动控制试验
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-11-26
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