答辩博士：陈元

指导教师：朱如鹏  教授/博导

论文题目：单旋翼三输入直升机主减速器齿轮系统的动力学特性研究

答辩委员会：

主席：袁军堂   教授/博导   南京理工大学

委员：张琦     教授/博导   解放军理工大学

许云飞   教授/博导   东南大学

岳林     教授/博导   南京航空航天大学

周瑾     教授/博导   南京航空航天大学

黄巍     教授/博导   南京航空航天大学

李政民卿 教授/博导   南京航空航天大学

秘书：靳广虎   副教授/硕导 南京航空航天大学

答辩时间：2019年12月23日8:30

地点：南航明故宫校区15#341

学位论文简介：

单旋翼三输入直升机主减速器是一种四级减速的齿轮传动系统，包含圆柱直齿轮、弧齿锥齿轮和行星齿轮等。论文研究了该直升机主减速器的齿轮副以及以及齿轮系统整体动力学特性。

主要完成的工作如下:

（1）开展了直齿圆柱齿轮副的动力学建模与分析。分析了几何参数对啮合刚度的影响;求解了齿轮副的前六阶模态振型；研究了直齿轮副的动态响应特性，计算了系统的传递函数;开展了直齿轮副的动力学响应试验。

（2）开展了弧齿锥齿轮副的的动力学建模与分析。分析了参数对弧齿锥齿轮的的啮合刚度的影响；求解了齿轮副的模态振型；基于多参考点锤击法，开展了弧齿锥齿轮固有特性试验；研究了齿轮副的动态响应特性和分岔特性。

（3）研究了单旋翼三输入直升机主减速器的固有特性。采用集中质量法建立了单旋翼三输入直升机主减速器的动力学模型；基于傅里叶法，计算了系统的固有频率与各阶振型，分析了参数对固有频率的影响。

（4）研究了基于集中质量法的直升机主减速器动力响应特性。求解了各自由度的动态响应；分析了参数的变化对各分支振动特性的影响规律。

（5）研究了轴单元-啮合单元混合建模的直升机主减速器动力学特性。将轴单元与啮合单元相结合，建立了多节点耦合的整体系统动力学模型;求解了各分支的动态响应，分析了空心轴壁厚、轴长、啮合刚度等参数对响应的影响规律。

主要创新点如下：

（1）建立了弧齿锥齿轮8自由度的弯扭耦合动力学模型，分析了非线性系统的稳定域以及动力学分岔与混沌特性，研究了转速和齿侧间隙等参数对动力学特性的变化规律。

（2）建立了基于集中质量法和有限元法的单旋翼三输入直升机主减速器扭转动力学分析模 型，研究了系统的固有频率和动力学响应，分析了扭转刚度、啮合刚度、啮合相位和附加转动惯量等参数对动力学特性的影响规律。

（3）提出了直升机主减速轴单元-啮合单元的动力学混合建模方法，研究了系统的各分支动力学响应，研究了轴的长度、轴的壁厚、啮合刚度和啮合相位对主减速器动力学响应的影响规律， 设计了基于混合建模方法的动力学分析软件。