[发明专利]传动系统设计系统及方法

权利要求书

1.传动系统设计系统，其特征在于，该系统包括传动链设计模块、基本参数设计模块、结构设计模块和性能评估模块，所述传动链设计模块包括：

传动链建模模块，用于定义各组件的输入输出接口，并根据总体输入要求进行传动系统的拖拽式建模，其中所述组件由对传动零部件进行组件化定义得到；

功率传递路径分析模块，用于确定从发动机到旋翼的功率传递路径，确定的传递路径包含传动级数和传动形式；

传动比分配模块，用于在确定功率传递路径后根据发动机的输入转速和旋翼输出转速计算得到主减速传动比，然后进行各级传动的传动比分配，得到各级传动的传动比；

所述基本参数设计模块包括：

传动系统骨架设计模块，用于根据得到的传动比进行静力学计算，得到各级传动的传动功率和扭矩，然后根据总体设计要求确定整个传动系统的整体框架约束，依据该整体框架约束设计出传动系统骨架模型；

齿轮系设计模块，用于根据计算得到的各级传动形式和扭矩、转速、功率，进行齿轮系的基本参数的计算；

轴参数计算模块，用于根据各级传动功率和扭矩进行轴的参数计算；

联轴器离合器选型模块，用于建立联轴器和离合器型号库，根据离合器和联轴器的输入功率和输入扭矩在型号库中选型；

所述结构设计模块包括：

传动功能单元布局设计模块，用于根据传动系统骨架模型和齿轮、轴、联轴器、离合器、轴承的基本参数进行零部件空间布局的设计，确定各齿轮、轴、联轴器、离合器、轴承在传动系统骨架模型上的安装位置和装配位置；

轴设计模块，用于设计轴的结构形式，确定轴的段数和轴各段的内外径；

齿轮设计模块，用于在确定传动功能单元布局后进行齿轮详细结构设计；

所述性能评估模块包括：

方案评估模块，用于对所设计的包括齿轮、轴、联轴器、离合器、轴承在内的传动系统进行总体方案的评估，综合传动系统的各指标进行传动系统的总体分析，得到较优或最优的传动系统设计方案。

2.如权利要求1所述的传动系统设计系统，其特征在于，所述性能评估模块还包括强度计算模块，用于在齿轮和轴的设计完成后，对齿轮进行齿面接触强度、齿根弯曲强度和齿面抗胶合能力的评估，判断齿轮性能是否满足要求，同时对轴的弯扭强度进行评估和判断，在所述强度计算模块完成性能评估判断后，由所述方案评估模块进行传动系统的整体方案评估。

3.如权利要求2所述的传动系统设计系统，其特征在于，所述强度计算模块对齿轮进行齿面接触强度、齿根弯曲强度和齿面抗胶合能力进行评估后，得到齿面接触应力和齿根弯曲应力，将这些应力和材料的许用应力进行对比，以判断齿轮性能是否满足要求，判断时依据AGMA和ISO标准。

4.如权利要求1所述的传动系统设计系统，其特征在于，所述组件包括圆柱齿轮、锥齿轮、行星轮系、轴承、联轴器、离合器、发动机、主旋翼和尾桨。

5.如权利要求1所述的传动系统设计系统，其特征在于，设计所述传动系统骨架模型时要求所设计的传动系统骨架模型不能超出整体框架约束。

6.如权利要求1所述的传动系统设计系统，其特征在于，所述传动系统骨架设计模块计算得到的各级传动的传动功率和扭矩包括各级传动的输入功率、输入转速和输入扭矩，这三个参数的计算公式为：T=9550P/n，其中n为输入转速，T为输入扭矩，P为输入功率。

7.如权利要求1所述的传动系统设计系统，其特征在于，所述齿轮设计模块进行齿轮详细结构设计时，参照ISO和AGMA标准。

8.如权利要求1所述的传动系统设计系统，其特征在于，所述齿轮设计模块进行的齿轮详细结构设计为在CATIA中设计齿轮的轮缘、腹板形式。