技术问题描述：

拟解决的关键问题，如下：

(1)高性能航空齿轮（薄腹板齿轮、分扭齿轮和换向齿轮）和大尺寸薄壁传动轴具有尺寸大、径厚比大、刚性弱等特点，导致冷热工艺加工变形难以控制，抗磨齿面性能难以保证，缺少有效的齿轮表面缺陷控制方法；旋翼轴重载轴承的研制过程中长期存在寿命短、可靠性低等问题。

(2)机匣几何结构刚性变化大、加工工序繁多，零件定位夹紧和切削载荷多变导致的零件整体力学状态不确定，机匣零件整体残余应力状态叠加及释放过程不平稳导致的机匣零件变形的问题。

(3)旋翼轴用4340超大尺寸棒材的高纯净度和锻件的组织及性能均匀性的问题。

(4)直升机主减速器长期服役于多变工况、高速重载、高空、高温、高压等恶劣环境，且主减速器随着直升机完成各种飞行姿态，甚至需要不断急剧变换位姿实现各种机动飞行动作，缺乏完备的直升机主减速器拟实工况试验装备，无法准确评估高机动运行状态下共轴双旋翼直升机主减速器的动态服役性能的问题。

(5)为满足高功率密度和轻量化设计需求，共轴双旋翼直升机主减速器的薄腹板齿轮和薄壁传动轴具有尺寸大、径厚比大、刚性弱等特点，需对传动系统薄壁零件结构刚度及柔性变形等多维数据的可视化监测技术进行研究，为共轴双旋翼直升机主减速器动力分配设置与数字化结构优化提供试验基础数据的问题。

(6)共轴双旋翼直升机主减速器啮合齿轮常处于工作转速高、承载扭矩大、齿面闪温高等恶劣工况，致使齿面擦伤、点蚀、胶合等失效故障频发，此外共轴双旋翼直升机高机动飞行时产生的附加惯性效应可能导致旋翼轴、齿轮、轴承等传动部件发生破环而加剧系统振动，需对共轴双旋翼直升机主减速器传动系统进行故障诊断预测技术研究，建立轴承、齿轮故障特征表征数据库，实现主减速器故障智能化预先诊断，精准定位。

主要应用场景：

上述拟解决的关键问题，可在共轴双旋翼主减速器的旋翼轴、齿轮、轴承和机匣等工艺实验与生产平台中得到示范应用。通过该项目的研究成功，实现航空传动系统关键零部件制造工艺水平的提升。同时完成高速直升机传动系统数字化、智能化测试平台系统研发，为共轴双旋翼直升机主减速器结构方案优化、服役性能测试、故障特征诊断预测等方面的技术研究提供试验基础，实现共轴双旋翼直升机主减速器整体性能的有效提升。-

需要的技术成果及相关指标描述：

主要任务：

(1)高速直升机传动系统高性能齿轮及重载轴承高品质制造关键技术

(2)高速直升机传动系统集成式机匣加工变形智能管控技术

(3)大尺寸高强度旋翼轴管坯高性能冶炼技术与锻造工艺研究

(4)基于多维信息深度融合的高速直升机传动系统数字化、智能化地面测试平台

(5)基于数据融合驱动技术的传动系统刚度、结构变形等多维数据的可视化实时监测系统

(6)基于多维信息感知的高速直升机主减速器智能化故障诊断系统

关键量化指标：

(1)薄壁旋翼（1000mm、2200mm两种类型）轴变形仿真预测准确率85%以上，变形控制合格率提升20%。加工精度GB 5级，轴身壁厚差≤0.05mm，1000mm间距渗碳面同轴度不大于0.025mm

(2)旋翼轴抗拉强度1480MPa～1620MPa，屈服强度不低于1350MPa；树枝状残余允许级别应不低于II级要求；晶粒度合格级别应不低于6级

(3)外径不小于680mm的薄腹板齿轮变形仿真预测准确率85%以上，变形控制合格率提升20%，实物精度达到GB 3-4级，单齿距极限偏差不大于±0.0085mm,总累计不大于0.043mm，齿形公差不大于0.014mm，齿向公差不大于0.012mm，花键节圆跳动不大于0.025mm

(4)外径不大于155mm的螺旋锥齿轮变形仿真预测准确率85%以上。精度等级达到AGMA12-13级，最大齿距偏差不大于0.008mm，累积偏差不大于0.024mm，最大不平衡不大于20g.mm，花键节圆跳动不大于0.025mm

(5)外形尺寸小于1200mm的机匣切削振动条件下的动态切削力预测准确率达到85%以上，加工表面误差预测准确率达到85%以上。实物结合面平面度达到0.05mm以内，轴承孔尺寸精度达到IT6级，300mm距离级位置度达到0.05以内，镗削加工表面粗糙度达到Ra1.6μm

(6)轴承ISO精度不低于P5，寿命不少于600h，干运转能力不小于30min

(7)测试平台工作转速不低于21000rpm，测试功率不小于2100kW，尾推结构测试功率不小于3880kW

(8)测试系统的扭矩控制精度不低于±0.5% F.S，测试精度不低于±0.5% F.S，在5%～100% 载荷范围内的扭矩脉动值不大于±3%；完成50小时无故障运转试验验证

(9)故障监测的漏报率和误报率低于10%，典型故障确诊率优于95%-

拟合作方式：合作开发-

拟投入资金（万元）：4000