尾传动轴系是直升机传动系统的重要组成部分,一般由膜片联轴器和多段薄壁细长转轴耦合联接而成。在工作中,尾传动轴系承受着各种不同的内外部激励力;同时,由于膜片联轴器的存在,使尾传动轴系动力学问题更为复杂。因此,有必要对直升机尾传动轴系的动力学特性进行深入研究分析,以全面精确地揭示尾传动轴系的振动特性,为直升机尾传动轴系动力学设计及故障诊断提供必要的理论支撑。本文首先采用从部件到系统的分层次分析方法,分别建立了薄壁细长转轴、膜片联轴器等关键部件的扭转振动、弯曲振动和弯扭耦合振动的动力学模型;根据尾传动轴系的结构组成,对各个部件进行模型匹配及系统集成,推导建立了尾传动轴系整体的扭转振动、弯曲振动及弯扭耦合动力学微分方程。其次,基于有限元思想建立了尾传动轴系离散化动力学模型,并在此基础上对尾传动轴系固有特性进行计算分析。计算得到尾传动轴系扭转振动临界转速及相应振型;得到在考虑陀螺力矩作用下,尾传动轴系弯曲振动及弯扭耦合振动的Campbell图、临界转速及相应振型;同时,计算得到了膜片联轴器及轴承各动力学参数对尾传动轴系的扭转振动、弯曲振动及弯扭耦合振动的影响规律。最后,在直升机尾传动轴系有限元模型及固有特性计算分析的基础上,应用Newmark-β数值积分法,分别对尾传动轴系的扭转振动、弯曲振动及弯扭耦合振动在不平衡量作用下的动力学响应特性进行数值计算分析,得到轴系不平衡响应的时域图、频谱图、轴心轨迹与幅频特性曲线;重点研究了轴系弯扭耦合振动的非线性特性,分析了不平衡量(偏心距)大小、轴系转速对不平衡响应的影响。