旋翼变转速技术对于直升机的效率以及整体性能的提升具有重大作用,应用前景广阔。通过直升机主传动系统的变减速比,可以实现旋翼的变转速。变转速直升机主传动系统已经成为旋翼变转速技术应用中需要研究的关键问题之一。为了开展关键技术研究的需要,本文进行变转速直升机主传动系统试验台的设计与分析,主要研究内容如下:首先,本文对不同结构形式的直升机变转速主传动系统进行了分析比较,选定双离合器变转速直升机主传动系统为设计对象。结合试验台设计的目的及要求,对变转速直升机主传动系统试验台的总体方案进行了设计,对其整体结构及相关参数进行了确定,对试验台的功率传递路径进行了分析;计算了试验台传动齿轮箱的传动比,将结果与齿轮箱的输入转速及输出转速的比值进行了比较,从而验证了各齿轮所选齿数的正确性,为试验台的零部件布局及参数设计奠定了基础。其次,在总体方案设计的基础上,针对试验台关键零部件进行了设计,包括换向齿轮箱中锥齿轮的参数设计;变速齿轮箱中定轴轮系与行星轮系齿轮的参数设计、受力分析及强度校核;摩擦离合器摩擦片的参数设计、材料选择、热负荷计算以及接合过程分析;超越离合器工作原理分析及参数设计。然后,针对湿式摩擦离合器,建立了摩擦副的三维模型并开展了仿真计算。分析了摩擦副间润滑油的流场特性,摩擦副钢片的温度场特性,以及润滑油的进油速度对钢片温度场的影响。最后,针对所设计的直升机主传动系统试验台,运用SolidWorks对其零部件进行了三维建模、虚拟装配及干涉分析;推导了试验台中变速机构的运动学方程,在此基础上建立了变速机构的SIMULINK运动学仿真模型,通过仿真获得了变速机构输出转速随离合器工作状态的变化规律。