Fatigue Life Prediction Method for Helicopter Tail Gearbox Casing

CAO Ben; LIU Xing; WANG Kang; WANG Wei; SHI Wen; JIN Guanghu

doi:10.16356/j.2097-6771.2026.02.008

Chinese

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Fatigue Life Prediction Method for Helicopter Tail Gearbox Casing

更新时间：2026-04-30

- Fatigue Life Prediction Method for Helicopter Tail Gearbox Casing
- Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics（Natural Science Edition） Vol. 58, Issue 2, Pages: 323-330(2026)
- 作者机构：
  
  1.中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所，株洲 412002
  2.南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室，南京 210016
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16356/j.2097-6771.2026.02.008
  CLC： V214;TH132
- Received：18 July 2025，
  
  Revised：2026-01-02，
  
  Published：28 April 2026
- 稿件说明：
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曹奔，刘　星，王　康，等. 直升机尾减速器机匣的疲劳寿命评估方法［J］. 南京航空航天大学学报（自然科学版），2026，58（2）：323⁃330.

CAO Ben， LIU Xing， WANG Kang， et al. Fatigue life prediction method for helicopter tail gearbox casing［J］. Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics（Natural Science Edition），2026， 58（2）：323⁃330.
曹奔，刘　星，王　康，等. 直升机尾减速器机匣的疲劳寿命评估方法［J］. 南京航空航天大学学报（自然科学版），2026，58（2）：323⁃330. DOI： 10.16356/j.2097-6771.2026.02.008.

CAO Ben， LIU Xing， WANG Kang， et al. Fatigue life prediction method for helicopter tail gearbox casing［J］. Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics（Natural Science Edition），2026， 58（2）：323⁃330. DOI： 10.16356/j.2097-6771.2026.02.008.

摘要

为提高直升机传动系统设计的可靠性，开展了某型直升机尾减速器机匣的疲劳寿命评估流程和方法研究。根据关重件疲劳寿命评估的流程，采用四参数疲劳寿命评估方法，研究了材料、构件的平均

S‑N

曲线参数，以及基于缩减系数法的构件安全

S‑N

曲线参数，并通过线性累积损伤法则给出了疲劳寿命的计算方法。根据尾减速器机匣全尺寸疲劳

试验结果和实测载荷谱，以及尾减速器机匣应力的数值仿真分析，依据安全

S‑N

曲线和Miner法则进行了尾减速器机匣寿命的评估。研究结果表明：尾减速器机匣关键部位均达到无限寿命设计要求。其中，尾减速器机匣部位2的疲劳动态应变值和安全疲劳极限较大。

Abstract

To improve the reliability of helicopter transmission system design， the fatigue life assessment process and methodology of the tail gearbox casing of a certain type of helicopter are conducted. According to the process of assessing the fatigue life of critical components， a four parameter fatigue life prediction method is adopted to study the average

curve parameters of materials and components， as well as the safety

curve parameters of components based on reduction factors. The calculation method of fatigue life is given through the cumulative damage rule. Based on the full-scale fatigue test results and measured load spectrum of the tail gearbox casing， as well as the numerical simulation analysis of the stress in the tail gearbox casing， the life of the tail gearbox casing is evaluated according to the safety

curve and Miner’s rule. The research results indicate that the key parts of the tail gearbox casing meet the design requirements for infinite lifespan. Among them， the fatigue dynamic strain value and safety fatigue limit of the

Part 2 of the tail gearbox casing are relatively large.

关键词

Keywords

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