传动系统是直升机的关键部件,其性能对于直升机的重量、航程等指标有着重要影响。然而,由构型选择、组件选择、参数设计、约束确定、设计方法不完整等组成的传动系统设计问题,严重制约了我国直升机及其传动系统性能提升与技术发展。鉴于以上存在的问题,本文依托某预研背景项目,针对常规单旋翼、共轴双旋翼直升机传动系统的构型方案设计开展了如下研究工作:（1）进行直升机传动系统的图论模型设计——利用图论方法建立传动系统的图论模型的表示与设计方法,从而开展传动系统原始构型方案的创新设计方法研究。首先,在对已有传动系统结构、齿轮单元等信息归纳统计的基础上,进行图论模型的元素（节点、边）定义、节点元素的分类与拓展创新、节点元素的关系表示与归纳。随后,通过进一步设定图论模型的建模规则和一般建模流程,完成传动系统的图论模型表示与设计。最终,在设计边界的约束下,可穷举获得图论模型对应的由齿轮单元所组成的初步方案集合以及连接关系。（2）进行基于状态空间理论的节点模型设计,从而开展考虑空间位置的传动系统构型方案的创新设计方法研究。针对现有图论模型缺失空间布局等信息的问题,引入机械系统的状态空间方法,在图论模型节点、连接关系的基础上,建立传动系统的节点模型表示与设计方法。首先,利用旋转变换方程描述齿轮单元对于轴向的变换过程,指出齿轮节点可以作为节点函数,对输入信息（如轴向、转向）进行处理;随后,定义了运动链常见状态以指导齿轮单元的有序合理连接;最后,提出一种基于simulink模块的节点模型表示与设计方法,在图论模型的连接关系和组成单元的基础上,以轴向、齿轮单元等作为输入信息,求解合理的齿轮单元组合和轴向空间姿态等信息。（3）开展传动系统的整体多级齿轮参数优化初步设计,完成齿轮所组成系统的重量、效率、可靠度、空间占用指标计算。首先,根据以上理论方法,完成给定前提下的三级共轴双旋翼直升机传动系统的图论模型穷举设计、节点模型设计和相关程序编写,获得可行构型方案集合。随后,建立以序列二次规划为主体的齿轮优化模型,完成以上构型方案的齿轮参数优化,得到对应的齿轮重量和啮合效率指标,并据此对构型方案进一步筛选。最后,以优化所得参数计算齿轮组成系统的静态可靠度和空间占用率等指标。（4）进行传动系统构型方案的综合评价研究。基于齿轮所组成系统的各项指标,利用熵权法和综合评价法,建立传动系统构型方案评价模型,评选最佳构型方案,从而完成整个传动系统构型方案的设计评价流程。