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摘要
考虑3K行星轮系内部时变啮合刚度、阻尼、齿侧间隙、综合啮合误差等非线性因素和电机-减速器系统内部机-电-磁耦合效应，建立了电驱动3K-Ⅱ型行星传动系统机电耦合动力学模型。并基于该模型，计算了5种裂纹故障情况下各齿轮副随转角变化的时变啮合刚度，得到了不同齿轮裂纹故障情况下的定子电流仿真信号。通过时移叠加去工频频谱和包络解调谱对电流信号进行了分析。结果表明：定子电流信号受故障特征的频域调制作用，且出现的边带成分中包含供电频率负值；定子电流信号受故障特征的幅值调制作用，在包络解调谱中，齿轮故障表现为在故障频率及其倍频处出现峰值；太阳轮故障在定子电流频谱边带和包络谱中虽能识别，但相较于其他齿轮故障，表现不够明显。通过机电耦合模型得到的分析结果与通过AM-FM(amplitude modulation-frequency modulation)数学模型分析结果吻合，表明提出的机电耦合模型的合理性，可为研究3K行星轮系各类齿轮故障情况下的电机定子电流信号提供理论指导。
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