裂纹故障对行星齿轮传动系统动力学特性的影响

作者：肖正明; 郇立荣; 曹金鑫

来源：振动与冲击, 2020, 39(02): 188-194.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2020.02.026

• 行星齿轮传动
• 齿根裂纹
• 动态响应
• 故障试验
• 影响规律

针对行星传动装置动态特性复杂、故障率高的问题,拟从动力学角度探索行星传动系统的故障机理。采用改进能量法,仿真分析正常与含裂纹齿轮时变啮合刚度,考虑时变啮合参数影响,运用集中参数法建立了行星齿轮传动系统动力学模型;求解得到了正常与含故障齿轮传动系统动态响应,并对比分析了裂纹故障对动力学特性的影响;通过台架实验,分析了裂纹故障对齿轮动态响应的影响,结合小波分析与EEMD方法对齿轮振动信号进行频谱分析,并对比分析了正常与故障齿轮的频域特性差异,揭示了行星齿轮传动系统的故障机理。研究表明:所建立的动力学模型精度较高,能够很好地描述含故障齿轮传动系统的动力学特性;由于裂纹故障引起传动系统振动的调制效应,导致在齿轮啮合频率附近出现明显边频带,故障齿轮箱的振动能量主要集中在高频段。

• 单位
  机电工程学院; 昆明理工大学