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摘要
研究齿轮裂纹对时变啮合刚度和振动特性的影响机理。首先，将齿轮齿廓分为过渡曲线、渐开线非啮合区和渐开线啮合区3个部分建立精确的齿廓模型，再结合势能法改进时变啮合刚度计算方法。其次，建立齿轮裂纹分析模型，将裂纹扩展路径和有效厚度的限制线分别假设为直线和抛物线，根据几何法和裂纹终止点的位置，改进有效截面积和截面惯性矩的计算方法，求解不同裂纹状态下的时变啮合刚度曲线。最后，建立六自由度裂纹齿轮故障动力学模型，采用龙格-库塔法求解不同裂纹下齿轮传动系统的振动特性和幅频特性，通过小波变换对振动特征进行时频分析。同时，采用统计指标的方法，研究齿轮裂纹对传动系统振动响应的敏感度。研究结果表明：裂纹齿轮在啮合过程中会产生冲击特征，随着裂纹情况的加剧，冲击加剧；峭度对振动响应最为敏感。
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