噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (2): 114-121.

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含点蚀的行星齿轮系统动力学特性及损伤评估研究

甄冬，李东凯，刘英辉，梁小夏，冯国金，张浩   

  1. （ 河北工业大学机械工程学院，天津300401 ）
  • 收稿日期:2022-10-26 修回日期:2022-12-13 出版日期:2024-04-18 发布日期:2024-04-08

Research on Dynamic Characteristics and Damage Assessment of Planetary Gear System with Pitting

  • Received:2022-10-26 Revised:2022-12-13 Online:2024-04-18 Published:2024-04-08

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摘要： 齿面点蚀是一种典型的行星齿轮系统故障。为识别点蚀状态，本文开展动力学特性研究并提出了一种新型的评估指标。首先，虑及过渡曲线和齿间结构耦合效应，利用改进Weber 法建立了精确的含点蚀故障齿轮副啮合刚度模型，并研究了故障程度对啮合刚度的影响规律。然后，综合考虑时变啮合刚度、静态传动误差、齿侧间隙和时变振动传递路径等多种因素构建了行星齿轮系统平移-扭转动力学模型，揭示了点蚀程度对系统动态特性的影响规律，并基于振动信号频谱特点提出了边带能量因子（Sideband Energy Factor，SEF）用于损伤评估。最后，利用实验验证了仿真模型的正确性及所提指标的有效性。

关键词: 故障诊断, 行星齿轮系统, 齿面点蚀, 动力学特性, 边带能量因子, 损伤评估