肖正明，秦大同，武文辉，陈立锋，周志刚

（1.重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆 400044；2.昆明理工大学 机电工程学院，昆明 650093；3.中信重型机械公司，洛阳 471039）

土压平衡盾构机（Shield Tunnelling Machine，STM）是盾构法掘进施工中的关键装备，其刀盘驱动系统在施工中起着驱动刀盘切割岩土的作用，包括液压马达、主减速器、小齿轮/大齿圈减速单元。主减速器是盾构机的核心部件之一，采用三级行星齿轮传动，结构复杂且功率密度高，动力学特性复杂。该主减速器多级行星齿轮的耦合振动会加速其疲劳失效，其动态性能对系统可靠性及整机运行稳定性影响较大。通过型式试验分析减速器样机动态性能，研究其振动噪声特性，并验证其性能指标是否满足要求，是开展盾构机整机试验及产品批量投产的重要工作。

国内外学者对行星齿轮动力学理论建模及分析有较广泛的研究［1-7］。卜忠红等［8］对行星齿轮动力学的研究进展进行了综述。在行星齿轮实验方面，王世宇等［9］基于实验分析了相位调谐对振动噪声的影响，Kahraman等［10］实验研究了行星轮系的边频带特性，Ligata等［11］实验分析了制造误差对行星轮系均载及齿轮应力的影响，Kahraman［12］通过理论与实验对比分析了齿圈变形对行星齿轮力学行为的影响。Bartelmus［13］在变载环境下对行星齿轮振动进行了监测分析。以上研究主要针对单级行星齿轮传动，未涉及齿轮—箱体耦合振动噪声分析。本文基于试验模态分析理论，进行盾构机三级行星减速器的模态试验，获取系统模态频率。……