李康强 ， 冯志鹏

(北京科技大学 机械工程学院，北京 100083)

行星齿轮箱由于其结构紧凑，传动比大，承载能力强，在车辆、直升机和风力发电等装备中应用广泛。作为动力传动系统中的关键环节，行星齿轮箱的安全性对于整个系统的稳定运行具有重要意义。因此，研究行星齿轮箱动力学特性也变得非常重要[1-2]。

通常模态分析通过试验采集输入输出信号经过参数识别来获得模态参数(模态频率、模态阻尼比和模态振型)[3-4]。行星齿轮箱由于其结构复杂、多自由度、多模态，直接进行模态参数识别易造成模态混叠产生较大误差。而EMD能够自适应分解出具有局部特征信号的本质模函数(IMF)，可以初步解决模态混叠。因此首先应用EMD进行模式分解出多个本质模函数便于下一步分析和定阶。针对模态频率的识别，传统方法为根据输入输出信号求出频响函数，再由傅里叶变换得出模态频率[5-6]。能量算子能追踪信号能量计算瞬时频率，而高阶能量算子在此基础提高了计算精度，因此我们提出EMD与高阶能量算子(HEO)相结合的方法，利用高阶能量算子[7-9]的优势估算EMD分解出的模函数的频率，同时根据估算出的频率来确定模态阶次。由于EMD分解过程可能会产生虚假分量，因此计算各个IMF与原信号的相关性，同时根据各个模函数的频率来识别及去除虚假分量。

对于阻尼比的识别的研究，目前的计算方法主要通过参数识别理论，通过实际测量的数据识别阻尼比。传……