林祖胜，张绍辉

（1.厦门理工学院机械与汽车工程学院，福建 厦门 361024；2.福建省客车及特种车辆研发协同创新中心，福建 厦门 361024）

1 引言

行星齿轮传动具有结构紧凑、输出功率大和传动平稳等特点，目前已被广泛运用于风力发电设备、大型矿山机械和航空航天等机械传动领域。受结构复杂及负载超额等影响，行星齿轮传动系统失效率较高，据国外企业统计，行星齿轮系统故障约占风电增速箱故障的54%左右[1]。

作为行星齿轮传动的关键部件，内齿圈在工作过程中柔性较大且受力复杂，设备监测与故障诊断时传感器通常固定在齿圈部位，其它零件的信号通过不同传递路径到达齿圈位置，因此分析内齿圈的动态性能对于改善行星齿轮系统的振动和噪声具有重要意义。文献[2]通过建立计入齿圈柔性的直齿行星传动精细化动力学模型，获得低阶固有频率及振型，揭示了齿圈柔性对传动系统动态性能的影响；文献[3]结合Hertz接触理论和齿轮激励，建立考虑齿面接触特性的动力学模型，探究内齿圈断齿故障下系统的动态特性；文献[4]对行星齿轮传动系统进行三维实体建模和动力学仿真分析，得到不同工况的动力学特性仿真结果并分析振动特点及原因；文献[5]根据结构及边界特点采用平面梁单元建立行星齿轮柔性内齿圈的振动分析模型并进行固有特性研究，获得三类弹性边界振型。通过建立精确的模态仿真模型，运用有限元法对某风力发电机用行星齿轮箱内齿圈进行分析，有效地指导相应的试验模态过程，简化试验步骤，避免传感器安装、部件固定等错误，验证了内齿圈模态模型的有效性。……