王 鹏， 李建荣

(1.中国电子科技集团公司第39研究所，陕西 西安 710065； 2.陕西省天线与控制技术重点实验室，陕西 西安 710065)

齿轮传动系统作为机械传动链上的重要组成部分，其健康状态事关整个机械装备运行性能和功能，对其进行有效的状态监控有着十分重要的意义[1-2]。由于齿轮箱内部的振动信号往往难以通过有效的方式直接获取[3]，因此，齿轮动力学仿真成为了当前热点。近年来，齿轮动力学建模已然成为众多研究学者关注的领域[4-5]。Litak等[6]建立了单自由度齿轮副动力学仿真模型，分析了具有齿廓缺陷的齿轮副的动态特性。Li等[7]基于齿轮几何外形和材料特性确定啮合刚度，建立了由主动齿轮、从动齿轮、轴、电机和负载组成的4自由度动力学仿真模型。Ma等[8]在不考虑啮合位置摩擦力影响前提下，简化了轴承和轴的刚度和阻尼，研究了带有局部裂纹的4自由度齿轮传动模型。考虑到时变啮合刚度、啮合阻尼、齿轮缺陷引起的激励以及齿轮轮廓，Parey等[9]提出了包含局部齿缺陷的6自由度齿轮系统动力学模型。考虑扭转和横向刚度以及轴的阻尼影响，Omar等[10]建立了9自由度齿轮动力学仿真模型。

传统的齿轮动力学仿真研究多集中于低自由度、单级传动，多自由度、多级传动、系统级建模的研究较为少见。较为典型的多级平行轴齿轮传动动力学仿真建模研究包括Jia等[11]提出了一个考虑两级齿轮传动的动力学仿真模型；徐玉秀等[12]建立了两级平行轴外加一级行星轮系的动力学仿真模型；……