王丹凤 郭瑜 伍星

摘要： 在介绍行星架裂纹故障对行星齿轮箱振动信号影响的基础上，结合同步平均、振动分离和窄带解调技术，提出一种基于幅值、相位解调的行星架裂纹故障特征提取方法。该方法对原始振动信号进行角域同步平均，消除转速波动、行星轮等其他旋转部件的影响;通过振动分离技术重构信号，并对重构信号进行同步平均得到行星架振动分离信号;通过窄带解调获得行星架的幅值和相位特征。通过观察幅值和相位的变化，提取行星架裂纹故障特征。行星齿轮箱故障实测信号分析结果表明该方法可有效提取行星架裂纹故障特征。

关键词： 故障诊断; 行星架裂纹; 同步平均; 振动分离技术; 窄带解调

中图分类号： TH165+.3; TH132.425 文献标志码： A 文章编号： 1004-4523（2021）05-1085-07

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2021.05.023

引 言

由于行星齿轮箱具有可变传动比、高传递效率、承载能力大、结构紧凑等优点，广泛用于风电齿轮箱、直升机主传动系统等复杂机械装备。然而，受时变路径、齿轮啮合运动及故障影响，行星齿轮箱的振动信号存在大量的幅值、频率以及相位调制。

为此，国内外学者提出了各种专门针对行星齿轮箱的故障诊断方法。例如：McFadden等在行星齿轮箱振动分析方面做了大量工作，指出了行星齿轮箱振动信号具有不对称边带特征[1]，提出了可有效消除时变传递路径影响的加窗振动分离技术[2]。Feng等[3]提出基于变分模态分解的联合幅频解调分析法。本课题组在研究振动分离技术基础上提出了行星齿轮箱齿根裂纹故障检测方法[4?5]。……